第2節鋁及其重要化合物-2-考綱要求:1.了解鋁的主要性質及其用途。

2.了解鋁的重要化合物的主要性質及其應用。-3-基礎梳理考點突破考點一

鋁的性質及應用1.鋁的重要性質-4-基礎梳理考點突破寫出圖中有關反應的化學方程式或離子方程式:-5-基礎梳理考點突破2.鋁熱反應(1)實驗裝置。(2)實驗現象及結論。劇烈反應,放出大量的熱,混合物劇烈反應過后,紙漏斗的下部被燒穿,有熔融物落入沙中;待熔融物冷卻后,除去外層熔渣,可以發現落下的是鐵珠。-6-基礎梳理考點突破自主鞏固

判斷正誤,正確的畫“√”,錯誤的畫“×”。(1)(2015全國Ⅰ)用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細打磨過的鋁箔在酒精燈上加熱,熔化后的液態鋁滴落下來,金屬鋁的熔點較低

(×)(2)(2014福建理綜)鋁罐可久盛食醋

(×)(3)(2013廣東理綜)常溫下將Al片放入濃硝酸中,無明顯現象,所以Al與濃硝酸不反應

(×)(4)鋁合金門窗及餐具堅固耐用,所以不易與氧氣反應

(×)(5)鋁片放入氫氧化鈉溶液中的離子方程式為Al+2OH- +H2↑(×)(6)用鹽酸、氫氧化鈉溶液均可除去鎂、鋁表面的氧化膜

(×)(7)鋁與少量氫氧化鈉溶液反應生成Al(OH)3(×)-7-基礎梳理考點突破1.鋁能與酸溶液反應生成H2和鋁鹽(Al3+),但與稀硝酸反應不生成H2,且在濃硝酸、濃硫酸中鈍化。2.鋁與強堿溶液反應生成H2和偏鋁酸鹽()。3.鋁與酸或堿溶液反應生成H2的量的計算及比較。Al與酸、堿反應,實質上都

是故Al與酸、堿溶液反應時,Al與H2的關系可利用2Al~3H2進行計算,也可以直接利用電子得失守恒靈活計算。-8-基礎梳理考點突破-9-基礎梳理考點突破例1將5.4gAl投入200.0mL2.0mol·L-1的某溶液中有氫氣產生,充分反應后有金屬剩余。該溶液可能是

(

)A.HNO3溶液 B.Ba(OH)2溶液C.H2SO4溶液 D.HCl溶液答案解析解析關閉答案解析關閉-10-基礎梳理考點突破方法指導:

Al是我們中學階段學習的唯一一種既與強酸反應也與強堿反應的金屬,它與酸、堿反應既有相同點,也有不同點。相同點:Al均被氧化成+3價,所以1

mol

Al不論與酸反應還是與堿反應均生成3

g(mol)H2。不同點:1

mol

Al與H+反應消耗3

mol

H+,而與OH-反應只消耗1

mol

OH-,所以含有等物質的量溶質的NaOH溶液和HCl溶液分別與足量的鋁反應時生成的氫氣的物質的量之比為3∶1。-11-基礎梳理考點突破跟蹤訓練

1.(2014北京理綜,7)下列金屬中,表面自然形成的氧化層能保護內層金屬不被空氣氧化的是(

)A.K B.Na C.Fe D.Al答案解析解析關閉Fe在空氣中被氧化為疏松的氧化鐵,起不到保護內層金屬的作用;金屬鋁的表面易形成致密的氧化物薄膜,保護內層金屬不被腐蝕,選D。答案解析關閉D-12-基礎梳理考點突破2.(2013山東理綜,9)足量下列物質與相同質量的鋁反應,放出氫氣且消耗溶質物質的量最少的是(

