铝及其化合物讲义

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1、 个性化个性化辅导讲义辅导讲义天汇国际教育天汇国际教育1点燃知识框架知识框架一、铝的结构：一、铝的结构： 1、原子结构示意图： 2、周期表中位置：铝原子核外有三个电子，在化学反应中，容易失去最外层的三个电子，显+3 价。二、铝单质的性质二、铝单质的性质 1、物理性质：银白色金属，硬度和密度小，具有良好的导电导热性和延展性。在空气中具有很好 的耐腐蚀性。 2、化学性质、化学性质： （1）与非金属单质反应：A、2Al+3Cl2= 2AlCl3 B、铝在空气中缓慢氧化，在氧气中点燃剧烈燃烧。 4Al+3O2 = 2Al2O3 思考：思考：在金属活泼性顺序中铝排在铁的前面，那为什么铁在空气中易生锈而铝

2、在空气中不易被腐蚀 呢？ 答：铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜并牢固地覆盖在铝表面，阻止了内部的铝与空气接触。（2）与盐溶液反应：2Al+3CuSO4 3Cu+Al2(SO4)3 （3）与某些氧化物反应铝热反应：2Al + Fe2O3 = 2Fe + Al2O3铝热剂 现象：发出耀眼的光芒、放出大量的热、有熔融物生成。 试一试：写出 Al 分别与 MnO2 、V2O5 的反应方程式 （4）与沸水微弱反应：2Al+6H2O = 2Al（OH）3 （胶体）+ 3H2 （5）与酸反应： 2Al+6HCl = 2AlCl3+H22Al+3H2SO4 = Al2(SO4)3+ 3H2 注意：铝、铁在

3、冷的浓硫酸、浓硝酸中钝化。注意：铝、铁在冷的浓硫酸、浓硝酸中钝化。 某些金属在常温下遇强氧化性酸如浓硫酸、浓硝酸时在表面生成致密的氧化膜，从而阻止内部金 属进一步发生反应，这种现象称为钝化。 （6）与碱反应: 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2课课 题题铝及其化合物铝及其化合物教学目标教学目标1、了解 Al 的物理性质、明矾的净水作用。 2、掌握 Al、Al2O3的化学性质； 3、学会 Al(OH)3的制备和性质；重点、难点重点、难点Al2O3、Al(OH)3的两性考点及考试要求考点及考试要求1、了解 Al 的物理性质、明矾的净水作用。 2、掌握 Al、Al2O3的化学性质；

4、 3、学会 Al(OH)3的制备和性质；教学内容教学内容个性化个性化辅导讲义辅导讲义天汇国际教育天汇国际教育2反应的实质:分两步进行:化合价降低，被还原，得化合价降低，被还原，得 6e（1）2Al+6H2O = 2Al(OH)3 +3H2化合价升高，被氧化，失化合价升高，被氧化，失6e(2）Al(OH)3+NaOH = NaAlO2+2H2O 总反应方程式：总反应方程式：三、铝的重要化合物三、铝的重要化合物 1、氧化铝（Al2O3） (1)物理性质：白色固体、熔点高（2054） 、不溶于水，不与水化合。常作耐火材料。刚玉的主要成分是 Al2O3 ，其中把含少量铬元素的刚玉称为红宝石；含少量的铁

5、和钛 元素的刚玉称为蓝宝石。 (2)化学性质： 电解熔融的氧化铝制备单质铝但由于氧化铝的熔点很高，故在氧化铝中添加冰晶石（Na3AlF6)降 低其熔点。 （工业生产单质铝的方法）（工业生产单质铝的方法）2Al2O3 = 2Al + 3 O2 与酸反应：Al2O36HClAlCl33H2O 与碱反应：Al2O32NaOH2NaAlO2H2O 既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的氧化物叫两性氧化物 2、氢氧化铝（Al（OH)3） （1）物理性质：氢氧化铝是白色胶状物质，不溶于水，有强的吸附性，可以吸附水中的悬浮物和 各种色素。 （2）化学性质：不稳定性：氢氧化铝不稳定，受热易分解。2Al(OH)3

6、 Al2O32H2O这是工业上制取纯净氧化铝的方法。Al(OH)3+NaOH= NaAlO2+2H2OAl(OH)3 具有两性的原因：H+AlO2+H2O Al(OH)3 Al3+ + 3OH注意：(1)氢氧化铝作为碱时是三元碱；作为酸时是一元酸（HAlO3） 。(2)氢氧化铝与酸碱反应时，弱酸弱碱是不能把氢氧化铝溶解的。 3、明矾：KAl(SO4)212H2O 复盐的概念:由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的盐叫复盐。电解Al(OH)3 + 3HCl= AlCl3 + 3H2OKAl(SO4)2 =K+Al3+2SO42-Al3+3H2O = Al(OH)3 （胶体） +3H+2Al+6

7、H2O+2NaOH = 2NaAlO2+3H2+4H2O 失失23 e得得6e个性化个性化辅导讲义辅导讲义天汇国际教育天汇国际教育3四、四、Al3+、AlO2的的 性质性质 （一）Al3+的性质 1、AlCl3中逐滴加入氨水：Al3+3NH3H2O=Al(OH)3 +3NH4+ 用 Al3+制取 Al(OH)3用弱碱更合适n(NH3H2O)/molnAl(OH)3/mol2、AlCl3中逐滴加入 NaOH 溶液至过量？ 方程式：Al3+3OH= Al(OH)3 Al(OH)3+OH = AlO2-+2H2O 现象：白色沉淀先增加再减少最后消失 图像：n(NaOH)/molnAl(OH)3/mo

