1、第二节铝及其化合物明考纲要求理主干脉络1.了解铝的主要性质及应用。2.了解铝的重要化合物的主要性质及应用。铝的性质及应用1铝的物理性质及用途物理性质状态色泽密度熔点沸点硬度导电、导热性延展性固态银白色2.7 gcm3660.42 467较小很好良好用途纯铝用作导线，铝合金用于制备汽车、飞机、生活用品等2铝的原子结构和存在铝位于元素周期表中第三周期第A，原子结构示意图为 。铝在地壳中含量丰富，仅次于氧，自然界中的铝全部以化合态存在。3铝的化学性质写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：2Al3Cl22AlCl32Al2OH2H2O=2AlO3H22AlFe2O32FeAl2O31.判断下列描述
2、的正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)铝制餐具可长时间存放两性或碱性食物。()(2)铝与NaOH溶液反应的离子方程式为Al2OH=AlOH2。()(3)铝的还原性强，易在空气中锈蚀，所以铝制品的使用时间很短。()(4)铝的导电性强，且价格低廉，常用于制造电线、电缆。()(5)用铝粉和氧化镁的粉末混合共热可冶炼出镁。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)2将下列物质及其用途用“”连接起来。AlA治疗胃酸过多明矾 B门窗合金、飞机材料Al(OH)3 C耐火材料Al2O3 D净水剂答案：BDAC3金属铝的化学性质活泼，能与酸反应，常温下为什么能用铝制槽车来储运浓硫酸？提示：常温下，浓H2SO
3、4能使铝“钝化”，故可用铝制品盛装浓H2SO4。4铝的化学性质活泼，为什么铝制品有较好的抗腐蚀性能？提示：铝在常温下易被空气中的O2氧化，表面形成一层致密的氧化物薄膜，起保护作用。5相同质量的铝分别与足量的稀盐酸、NaOH溶液发生反应，产生H2的量相同吗？提示：相同。原因是Al失去电子数相同，产生H2的量也相同。铝与酸、碱反应的计算方法铝分别与盐酸、NaOH溶液反应的化学方程式为：2Al6HCl=2AlCl33H22Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2从化学方程式可以看出，Al与酸、碱反应时生成H2的实质是：AlA，所以不论是Al与酸还是与碱反应，Al与产生H2的关系均是：2Al3H2
4、。(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为。(2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为。(3)一定量的铝分别和一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，若产生氢气的体积比为，则必定是：铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而氢氧化钠过量。1.铝是中学化学阶段常见既能与酸、又能与碱反应放出H2的金属，依据这一特殊性质，回答下列问题：(1)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得H2的体积之比是_。(2)足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液中，产生H2的体积之比是_。(3)足量的两份铝
5、分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中，二者产生的H2相等，则HCl和NaOH的物质的量浓度之比是_。2甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol/L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)12，则加入铝粉的质量为()A5.4 gB3.6 gC2.7 g D1.8 g答案专区1.解析：(1)等质量的两份铝，分别与足量的HCl、NaOH溶液反应，产生H2的量相等。(2)等物质的量的HCl和NaOH(均设为6 mol)，与足量的Al反应，依据反应的化学方程式可知，生成H2的物质的量之比为：3 mol3 mol313