)A.氫氧化鈉溶液 B.稀硫酸C.鹽酸 D.稀硝酸答案解析解析關閉答案解析關閉-13-基礎梳理考點突破3.(2015河南洛陽質檢)鎂和鋁分別與等濃度、等體積的過量稀硫酸反應,產生氣體的體積(V)與時間(t)關系如圖。反應中鎂和鋁的(

)A.物質的量之比為3∶2B.質量之比為3∶2C.摩爾質量之比為2∶3D.反應速率之比為2∶3答案解析解析關閉從圖可知,最終生成H2的體積相等。Mg、Al與鹽酸反應生成H2的關系:Mg~H2、2Al~3H2,則Mg、Al的物質的量之比為3∶2,A項正確;Mg、Al的質量比為4∶3,B項錯誤;Mg、Al的摩爾質量之比為24∶27=8∶9,C項錯誤;根據圖中所用時間可知,反應速率之比為3∶2,D項錯誤。答案解析關閉A

-14-基礎梳理考點突破考點二

鋁的重要化合物1.Al2O3(1)物理性質:Al2O3是高熔點的氧化物,常作為耐火材料及冶煉金屬鋁的原料。(2)化學性質(用離子方程式表示):-15-基礎梳理考點突破2.Al(OH)3(1)吸附性:Al(OH)3是難溶于水的白色膠狀沉淀物質,它能吸附水中的懸浮物,常用于水的凈化,并能吸附色素。(3)受熱分解:化學方程式為2Al(OH)3 Al2O3+3H2O。-16-基礎梳理考點突破-17-基礎梳理考點突破-18-基礎梳理考點突破-19-基礎梳理考點突破1.兩性物質(1)中學學習階段接觸到的既能與酸反應又能與堿反應的物質有:①金屬單質:Al;②兩性氧化物:Al2O3;③兩性氫氧化物:Al(OH)3;④弱酸的銨鹽:(NH4)2CO3、CH3COONH4、(NH4)2S等;⑤弱酸的酸式鹽:NaHCO3、KHS、NaHSO3等;⑥氨基酸等。(2)兩性物質:是指既能與酸反應又能與堿反應生成鹽和水的化合物,上述物質中只有Al2O3、Al(OH)3、氨基酸是兩性物質。-20-基礎梳理考點突破2.有關氫氧化鋁沉淀的四個基本圖像(1)可溶性鋁鹽溶液與NaOH溶液反應的圖像。

-21-基礎梳理考點突破(2)偏鋁酸鹽溶液與鹽酸反應的圖像。

-22-基礎梳理考點突破例2(2014安徽理綜,13)室溫下,在0.2mol·L-1Al2(SO4)3溶液中,逐滴加入1.0mol·L-1NaOH溶液,實驗測得溶液pH隨NaOH溶液體積變化曲線如下圖,下列有關說法正確的是(

)A.a點時,溶液呈酸性的原因是Al3+水解,離子方程式為Al3++3OH-Al(OH)3B.a~b段,溶液pH增大,Al3+濃度不變C.b~c段,加入的OH-主要用于生成Al(OH)3沉淀D.d點時,Al(OH)3沉淀開始溶解答案解析解析關閉答案解析關閉-23-基礎梳理考點突破方法指導:

(1)分析圖像時要注意加入酸或堿的強弱。因為強酸、強堿會使Al(OH)3溶解,而弱酸、弱堿不能使Al(OH)3溶解。(2)強酸、強堿使Al(OH)3溶解的圖像中要注意加入的量和加入的順序,因為滴加順序不同可能產生的現象不同。(3)若產生的沉淀有多種,則應仔細分析相關量間的關系,要特別關注沉淀是否同步生成,沉淀物是否溶于所加入的過量試劑中。-24-基礎梳理考點突破跟蹤訓練

