2020-2021学年苏教版化学1专题3第一单元从铝土矿到铝合金

2024/3/302020—2021学年苏教版化学1专题3第一单元从铝土矿到铝合金考试标准知识条目学考要求选考要求1.地壳中铝的含量及存在形式,铝合金a2.从铝土矿中获得铝的方法b3.铝的重要性质(跟酸、碱反应,铝热反应,钝化现象)b4.两性氧化物、两性氢氧化物的概念,Al2O3、Al(OH)3的重要性质,铝及其重要化合物之间的转化关系c5.明矾的组成及净水原理b知识梳理一、铝的性质及应用1.铝的结构和存在铝原子结构示意图为,铝元素在地壳中含量仅次于

。自然界中铝全部以

态存在。2.金属铝的物理性质

色有金属光泽的固体,有良好的

、

和导热性等,密度较小,质软。3.金属铝的化学性质,

硅化合银白延展性导电性钝化写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式:①Al②

.③

.④

.⑤

(铝热反应)4.铝的用途纯铝用作导线,铝合金用于制造汽车、飞机、电子元件等。【思考1】

铝的化学性质活泼,为什么日常生活中广泛使用的铝制品通常具有较好的抗腐蚀性能?提示:铝在常温下迅速被氧气氧化,形成一层致密的氧化膜,保护铝不再被氧化,因而铝制品通常具有较强的抗腐蚀性能。【思考2】

金属铝是活泼的金属,能与酸反应,为什么能用铝槽车运输浓硫酸或浓硝酸?提示:常温下浓硫酸或浓硝酸能使铝钝化(在表面形成一层致密的氧化膜),阻止反应继续进行。二、铝热反应1.本质利用铝的还原性,将难熔金属从其氧化物中置换出来:2mAl+3MnOmmAl2O3+3nM。2.反应特点在高温下进行,反应迅速,放出大量的热。新生成的金属单质呈液态且易与

分离。3.应用(1)在生产上,可用于

等。(2)在冶金工业上用于

。4.铝热剂(1)在铝热反应中,反应混合物(铝粉、金属氧化物)称为

。Al2O3

焊接钢轨冶炼难熔金属铝热剂(2)能与Al组成铝热剂的金属氧化物常见的有

、Fe3O4、Cr2O3、MnO2、V2O5等。Fe2O3三、铝的重要化合物1.氧化铝(1)物理性质:

色固体,

溶于水,有很高的

。(2)化学性质(两性氧化物)两性氧化物:既可以与酸反应又可以与碱反应生成

的氧化物。①与HCl反应:

;②与NaOH反应:

。白难熔点盐和水2.氢氧化铝(1)物理性质

色胶状不溶于水的固体,有很强的

性。(2)化学性质①两性氢氧化物:既可以与酸反应又可以与碱反应生成

的氢氧化物。a.与盐酸反应:

。b.与NaOH溶液反应:Al(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2O。②受热分解:2Al(OH)3Al2O3+3H2O。(3)制备①向铝盐中加入氨水,离子方程式为

。②NaAlO2溶液中通入足量CO2,离子方程式为

。③NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合:

。白吸附盐和水3.常见的铝盐(1)硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。(2)明矾的化学式为

,它是

色晶体,

溶于水,水溶液pH<7。明矾可以净水,其净水的原理是Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水。【思考3】明矾的净水作用与液氯对自来水的消毒作用原理是否相同?提示:不同。明矾净水只能除去水中的悬浮杂质,不能杀菌消毒,而液氯只能杀菌消毒,不能沉淀悬浮的杂质。【思考4】

在做铝的燃烧实验时,用坩埚钳夹住一小块铝箔,在酒精灯上加热至其熔化,会看到的现象是铝箔熔化,失去光泽,但熔化的铝并不滴落。其原因是什么?提示:铝箔加热时与O2发生反应生成熔点很高的Al2O3薄膜,使内部的铝被Al2O3包裹着,所以熔化的铝不易滴下。KAl(SO4)2·12H2O无可核心突破1.Al3+、Al(OH)3、之间的转化关系上述转化的离子方程式分别为2.与Al(OH)3沉淀生成有关的计算及图象分析(1)把强碱溶液逐滴加入到铝盐(Al3+)溶液中至过量①现象:先有白色沉淀产生,然后沉淀逐渐溶解。②有关反应:③图象④有关计算a.根据AlCl3和NaOH的量计算生成Al(OH)3的量b.根据AlCl3和Al(OH)3的量计算需要NaOH的量NaOH的量n(NaOH)当NaOH不足时n(NaOH)=3n[Al(OH)3]当NaOH过量时n(NaOH)=3n(Al3+)+{n(Al3+)-n[Al(OH)3]}=4n(Al3+)-n[Al(OH)3](2)把铝盐(Al3+)溶液逐滴加入到强碱溶液中至过量①现象:先无明显现象,然后逐渐产生大量的白色沉淀。②有关反应:③图象(3)把强酸溶液逐滴加入到溶液中至过量①现象:先生成白色沉淀,随后沉淀逐渐溶解。③图象④有关计算a.根据NaAlO2和HCl计算生成Al(OH)3的量b.根据Al(OH)3和NaAlO2的量计算需要加入HCl的量HCl的量n(HCl)当HCl不足时n(HCl)=n[Al(OH)3]当HCl过量时n(HCl)=n()+3{n()-n[Al(OH)3]}=4n()-3n[Al(OH)3]