6、。(3)足量的Al分别与一定量的盐酸，NaOH溶液反应，若产生H2的量相等(均设为3 mol)，则消耗HCl和NaOH的物质的量之比为6 mol2 mol31答案：(1)11(2)13(3)312.解析：2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，由化学方程式可知，若在等物质的量的盐酸和NaOH溶液中分别加入足量铝，反应时产生H2的体积之比为13，现在产生H2的体积之比为12，说明铝粉的量相对于盐酸来说是过量的，相对于NaOH来说是不足量的，所以与盐酸反应的铝粉质量为2.7 g，与NaOH反应的铝粉质量为5.4 g。答案：A铝的重要化合物1氧化铝(1)化
7、学性质：属于两性氧化物，写出下列反应的离子方程式：(2)用途：熔点很高，是一种较好的耐火材料，天然产刚玉的成分是Al2O3，还可制作各种宝石。2氢氧化铝(1)白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。(2)化学性质：Al(OH)33H=Al33H2O；Al(OH)3OH=AlO2H2O；2Al(OH)3Al2O33H2O。(3)制备：向铝盐溶液中加入氨水，离子方程式为：Al33NH3H2O=Al(OH)33NH。向偏铝酸盐溶液中通入足量CO2，离子方程式为：AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO。3明矾净水原理明矾的化学式为：KAl(SO4)212H2O，其净水的原理涉及到的离子方程式表示为
8、：Al33H2OAl(OH)3(胶体)3H。1.判断下列描述的正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)(2013江苏高考)明矾溶于水产生Al(OH)3胶体的离子方程式：Al33H2O=Al(OH)33H。()(2)(2013全国大纲卷)明矾溶液中滴入Ba(OH)2溶液使SO恰好完全沉淀的离子方程式：2Ba23OHAl32SO=2BaSO4Al(OH)3。()(3)(2012江苏高考)下列物质的转化在给定条件下能够实现：Al2O3NaAlO2(aq)Al(OH)3。()(4)(2011江苏高考)向NaAlO2溶液中通入过量CO2的离子方程式：2AlOCO23H2O=2Al(OH)3CO。()(
9、5)用可溶性铝盐制取Al(OH)3最好选用NaOH溶液而不选用氨水。()(6)Al(OH)3具有两性，能溶于强酸、强碱，但不溶于弱酸(如碳酸)、弱碱(如氨水)。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)2有下列物质：AlAl(OH)3Na2CO3NaHCO3Al2O3(NH4)2CO3既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的有：_。答案：、3实验室常用Al2(SO4)3与氨水反应制备Al(OH)3，为什么不使用NaOH溶液？提示：Al(OH)3能溶于过量NaOH溶液而不溶于过量氨水，故不使用NaOH溶液。利用“含铝化合物的转化关系”解答问题的策略1Al3、AlO、Al(OH)3的转化关系2
10、应用(1)制取Al(OH)3：Al33NH3H2O=Al(OH)33NHAlOCO22H2O=Al(OH)3HCO(2)判断离子共存问题：Al3与OH及AlO、CO、S2等弱酸根阴离子或AlO与H、HCO以及弱碱阳离子Al3、Fe3等因生成沉淀或发生相互促进的水解反应而不能大量共存。(3)鉴别(利用滴加试剂顺序不同，现象不同)：向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解。向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，开始无明显现象，后产生白色沉淀，沉淀不溶解。(4)分离提纯：利用Al能溶于强碱溶液，分离Al与其他金属的混合物。利用Al2O3能与强碱溶液反应，分离Al2O3与其他金属氧
11、化物。利用Al(OH)3能与强碱溶液反应，分离Al3与其他金属阳离子。1.用含有少量Mg的Al片制取纯净的Al(OH)3，下列操作中最恰当的组合是()加盐酸溶解加NaOH溶液过滤通入过量CO2生成Al(OH)3加盐酸生成Al(OH)3加过量氨水生成Al(OH)3ABC D2(2013郑州模拟)下列除去杂质的方法不正确的是()A镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥B用过量氨水除去Fe3溶液中的少量Al3CAl(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO2后过滤DMgO中混有少量Al2O3：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗
