高考化学复习学案——铝及其化合物

1、Al及其化合物一、铝的存在 1.铝元素位于周期表 、 族，是较活泼的金属元素，在自然界中以 态存在，在地壳中的含量占金属中的第 位，铝元素在地壳中主要存在的物质是 。二、铝的性质 1.物理性质：铝是 色、带有金属光泽的固体，硬度 、较 ，具有良好的导电性、导热性和延展性。常温下，铝在空气中生成 （现象），因此常温下铝制品具有抗腐蚀的性能，但若遇到含有 的溶液，会受到破坏，不宜长期放置。2.铝的化学性质：铝与非金属O2SCl2与氧化物H2OFe2O3与酸反应氧化性的酸H+与强碱反应与盐溶液反应三.铝的制法:铝的制法: 四铝的用途: 制成种类繁多的轻质铝合金,在汽车、船舶、飞机、宇宙飞船等领域以及

2、日常生活里的用途佷广，用作装饰品；纯铝作导线和电缆,制成铝箔,银粉防锈漆等。五铝的化合物 1、氧化铝物理性质： 色 ， 溶于水，熔点 ，很 。属于 氧化物。化学性质：（1）与酸反应 与HCl反应 （离子方程式） 与H2SO4反应 （化学方程式）（2）与强碱反应 （离子方程式）用途：冶炼金属铝的原料，是一种较好的耐火材料，可制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器。2氢氧化铝物理性质： 色 ， 溶于水，有较强的 ，可用作 。化学性质（典型的 氢氧化物）其电离方程式为_ ； _ _（1）热稳定性 （2）与酸反应 （3）与强碱反应 （与少量氢氧化钠反应） （与过量氢氧化钠反应）实验室制法： 实验室常用

3、 和 反应制取氢氧化铝。 思考：能否用可溶性的铝盐与强碱反应制取Al（OH）3？用途：医用的胃酸中和剂。3铝盐性质：铝盐溶液发生水解反应，使溶液呈酸性其离子方程式为 思考：明矾的化学式为 ，在日常生活中明矾用于 。铝盐与碱溶液反应 与强碱溶液发生反应离子方程式：适量强碱： 过量强碱： 与弱碱（氨水）发生反应离子方程式： 思考：写出Al2(SO4)3溶液与Na2S、NaHCO3、Na2CO3溶液反应的离子方程式。 4偏铝酸钠 化学式 ，与少量盐酸反应的离子方程式： 与过量盐酸反应的离子方程式： 六铝氢氧化物沉淀的图象 氢氧化铝沉淀量图象大致可以分为如图六类。图中横坐标为加入试剂的体积(1)图 为

4、向AlCl3溶液中滴人NaOH溶液反应离子方程式：AB段： BC段： (2)图 为向NaOH溶液中滴入AlCl3溶液反应离子方程式：AB段 BC段 (3)图 为向盐酸酸化了的AlCl3溶液中滴入NaOH溶液AB段： BC段： CD段： (4)图 为向盐酸中加入NaAlO2溶液AB段： BC段： (5)图 为向NaAl O2溶液中加入盐酸AB段： BC段： (6)图 为向AlCl3溶液中滴入NaAlO2溶液 （也可表示为NaAl（OH）4溶液）AB段： 关于KAl(SO4)2和Ba(OH)2反应的原理及图象:（1）沉淀物质的量变化图象 （2）沉淀质量变化图象沉淀(g)0 VBa(OH)2沉淀（m

5、ol）0 VBa(OH)2沉淀物质的量最大时反应的化学方程式 沉淀质量最大时反应的化学方程式7 铝三角 八铝及其化合物的转化关系 1.下列图象中，纵坐标为沉淀物的量，横坐标为某溶液中加入反应物的物质的量，试按题意将相应的字母序号填入表中：溶液加入物质答案序号氯化铝溶液加入过量氨水 饱和石灰水通入过量CO2气体含少量NaOH的NaAl(OH)4溶液通入过量CO2气体 含少量NaOH的NaAl(OH)4溶液逐滴加入稀盐酸MgCl2、ALCl3的混合液逐滴加入NaOH溶液至过量 例1 在硝酸铝和硝酸镁的混合溶液中，逐滴加入稀氢氧化钠溶液，直至过量。下列表示氢氧化钠加入量（X）与溶液中沉淀物的量（Y）

6、的关系示意图中正确的是（C）XXXXA B CD 例2：向50mL bmol/L的AlCl3溶液中加入50mL a mol/L的NaOH溶液。当a、b关系不同时，反应所生成沉淀的质量不同。填写下表：a与b的关系生成沉淀的质量（g）若b=1 mol/L时，要生成沉淀3.12g，则a值等于多少？（a3b，1.3a；3ba4b，3.9（4ba）；a4b，0。 a值为2.4 molL1或3.2 molL1）沉淀质量OabV(NaOH)例3 向含amoLAl2(SO4)3的溶液中加入含bmolBa(OH)2溶液，试求：（1）若b=3a，则所得沉淀的物质的量为_mol（2）若b=4a，则所得沉淀的物质的