②有关反应:(4)向强酸溶液中逐滴加入溶液至过量①现象:先无明显现象,反应一段时间后逐渐产生白色沉淀。②有关反应:③图象(5)向明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至过量①现象:先有白色沉淀生成,然后部分沉淀溶解。②有关反应:③图象(6)往等物质的量的AlCl3、MgCl2混合溶液中加入NaOH溶液至过量①现象:开始出现白色沉淀⇒后沉淀量增多⇒沉淀部分溶解②有关反应:③图象考点精练1.下列关于铝的叙述中正确的是()A.铝还原性强且亲氧性强,所以可通过铝热反应冶炼高熔点金属B.铝在空气中极易锈蚀,所以铝制品的使用时间很短C.铝能耐稀硫酸腐蚀,所以运送稀硫酸可用铝制槽车D.铝的导电性比铜、银更强,所以常用以制造电线、电缆A解析:铝在空气中形成致密的氧化膜,保护内层不被氧化,B错误;铝不能耐稀硫酸腐蚀,C错误;铝的导电性不如铜、银,D错误。2.(2016·安徽合肥月考)下列变化不可能通过一步实验直接完成的是()A.Al(OH)3→Al2O3 B.Al2O3→Al(OH)3C.Al→ D.AlCl3→Al(OH)3B解析:氢氧化铝分解即生成氧化铝和水,A可以;氧化铝不溶于水,不能直接生成氢氧化铝,B不可以;金属铝溶于氢氧化钠溶液中生成偏铝酸钠()和氢气,C可以;氯化铝溶液中加入氨水即生成氢氧化铝白色沉淀,D可以。

3.将等物质的量的镁和铝混合,取等质量该混合物四份,分别加到足量的下列溶液中,充分反应后,放出氢气最多的是()A.3mol·L-1HCl溶液B.4mol·L-1NaCl溶液C.8mol·L-1NaOH溶液D.18mol·L-1H2SO4溶液A解析:在镁、铝混合物中加入NaCl溶液和浓H2SO4都不产生H2;加入NaOH溶液,只有Al与之反应生成H2,而镁不反应;加入盐酸,镁、铝都与盐酸反应生成H2,所以放出H2的量最多。

4.甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol·L-1的盐酸和NaOH溶液,向两烧杯中分别加入等质量的铝粉,反应结束后,测得生成的气体体积比为V(甲)∶V(乙)=1∶2,则加入铝粉的质量为()A.5.4g B.3.6g C.2.7g D.1.8gA5.足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中,两者产生的H2相等,则HCl和NaOH的物质的量浓度之比是

。

解析:因为铝足量且产生H2相等,根据关系式n(HCl)∶n(NaOH)=3∶1,又因为两溶液体积相等,故物质的量浓度c(HCl)∶c(NaOH)=n(HCl)∶n(NaOH)=3∶1

答案:3∶1素能提升1.用铝热反应还原下列物质,制得金属各1mol时,消耗铝最少的是()A.MnO2 B.Cr2O3 C.V2O5 D.Fe3O42.下列物质中既能跟稀硫酸反应,又能跟氢氧化钠溶液反应的是()①NaHCO3②(NH4)2SO3③Al2O3④Al(OH)3⑤AlA.全部 B.只有①③④⑤C.只有③④⑤ D.只有②③④⑤解析:弱酸的酸式盐、弱酸弱碱盐、Al、Al2O3、Al(OH)3等物质既可与强酸反应又可与强碱反应,故选A。DA解析:向mgMg、Al的混合物中加入适量的稀H2SO4,恰好完全反应,溶液中只有MgSO4、Al2(SO4)3两种物质,且Mg2+与Al3+的质量和为mg;向反应后的溶液中加入cmol·L-1KOH溶液VmL,使金属离子恰好完全沉淀,发生的反应是Mg2++2OH-Mg(OH)2↓,Al3++3OH-Al(OH)3↓,则得到沉淀的质量是Mg2+、Al3+的质量与KOH溶液中OH-质量的质量和,所以n=m+V×10-3×c×17=m+1.7×10-2Vc,C项错误。3.向mg镁和铝的混合物中加入适量的稀硫酸,恰好完全反应生成标准状况下的气体bL。向反应后的溶液中加入cmol·L-1氢氧化钾溶液VmL,使金属离子刚好沉淀完全,得到的沉淀质量为ng。再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止,得到固体pg。则下列关系不正确的是()

C4.某晶体由两种阳离子、一种阴离子和结晶水组成,取少量该晶体进行如下实验:①将晶体置于试管中加热,试管口有液体生成;②待试管冷却后,加水使固体全部溶解;③向试管中逐滴加入Ba(OH)2溶液至过量,同时加热,沉淀的物质的量先增多后减少,但最终仍有沉淀未溶解,在此过程中还有刺激性气味气体生