12、涤、干燥得到MgO3甲、乙、丙三位同学用铝屑、稀H2SO4、NaOH溶液设计了制取Al(OH)3的三种实验方案：甲同学：AlAl2(SO4)3Al(OH)3乙同学：AlNaAlO2Al(OH)3丙同学：从节省原料的角度分析，上述三个实验方案中哪种为最佳方案？并指明理由。答案专区1.解析：2Al2OH2H2O=2AlO3H2，Mg和NaOH溶液不反应，过滤后向NaAlO2溶液中通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀，再过滤就可得到Al(OH)3。答案：C2.解析：Al(OH)3不溶于氨水，故向含少量Al3的Fe3溶液中加入过量氨水时，Fe3、Al3均转化为氢氧化物沉淀，达不到除杂的目的。答案：B3
13、.答案：丙同学的方案为最佳方案。理由是制取相同量的Al(OH)3如2 mol Al(OH)3。甲同学需用2 mol Al、3 mol H2SO4、6 mol NaOH；乙同学需用：2 mol Al、2 mol NaOH、1 mol H2SO4；丙同学需用：2 mol Al、1.5 mol NaOH、0.75 mol H2SO4。数形结合解答Al(OH)3的图像题1四个基本图像(1)可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像：操作向可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量向NaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液至过量现象立即产生白色沉淀渐多最多渐少消失无沉淀(有但即溶)出现沉淀渐多最多沉淀不消失图像
14、离子方程式Al33OH=Al(OH)3Al(OH)3OH=AlO2H2OAl34OH=AlO2H2O3AlOAl36H2O=4Al(OH)3(2)偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像：操作向偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过量向稀盐酸中逐滴加入偏铝酸盐溶液至过量现象立即产生白色沉淀渐多最多渐少消失无沉淀(有但即溶)出现沉淀渐多最多沉淀不消失图像离子方程式AlOHH2O=Al(OH)3Al(OH)33H=Al33H2OAlO4H=Al32H2O Al33AlO6H2O=4Al(OH)32.拓展图像(1)向AlCl3溶液中逐滴加入氨水或NaAlO2溶液至过量，图像如图1所示。(2)向NaAlO2溶液中逐滴加
15、入AlCl3溶液或通入CO2至过量，图像如图2所示。(3)向MgCl2、AlCl3和盐酸的混合溶液(即将Mg、Al溶于过量盐酸所得的溶液)中逐滴滴入NaOH溶液至过量，图像如图3所示。(4)向MgCl2、AlCl3混合溶液中先加入NaOH溶液，后加入盐酸(NaOH与盐酸的物质的量浓度相等)，沉淀图像如图4所示。1(2012安徽高考)已知室温下，Al(OH)3的Ksp或溶解度远大于Fe(OH)3。向浓度均为0.1 molL1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中，逐滴加入NaOH 溶液。下列示意图表示生成Al(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系，合理的是()解析：选C由题中
16、信息可知，滴入NaOH溶液，起始时生成Fe(OH)3沉淀，因此起始时不会生成Al(OH)3沉淀，A、B、D项错误；当滴入一定体积的NaOH溶液后才能生成Al(OH)3沉淀，当Al3全部沉淀后，加入过量的NaOH，Al(OH)3沉淀全部溶解，C项正确。2A、B、C三种不同的物质，都含有同一种元素，它们能发生如下转变：ABC已知：A是一种难熔的金属氧化物，试回答下列问题：(1)AB反应的离子方程式是_。(2)向B的溶液中通入CO2时，产生沉淀的物质的量随通入CO2的体积的变化关系是_。解析：金属氧化物中只有Al2O3能够和NaOH溶液反应，所以A是Al2O3，B是NaAlO2，C是Al(OH)3。
