铝和化合物学案

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1、.专业整理.铝及其化合物考点一金属铝及其化合物考试标准知识条目必考要求加试要求1.地壳中铝的含量及存在形式，铝合金a2.铝的重要性质（跟酸、碱反应，铝热反应，钝化现象）b3.铝片（条）燃烧的方法b4.铝表面氧化膜的作用b5.两性氧化物、两性氢氧化物的概念，AI2O3、AI（0H）3c的重要性质，铝及其重要化合物之间的转化关系6.明矶的组成及净水原理b疆卜基础知识1. 铝的结构和存在铝位于元素周期表第3周期川A族,原子结构示意图为丿。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、导电性和导热性等，密度较小，质地柔软

2、。3. 金属铝的化学性质AICLT川7讯化物|车礼佬忡胞AIO.+H；写出图中有关反应的化学方程式（是离子方程式的写离子方程式 ）节形成致密的氧化膜比作用屁配止内那的钳 与空气接触从而防止網进 涉 被氣化点燃 八点燃*4A1 3（ ）：2A1（）.!占燃 2AI + 3Cl2= 2AICI3氮化件酸遇冷的浓疏酸或浓硝酸屯化加遠吋町反应但不产主Ik2A1+6H2A|i TH? * 2AI + 2OH 一 + 2H2O=2AIO 亍 + 3H2 f高温 2AI + Fe2O3= AI2O3+ 2Fe（铝热反应）4. 铝合金的性能和用途 （1）金属铝与其他金属（或非金属）熔合形成铝合金。铝合金具有密

3、度小强度高，塑性好等优（2）铝及其合金优良的物理性质决定其重要用途，请把以下左栏列举的铝的重要用途与右栏 列举的有关铝的性质用线连起来作煞阖#休51钳锯等、你总光物（如胶桂 的包转材料 /V卅电性杠金尿光頁作滦料/y俗杵银希，银捧 7乂特热性制作報城 留睛*誉种容滌丿作电的帚体启1的导电杵信/银白色汰于闌.地优廈的汗休之（二 ）铝的重要化合物1. 氧化铝(1) 物理性质：白色固体，难溶于水，有很高的熔点(2) 化学性质两性-K化物与HCI反应与NaOH反应-Ab(h-2Na()H2 All +311()2NaAl(fe+H3()2. 氢氧化铝(1) 物理性质：白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸

4、附性。(2) 化学性质(用化学方程式表示)AI(OH) 3的电离方程式为比 +A1OF 十H?(j =A1 (OH)j AP+3OH 酸盘电离瞇式电离两性与HC1反应一，w A1(OH)3 +3H0-A14+3HX)与W H反化物AIM )11)H 1NaAlQ+ZHaO受热分解：2AI(OH) 3= AI2O3 + 3出0。制备 向铝盐中加入氨水，离子方程式为 AI3+ + 3NH 32O=AI(OH) 3 J + 3NH扎 NaAIO 2溶液 中通入足量 CO2 ,离子方程 式为 AIO亍+ CO2 + 2H 2O=AI(OH) 3 J +HCOJ。 NaAIO 2 溶液与 AICI3 溶

5、液混合：3AIO f + AI3 十 + 6H 2O=4AI(OH) 3J。3. 常见的铝盐(1) 硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。(2) 明矶的化学式为 KAI(SO交 12HO,它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH(填 ”、“或“ =”7。明矶可以净水，其净水的原理是 AI3 + + 3H2OAI(OH) 3(胶体)+ 3H + , AI(OH) 3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水 。4. AI3 +、AI(OH) 3、AIOf之间的转化关系写出实现上述各步转化的离子方程式。答案 Al3+ + 3NH 3 HO=AI(OH) 3J + 3NH 才 Al3 + + 3AI

6、O f + 6H 2O=4AI(OH) 3 J Al3 + + 3OH =AI(OH) 3 J(2) AI(OH) 3+ 3H + =AI 歸 + 3H2O(3) AI 3 + 4OH =AIO f + 2H2O(4) AIO f + 4H +=AI 3+ + 2H2O AIOf + CO2+ 2H2O=AI(OH) 3J + HCOf AIOf + H + + H2O=AI(OH) 3 J(6)AI(OH) 3 + OH =AIO f + 2H2O正误辨析:正误判断，正确的打“V”错误的打“X”(1) 铝制餐具可长时间存放碱性或酸性食物(X)(2) 铝在空气中耐腐蚀，所以铝不是活泼金属(X)