7、量为_mol（3）若3ab4a，则所得的沉淀 的物质的量为_mol 例4：将镁铝的混合物0.2 mol溶于100 mL 4 mol/L硫酸溶液中，然后再滴加2 mol/L 氢氧化钠溶液。请回答： （1）滴加氢氧化钠溶液的过程中，沉淀质量随加入氢氧化钠溶液的体积V变化如图所示。当a=160 mL时，则金属粉末中镁的物质的量为 mol，b= mL。 （2）在滴加氢氧化钠溶液的过程中，Mg2+、Al3+正好完全沉淀时加入的氢氧化钠溶液的体积为 mL。 （3）若上述混合物中镁的物质的量分数（以镁的物质的量除以混合物的总物质的量）为x，在加入100 mL 4 mol/L硫酸溶液溶解后，然后又加入了2 m

8、ol/L 氢氧化钠溶液450 mL，所得沉淀中无Al(OH)3。满足此条件的x的取值范围是 。 例5现有AlCl3和FeCl3的混和溶液,其中Al3+和Fe3+的物质的量之和为0.1mol。在此溶液中加入90mL4mol/L的NaOH溶液,使其充分反应;设Al3+的物质的量与总物质的量的比值为x; (1)根据反应的化学方程式计算x=0.4时,溶液中产生的沉淀是什么?物质的量是多少? (2)计算沉淀中只有Fe(OH)3时的x的取值范围请在图中画出沉淀总量(mol)随x(01)变化的曲线 (3)若Al3+和Fe3+的物质的量之和为Amol(A为合理数值),其它条件不变时,求沉淀中同时有Al(OH)

9、3、Fe(OH)3时的x取值范围和各沉淀的物质的量(用含有A、x的式子表示)（(1)按反应 Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)30.1 mol -0.40.1 mol 30.06=0.06mol =0.18mol 0.06molAl3+4OH- = AlO2-+2H2O0.40.1 40.04 剩余n(OH-)=0.09L4mol/L-0.18mol-0.16mol=0.02mol0因此有006molFe(OH)3沉淀。要使沉淀中无Al(OH)3，至少需n(OH-)=40.1molxx的最大取值为:0.1mol(1-x)3+0.4molx=0.094mol,x=06因此，在0x0.6时,

10、沉淀只有Fe(OH)3;x=0时, Fe(OH)3沉淀量为0.1mol,x=0.4时, Fe(OH)3沉淀量为0.06mol,x=0.6时, Fe(OH)3沉淀量为0.04mol,在06x1内,总沉淀量:n(总)=0.1mol(1-x)+0.1molx=0.04mol）例6：在标准状况下进行下列实验：甲、乙、丙各取30 mL同浓度的盐酸，加入同一镁铝合金产生气体。有关数据列表如下：实验序号甲乙丙合金质量（mg）255385459气体体积（mL）280336336盐酸的物质的量浓度为 molL1，表中可作为计算依据的是 。（填序号）据表中 （填序号）的数据，可计算出此镁与铝合金中镁与铝的物质的量

11、之比为 。在丙实验之后，向容器中加入一定量的1.00 molL1的NaOH溶液能使合金的Al粉恰好溶解，再过滤出不溶性固体，请填下表：溶液中的溶质（填化学式）溶液中对应溶质的物质的量所加入NaOH溶液的体积1 molL1，乙、丙。甲，11。 溶液中的溶质为NaCl 0.03 mol，NaAlO2 0.009 mol，所加入NaOH溶液的体积为39 mL。）例7：将Na2O2溶于足量水完全反应后，再加入铝粉反应后溶液中无固体残留，先后共收集到气体1.008L（标准），这些气体置于密闭容器中用电火花引爆恰好完全反应。求：加入的Na2O2和铝粉的物质的量。上述反应后的溶液中需加入1mol/L的盐酸多

12、少亳升，理论上才能析出最多的沉淀物。（解析：由题意知：生成的气体为H2和O2，且两气体的体积比为21，则 n(H2) =0.03moln(O2) =0.015mol2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 2mol 4mol 1mol n(Na2O2)n(NaOH) 0.015mol可得:原固体中Na2O2的物质的量为：n(Na2O2)=0.03mol，同时反应生成NaOH的物质的量为：n(NaOH)=0.06mol。2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2 2mol 2mol 2mol 3mol n(Al) n(NaOH) n(NaAlO2) 0.03mol 可得：消耗Al的物质的量为：n(Al)=0.02mol 消耗NaOH的物质的量为：n(NaOH)=0.02mol 生成NaAlO2的物质的量为：n(NaAlO2)=0.02mol 因此原混合固体中Na2O2和Al的物质的量分别为0.03mol、0.02mol。由上述可知，反应后的混合液中含有NaOH和NaAlO2。且： n(NaOH)=0.06mol-0.02mol=0.04mol