1.除去下列物質中的雜質(括號中為雜質)選用試劑正確的是(

)A.Fe2O3(Al2O3)用鹽酸B.Fe(OH)3[Al(OH)3]用氨水C.Mg(Al)用純堿溶液D.MgCl2(AlCl3)用氫氧化鈉溶液和鹽酸答案解析解析關閉A選項,Fe2O3、Al2O3均與鹽酸反應,錯誤;B選項,Al(OH)3不與氨水反應,錯誤;C選項,Na2CO3不與Al反應,錯誤;D選項,先加入過量氫氧化鈉溶液,過濾、洗滌沉淀,然后再向沉淀中加入適量鹽酸,正確。答案解析關閉D-25-基礎梳理考點突破2.已知室溫下,Al(OH)3的Ksp或溶解度遠大于Fe(OH)3。向濃度均為0.1mol·L-1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3的混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液。下列示意圖表示生成Al(OH)3的物質的量與加入NaOH溶液的體積的關系,合理的是(

)答案解析解析關閉答案解析關閉-26-基礎梳理考點突破3.把由NaOH、MgCl2、AlCl3三種固體組成的混合物溶于足量水后有1.16g白色沉淀,在所得的懸濁液中逐滴加入1mol·L-1HCl溶液,加入HCl溶液的體積V與生成沉淀的質量m的關系如圖所示。試完成下列問題:(1)原混合物中的MgCl2的質量為

,AlCl3的質量為

,NaOH的質量為

。

(2)Q點所表示的HCl溶液的體積是

。-27-基礎梳理考點突破答案:(1)1.9g

2.67g

5.2g

(2)130mL解析:(1)由圖示可知,m[Mg(OH)2]=1.16

g,則n(MgCl2)=n[Mg(OH)2]==0.02

mol,m(MgCl2)=0.02

mol×95

g·mol-1=1.9

g。鹽酸加入量在10~30

mL時,發生的反應為

,則n[Al(OH)3]=n(H+)=n(HCl)=(0.03-0.01)

L×1

mol·L-1=0.02

mol,n(AlCl3)=n[Al(OH)3]=0.02

mol,故m(AlCl3)=0.02

mol×133.5

g·mol-1=2.67

g。B點沉淀量達到最大值,其中溶液為NaCl溶液。所以n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)+2n(MgCl2)+3n(AlCl3)=0.03

L×1

mol·L-1+2×0.02

mol+3×0.02

mol=0.13

mol。m(NaOH)=0.13

mol×40

g·mol-1=5.2

g。-28-基礎梳理考點突破(2)開始時物質是NaOH、MgCl2、AlCl3,Q點時溶質是NaCl、MgCl2、AlCl3,故Q點時加入的HCl的物質的量為n(HCl)=n(NaOH)=0.13

mol,即Q點所表示的HCl溶液的體積為

=0.13

L=130

mL。-29-基礎梳理考點突破考點三

“鋁三角”轉化及其應用Al3+、Al(OH)3、

之間的轉化關系-30-基礎梳理考點突破-31-基礎梳理考點突破自主鞏固

判斷正誤,正確的畫“√”,錯誤的畫“×”。(1)(2015全國Ⅱ)將氯化鋁溶液滴入濃氫氧化鈉溶液,產生大量白色沉淀

(×)(2)(2014山東理綜)無色溶液中可能大量存在:Al3+、

、Cl-、S2-(×)(3)(2013海南化學)向明礬溶液中滴加Ba(OH)2溶液,恰好使

沉淀完全:(×)-32-基礎梳理考點突破(4)(2013江蘇化學)0.1mol·L-1NaAlO2溶液中:H+、Na+、Cl-、

能大量共存

(×)(5)(2013江蘇化學)氯化鋁是一種電解質,可用于電解法制鋁

(×)(6)向AlCl3溶液中加入過量NaOH溶液,離子方程式為Al3++3OH-

Al(OH)3↓(×)(7)AlCl3溶液中滴入過量的氨水,離子方程式為Al3++3NH3·H2O Al(OH)3↓+3(√)-33-基礎梳理考點突破1.含鋁鹽溶液與酸或堿反應時的轉化關系(1)可溶性偏鋁酸鹽與強酸(如HCl)反應,鋁元素的存在形式:注意:與弱酸(如碳酸)反應只能生成Al(OH)3,不會生成Al3+。(2)可溶性鋁鹽與強堿(如NaOH)反應時鋁元素的存在形式:-34-基礎梳理考點突破2.上述關系的應用(1)制備Al(OH)3。①以鹽為原料:-35-基礎梳理考點突破-36-基礎梳理考點突破(2)判斷離子共存。①Al3+只能存在于強酸性溶液中,不能與顯堿性的物質大量共存;②

