《2019版高考化学总复习 专题 铝的性质及应用导学案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019版高考化学总复习 专题 铝的性质及应用导学案（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1铝的性质及应用铝的性质及应用考点解读一、两个方面突破铝的性质1铝的结构和存在铝位于元素周期表第三周期A 族，原子结构示意图为。铝是地壳中含量最多的金属元素。自然界中的铝全部以化合态的形式存在。2金属铝的物理性质银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和传热性等，密度较小，质地柔软。3掌握铝的化学性质与用途(1)铝的化学性质写出图中标号反应的化学方程式或离子方程式：(2)铝的制备及用途制备电解熔融 Al2O3：2Al2O34Al3O2=电解用途纯铝用作导线铝合金制备汽车、飞机、生活用品等4制备22Al2O3(熔融)4Al3O2=电解冰晶石5铝的用途纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、
2、生活用品等。二、铝与酸、碱反应生成 H2的量的关系铝分别与盐酸、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：A 失 3e,A，所以l0l3不论是 Al 与酸还是与碱反应，Al 与产生的 H2的关系均是：2Al3H2。1等量铝分别与足量盐酸和 NaOH 溶液反应，产生氢气的体积比为11。VHClH2 VNaOHH22足量的铝分别与等物质的量的盐酸和 NaOH 溶液反应，产生氢气的体积比为13。VHClH2 VNaOHH23一定量的铝分别与一定量的盐酸和 NaOH 溶液
3、反应，产生氢气的体积比 1 3 ，则必定是 a.铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；b.铝与 NaOH 溶液反VHClH2 VNaOHH21 1应时，铝不足而 NaOH 过量。考向分析考向分析考向一：铝的性质及用途考向一：铝的性质及用途典例 1、下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是( )AK BNaCFe DAl解析：选 D K、Na 易与 O2反应，A、B 错误；铁易生锈，生成的 Fe2O3不能保护内部金属，C 错误；在空气中 Al 表面形成致密的 Al2O3保护层，保护内层金属不被氧化，D 正确。中/华-资*源%库考向二、铝与酸、碱的反应及计算考向二、铝与酸、碱的反
4、应及计算典例 2、甲、乙两烧杯中各盛有 100 mL 3 molL1的盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成气体体积之比为 12，则加入的铝粉的质量为( )A5.4 g B3.6 gC2.7 g D1.8 g3解析：选 A 由 2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2可知，两份等质量的 Al 都完全反应时，生成 H2的量相等，消耗 HCl 与 NaOH 的量不相等。题中已知 HCl、NaOH 的物质的量均为 0.3 mol，且生成 H2的体积之比为 12，所以实际发生反应时的情况为 HCl 的量不足，Al 过量；NaOH
5、 过量，Al 的量不足。由生成 H2的体积之比为 12 可知，反应的 Al 的量之比也为 12，即与 0.3 mol 盐酸完全反应的Al 为 2.7 g，与 NaOH 溶液反应的 Al 为 5.4 g。考向三：铝与酸或碱反应的定量分析考向三：铝与酸或碱反应的定量分析典例 3、铝作为一种特殊的金属，既能与酸(非氧化性酸)反应又能与强碱溶液反应放出H2，就铝的这些特性回答下列问题：（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）足量的两份铝分别投入到等体积、一
6、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_。（4）甲、乙两烧杯中各盛有 100 mL 3 molL1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 g B3.6 gC2.7 g D1.8 g 【答案】 （1）11 （2）13 （3）31 （4）A【解析】 （1）根据化学方程式：2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2得 Al 与 H2的关系式均为 2Al3H2，故只要参加反应的 Al
7、的量相等，所得 H2的量必相等。（2）因为在反应中 Al 过量，产生的 H2由 HCl 和 NaOH 的量决定。根据化学反应中的关系式：6HCl3H2、2NaOH3H2，故当 HCl、NaOH 的物质的量相等时，二者产生 H2的体积比为 13。 （3）因为铝足量且产生的 H2相等，根据关系式n(HCl)n(NaOH)31，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)31。（4）其反应原理分别为2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。可见当参加反应的 HCl 和 NaOH 的物质的量一样多时，产生 H2的体积