8、l0 1 2 3 43、向 NaOH 溶液中滴加 AlCl3溶液 有关反应：Al3+4OH =AlO2+2H2O Al3+3AlO2+6H2O = 4Al(OH)3 现象：开始无沉淀生成，后来白色沉淀逐渐增加，最后沉淀量不变 图像：nAl(OH)3/mol0 1/12 1/6 1/4 1/3n(Al3+)/mol（二）AlO2的性质 1、向含有 AlO2的偏铝酸盐溶液中通入 CO2 直至过量 离子方程式：图像： 2AlO2CO2(少量少量)3H2O = 2Al(OH)3 CO32AlO2CO2(足量足量)2H2O= Al(OH)3 HCO3个性化个性化辅导讲义辅导讲义天汇国际教育天汇国际教育4

9、n(CO2)/molnAl(OH)3/mol0 11/2 2、向含有 AlO2的偏铝酸盐溶液中逐滴滴入稀盐酸直至过量 离子方程式：AlO2H+H2O=Al(OH)3 Al(OH)33H+= Al3+3H2O图像： 0 1 2 3 4n(HCl)/molnAl(OH)3/mol（3）向含有 H的强酸溶液中逐滴滴入偏铝酸盐溶液直至过量 离子方程式：AlO24H+= Al3+2H2O Al3+3AlO26H2O= 4Al(OH)3图像： n(AlO2)/molnAl(OH)3/mol0 1/4 1/2 3/4 1例题：将某质量的镁铝合金溶解在 500mL 盐酸中，然后取出 10mL 溶液用 1mol

10、/LNaOH 溶液滴 定，产生沉淀质量与碱溶液的关系如下图。求： （1）合金中镁和铝的物质的量之比； （2）盐酸的物质的量浓度(假设反应后溶液体积不变)。 一、典型例题一、典型例题1铝具有较强的抗腐蚀性能，主要是因为( )A铝性质不活泼 B铝能耐酸碱C铝与氧气常温下不反应 D铝表面形成一层氧化膜起保护作用2. 下列反应的离子方程式书写正确的是( )个性化个性化辅导讲义辅导讲义天汇国际教育天汇国际教育5A铝片放入氢氧化钠溶液中：Al2OH= AlOH2 2BNa 与水反应：Na2H2O=NaH22OHC向 AlCl3溶液中加入过量 NaOH 溶液：Al33OH=Al(OH)3DAlCl3溶液中滴

11、入过量的氨水：Al33NH3H2O=Al(OH)33NH 43等量镁铝合金粉末分别与下列 4 种过量的溶液充分反应，放出氢气最多的是( )A2 molL1H2SO4溶液 B18 molL1H2SO4溶液C6 molL1KOH 溶液 D3 molL1HNO3溶液4镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积(V)与时间(t)关系如图。反 应中镁和铝的( )A物质的量之比为 32 B质量之比为 32C摩尔质量之比为 23 D反应速率之比为 235根据如图所示装置，请回答：(1)在 A 中加试剂后，立即打开止水夹 C，B 中的现象是_，离子 方程式是 _。(2)一段时间后，关闭止水夹

12、C，B 中的现象是 _，离子方程式是 _。6A、B、C、D、E 五种化合物，均含有某种短周期常见元素，它们的转化关系如图所示，其中 A 为澄清溶液，C 为难溶的白色固体，E 则易溶于水，若取 A 溶液灼烧，焰色反应为浅紫色 (透过蓝色钴玻璃)。个性化个性化辅导讲义辅导讲义天汇国际教育天汇国际教育6(1)写出化学式：A_，B_，C_，D_，E_。(2)写出下列反应的离子方程式：AB_，AD_。二、针对性练习二、针对性练习1下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是( )A铝在常温下不能与氧气反应 B铝不能与氯气反应C铝既能溶于酸，又能溶于碱 D氧化铝只能与酸反应，不能与碱反应2将表面已完全钝化的铝条

13、，插入下列溶液中，不会发生反应的是( )A稀硝酸 B稀盐酸 C硝酸铜 D氢氧化钠3下列叙述正确的是( )A将 CO2通入 BaCl2溶液中至饱和，无沉淀产生；再通入 SO2产生沉淀B在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解；再加入 Cu(NO3)2固体，铜粉仍不溶解C向 AlCl3溶液中滴加氨水，产生白色沉淀；再加入过量 NaHSO4溶液，沉淀消失D纯锌与稀硫酸反应产生氢气的速率较慢；再加入少量 CuSO4固体，速率不改变4 将 5.4 g Al 投入到 200.0 mL 2.0 mol/L 的某溶液中有氢气产生、充分反应后有金属剩余。该溶 液可能为( )AHNO3溶液 BBa(OH)2溶液 CH2SO4溶液 DHCl 溶液5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)与溶液中沉淀的量(y)的关系示意图中正确的是( )6相同质量的下列物质分别与等浓度的 NaOH 溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最 多的是( )AAl BAl(OH)3 CAlCl3 DAl2O3个性化个性化辅导讲义辅导讲义天汇国际教育天汇国际教育77将氯化铝溶液和氢氧化钠溶液等体积混合，得到的沉淀物中铝元素的质量与溶液中所含铝元 素的质量相等，则原氯化铝溶液和氢氧化钠溶液的物质的量浓度之比可能