只能存在于強堿性溶液中,不能與顯酸性的物質大量共存,所以Al3+與

不能大量共存;③加入鋁粉放出氫氣的溶液顯酸性或堿性,與H+、OH-反應的離子一定不能大量共存。-37-基礎梳理考點突破(3)鑒別(利用滴加順序不同,現象不同)。①AlCl3溶液中滴加NaOH溶液現象為:先生成白色沉淀,后沉淀溶解。②NaOH溶液中滴加AlCl3溶液的現象為:開始無明顯現象,后產生白色沉淀,繼續滴加沉淀不溶解。(4)分離提純。①利用Al能溶于強堿溶液,分離Al與其他金屬的混合物。②利用Al2O3能與強堿反應,分離Al2O3與其他金屬氧化物的混合物。-38-基礎梳理考點突破例3(2015河南濮陽一高模擬)下列兩種方案制備氫氧化鋁:已知所用的稀鹽酸與氫氧化鈉溶液的濃度均為3mol·L-1。下圖是向X溶液與Y溶液中分別加入氫氧化鈉溶液或稀鹽酸時產生沉淀的質量與加入溶液體積之間的關系(混合后體積變化忽略不計)。下列說法正確的是

(

)A.a曲線表示的是向Y溶液中加入稀鹽酸B.方案Ⅱ比方案Ⅰ生成更多的氣體C.在M點時,兩方案中所得溶液的溶質質量分數相同D.M點以后,a、b兩條曲線將重合為一條-39-基礎梳理考點突破答案:C

-40-基礎梳理考點突破A項,a曲線表示向X溶液中加入NaOH;B項,生成的H2一樣多;C項,在M點,均得到0.3

mol的NaCl,故所得溶液的溶質質量分數相同;D項,M點后沉淀的質量都會減小,但隨著溶液的加入減小的程度不一致,即兩條曲線不會重合。-41-基礎梳理考點突破-42-基礎梳理考點突破跟蹤訓練

1.常溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是

(

)A.無色溶液中:ClO-、

、Al3+、K+B.1.0mol·L-1的NaAlO2溶液中:Cl-、

、K+、Ca2+C.在強堿性環境中:、Na+、K+D.能使甲基橙顯紅色的溶液中:答案解析解析關閉答案解析關閉-43-基礎梳理考點突破2.下列除雜質的方法不正確的是(

)A.鎂粉中混有少量鋁粉:加入過量燒堿溶液充分反應,過濾、洗滌、干燥B.FeCl3溶液中混有少量AlCl3:加入過量的氨水,過濾、洗滌沉淀,再將沉淀用適量鹽酸溶解C.Fe2O3中混有少量Al2O3:加入過量NaOH溶液充分反應,過濾、洗滌、干燥D.Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2:加入足量燒堿溶液,充分反應,過濾,向濾液中通入過量CO2后過濾答案解析解析關閉B項,加入過量氨水,Fe3+、Al3+均沉淀且均不溶于氨水,無法除去雜質。答案解析關閉B-44-基礎梳理考點突破3.(2015廣州模擬)某地煤矸石經預處理后含SiO2(63%)、Al2O3(25%)、Fe2O3(5%)及少量鈣鎂的化合物等,一種綜合利用煤矸石的工藝流程如圖所示。-45-基礎梳理考點突破(1)寫出“酸浸”過程中主要反應的離子方