17、向NaAlO2溶液中通入CO2时，先发生反应：2NaAlO23H2OCO2=2Al(OH)3Na2CO3，先产生白色沉淀，后发生：Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3，由于Al(OH)3不溶于碳酸，所以沉淀量不发生任何变化，图像符合要求。答案：(1)Al2O32OH=2AlOH2O(2)3下面六个图中，横坐标为某溶液中加入某物质的物质的量，纵坐标为生成沉淀的物质的量，将图中的字母代号填入下表。溶液加入的物质字母代号饱和石灰水通入过量CO2AlCl3溶液通入过量NH3MgCl2、AlCl3混合溶液逐滴加入NaOH溶液至过量AlCl3溶液逐滴加入NaOH溶液至过量含少量HCl的AlCl3溶液逐
18、滴加入NaOH溶液至过量FeCl3溶液逐滴加入NaOH溶液至过量解析：发生如下反应：Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O，CaCO3CO2H2O=Ca(HCO3)2，故其沉淀生成与消失时消耗的CO2的物质的量是相同的，其图像应为B。AlCl3溶液中通入NH3只发生反应：3H2OAlCl33NH3=3NH4ClAl(OH)3，生成的Al(OH)3不能溶于弱碱溶液中，其对应图像应为C。发生如下反应：MgCl22NaOH=Mg(OH)22NaCl，AlCl33NaOH=Al(OH)33NaCl，故先生成沉淀，当NaOH过量时又发生如下反应而使沉淀部分溶解：Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2
19、O，因Mg(OH)2与碱不反应，所以沉淀不能完全消失，因此其对应图像为A。发生如下反应：AlCl33NaOH=Al(OH)33NaCl，Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O。其反应现象为先生成白色沉淀，再逐渐溶解且前后消耗NaOH的物质的量之比为31，故其对应图像为E。反应如下：HClNaOH=NaClH2O，AlCl33NaOH=3NaClAl(OH)3，Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O。此时优先发生的是酸碱中和反应，故开始时应无沉淀产生，后续反应与上述中相同，故其图像应为F。FeCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，只发生如下反应：FeCl33NaOH=Fe(OH)3
20、3NaCl(生成红褐色沉淀且不消失)，其对应图像应为C。答案：BCAEFC以“铝土矿中提取铝”为载体串联铝元素单质及其化合物的性质高考载体(2009福建高考T24)从铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下：知识串联设计(1)流程甲中加入盐酸后生成Al3的离子方程式为_。(2)流程乙中加入烧碱后生成AlO的离子方程_。 (3)铝在生产生活中的用途非常广泛，请列举一例并说明利用了铝的何种性质？_。 (4)电解氧化铝制铝的化学方程式为_。电解时为什么要加入冰晶石？_。(5)铝锅不宜长时间存放酸性或碱性食物的原因是什么？_。试分别写出Al与盐酸、Na
21、OH溶液反应的离子方程式：_，_。(6)流程甲中滤液B的成分是什么？往滤液B中加入过量烧碱的目的是什么？能否用氨水代替NaOH溶液？_。(7)流程乙中滤液Y的主要成分是什么？能否将CO2更换为盐酸？_。答案：(1)Al2O36H=2Al33H2O(2)Al2O32OH=2AlOH2O(3)铝的用途广泛，如：用铝合金可以制造飞机、汽车等(利用铝的密度小)；可以制导线(利用铝的导电性)；可以制炊具(利用铝的导热性)；可以冶炼难熔金属(利用铝的还原性)等。(4)2Al2O34Al3O2由于Al2O3的熔点很高，直接加热使其熔化需要消耗大量能量，在氧化铝中添加冰晶石(Na3AlF6)，能使氧化铝熔化温度降低，从而减少了电解过程中能量的消耗。(5)铝锅表面的氧化物膜及铝均能与酸、碱反应而被腐蚀。2Al6H=2Al33H22Al2OH2H2O=2AlO3H2(6)滤液B的成分是AlCl3、FeCl3及过量的HCl；加入过量NaOH溶液的目的是分离Al3和Fe3，反应的离子方程式分别为：Al34OH=AlO2H2O，Fe33OH=Fe(OH)3。不能用氨水代替NaOH溶液，原因是Al(OH)3不溶于氨水不能分离Al3和Fe3。(7)滤液Y的主要成分是NaAlO2和过量的NaOH，不能用盐酸替换CO2，原因是Al(OH)3能溶于过量盐酸中。