8、比是 13，而题设条件体积比为12，说明此题投入的铝粉对盐酸来说是过量的，而对于 NaOH 来说是不足的。2Al6HCl = 2AlCl33H246 mol 3 mol3 molL10.1 L 0.15 mol则 Al 与 NaOH 反应生成的 H2为 0.15 mol20.3 mol。2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2227 g 3 mol54 g 0.3 mol即投入的铝粉为 5.4 g。方法指导：铝与酸、碱反应生成 H2的量的关系铝与盐酸、氢氧化钠反应的化学方程式分别为2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。从化学方程式可以看出 A
9、l 与酸、碱反应时生成 H2的实质都是 AlAl3/AlO，所以无论与酸还是与碱反失3e 2应，Al 与 H2的关系都是 2Al3H2。对点训练对点训练1足量下列物质与等质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是( )A氢氧化钠溶液 B稀硫酸 C盐酸 D稀硝酸 【答案】A【解析】设 Al 为 1mol，A铝与氢氧化钠溶液反应生成 NaAl(OH)4，1molAl 消耗1molNaOH；B铝与稀硫酸反应生成 Al2(SO4)3，1mol 铝消耗 1.5mol 硫酸；C铝与盐酸反应生成 AlCl3，1mol 铝消耗 3mol 盐酸；D硝酸与金属铝反应不生成氢气，综合以上分析可知放出氢气且消耗
10、溶质物质的量最少的是氢氧化钠溶液，故选 A。2某同学在实验室利用氢氧化钠、盐酸分离铁粉和铝粉混合物，物质转化关系如图所示： 下列说法不正确的是( )Ax 为 NaOH 溶液，y 为盐酸Bab 发生的反应为：AlO2-+H+H2OAl(OH)3CbcAl 的反应条件分别为：加热、电解Da、b 、c 既能与酸又能与碱反应 【答案】D【解析】A铁粉和铝粉混合物，加入试剂 X，过滤得到铁，试剂 X 能溶解铝，盐酸和铁、5铝都反应，氢氧化钠溶液只和铝反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2，a 为偏氯酸钠溶液，偏铝酸钠和适量盐酸反应 NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3+NaC
11、l，所以 x 为 NaOH 溶液，y 为盐酸，故 A 正确；Ba 为偏氯酸钠溶液，b 为氢氧化铝，ab 发生的反应NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3+NaCl，离子反应为：AlO2-+H+H2OAl(OH)3，故 B 正确；Cb 为氢氧化铝，氢氧化铝受热分解 2Al(OH)3 Al2O3+3H2O，生成氧化铝和水，氧化铝电解 2Al2O3 电解 4Al+3O2，生成铝和氧气，故 C 正确；Db 为氢氧化铝，为两性氢氧化物，既能与酸又能与碱反应，C 为氧化铝，属于两性氧化物，既能与酸又能与碱反应，a 为偏氯酸钠溶液，只能和酸反应，不能和碱反应，故 D 错误；故选 D。 3将 4g 铝铁
12、合金粉末溶于足量盐酸中，加入过量氢氧化钠溶液，过滤后向滤液中通入足量二氧化碳，再将沉淀滤出，经洗涤、干燥、灼烧后得到固体粉末的质量仍为 4g，原合金中铁的质量分数最接近( )A30% B47% C53% D70%【答案】B4将 15.6g Na2O2和 5.4g Al 同时放入一定量的水中，充分反应后得到 200mL 溶液，再向该溶液中缓慢通入 HCl 气体 6.72L(标准状况)，若忽略反应过程中溶液的体积变化，则下列判断正确的是( ) A反应过程中得到 6.72L(标准状况)的气体 B最终无沉淀生成 C最终得到的溶液中 c(NaCl)=1.5mo/L D最终得到的溶液中 c(Na+)=c(
13、Cl-)+c(OH-) 【答案】C【解析】15.6gNa2O2的物质的量为=0.2mol，5.4gAl 的物质的量为=0.2mol，6.72LHC 气体的物质的量为=0.3mol；所发生的有关反应为 2Na2O2+2H2O4NaOH+O2；2Al+2H2O+2NaOH2NaAlO2+3H2；HCl+NaOHNaCl+H2O，NaAlO2+HCl+H2OAl(OH)3+NaCl 2Na2O2+2H2O4NaOH+O20.2mol 0.4mol 2.24L 2Al+2H2O+2NaOH2NaAlO2+3H20.2mol 0.2mol 0.2mol 6.72LA反应中共得到气体的体积为 2.24L+
14、6.72L=8.96L，故 A 错误；B将 15.6gNa2O26和 5.4gAl 同时放入一定量的水中，反应后溶液的成分为 0.2molNaOH 和0.2molNaAlO2，加入 0.3molHCl，反应后溶液的成分是 0.3molNaCl 和0.1molNaAlO2，生成 0.1mol 氢氧化铝沉淀，故 B 错误；C反应后溶液的成分是0.3molNaCl 和 0.1molNaAlO2，所以 c(NaCl)=1.5mo/L，故 C 正确；D反应后溶液的成分是 0.3molNaCl 和 0.1molNaAlO2，由电荷守恒可知 c(Na+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(AlO2-)-c(H
15、+)，故 D 错误；故选 C。5、下列有关铝及其化合物的叙述正确的是( )A铝粉与氧化镁共热可制取金属镁 B足量铝分别与含 1 mol HCl、1 mol NaOH 的溶液反应，产生相同量的氢气C工业上用电解熔融 Al2O3的方法冶炼铝D在浓硝酸中加入等体积的浓硫酸后，立即加入铝片，铝片表面发生钝化【答案】C6铝能提炼难熔金属和制成铝热剂，是因为铝( )A密度小，熔点较低 B具有还原性，且生成氧化铝时放出大量热 C在空气中燃烧，发出耀眼白光 D是金属 【答案】B7取四等份铝，分别加入足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是( )A3 molL1氨水 B4 molL1HNO3C8 molL1NaOH D18 molL1H2SO4【答