7、(3) 铝热反应可以冶炼某些熔点高的金属(V)铝与酸反应都可以放出H2( X)(5) 氢氧化铝具有弱碱性，可用于制胃酸中和剂(V(6) 明矶用作净水剂不涉及化学变化(X)探究氧化铝的熔点很高，可用作耐火材料(V)命题规律题组一铝的性质、用途判断1. 下列关于铝单质的叙述中正确的是（）A. 由于铝在空气中不会锈蚀，所以铝制品的使用寿命都很长B. 由于铝具有强还原性，所以常用铝来冶炼某些高熔点金属C. 常温下，铝被浓硫酸钝化，所以可用浓硫酸除去铝表面的铜镀层D. 由于铝的导电性能比铜强，所以常用铝制造电线、电缆答案 B解析铜在加热的条件下才能与浓硫酸反应，加热时浓硫酸能与铝反应；铜的导电性能比铝强

8、。2. 下列关于铝的性质的说法中错误的是（）A. 铝的表面能形成致密的氧化膜，因此铝难被腐蚀B. 铝能溶解于冷的浓硝酸，被氧化成硝酸铝C. 铝能溶解于NaOH溶液，生成偏铝酸钠和氢气D. 铝能在氯气中燃烧，生成三氯化铝答案 B解析铝极易和氧气反应生成致密的氧化物薄膜而阻止铝进一步被氧化，故A正确；常温下，铝和浓硝酸、浓硫酸发生钝化而生成一层致密的氧化物薄膜，阻止其进一步被氧化，故B错误；铝能和强酸、强碱反应，能和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，故C正确；氯气具有强氧化性，能氧化具有还原性的物质，所以铝在氯气中燃烧生成氯化铝，故D正确。3. （2016杭州西湖高级中学高二5月月考）下图是铝在

9、氧气中燃烧的实验，铝条点燃后，为维持燃烧继续，正确的操作是（）A. 铝条应始终置于集气瓶瓶口位置B. 迅速将铝条插入集气瓶接近瓶底位置C将铝条从瓶口位置慢慢伸向瓶底位置D.铝条应不断上下移动答案 C4. (2016绍兴3月选考模拟)下列物质不能与 Al发生铝热反应的是()A. Fe2O3 B.MnO 2 C.WO3 D.MgO答案 DI练石反思I1. 活泼金属与酸反应是金属的通性，而铝不但能与酸(H +)反应，还能够与碱溶液反应，表现出特殊性：2A1 + 2OH 一 + 2H2O=2AIO 匸+ 3出仁2. 常温下，能用铝制容器盛放浓硫酸 、浓硝酸的原因是二者能使铝发生钝化”，而不是铝与浓硫酸

10、、浓硝酸不反应。3. 铝制品不宜长时间盛放咸菜等腌制食品，原因是氯化钠溶液中的氯离子会破坏氧化膜的结构。题组二铝与酸、碱反应的定量判断与计算解题指导：铝与酸、碱反应生成H2的量的关系铝与酸、碱反应的化学方程式分别为2AI + 6HCI=2AICI 3 + 3日2仁 2AI + 2NaOH +2H2O=2NaAIO 2 + 3H2仁 从化学方程式可以看出AI与酸、碱反应时生成 H2的实质都是AItAI3 +,所以无论与酸还是与碱反应，AI与H2的关系都是2AI3H2。V H2 HCI 1(1) 等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气体积比=-oV H2 NaOH 1V H2 HCI(2

11、) 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V H2 NaOH1=_。31 V H2 HCI(3) 定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比3 V H2 NaOH1一，则必定是a.铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；b.铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足1而氢氧化钠过量。解题时应充分利用上述过量关系。5. 铝是中学化学学习阶段的唯一一种既能与酸(非氧化性酸)反应又能与强碱溶液反应放出H2的金属，根据铝的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的体积之比是足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐

12、酸和氢氧化钠溶液中 ，产生H2的 体积之比是。(3) 足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的 HCI、NaOH溶液中，二者产生的H2相等，则HCI和NaOH的物质的量浓度之比是 甲、乙两烧杯中各盛有 100 mL 3 mol T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)=1 :,则加入铝粉的质量 为填字母)。A. 5.4 gB.3.6 gC. 2.7 gD.1.8 g答案(1)1 1(2)1 3(3)3 1(4)A解析 根据化学方程式：2Al + 6HCI=2AICI 3 + 3H2f、2Al + 2NaOH + 2H

13、2O=2NaAlO 2 + 3出f,得Al与 出 的关系式均为 2AI3出,故只要参加反应的 AI的 量相等，所得H2的量必相等。因为在反应中AI过量，产生的H2的量由HCI和NaOH的量决定。根据化学反应中的关系式：6HCI3H2、2NaOH3H2,故当HCI、NaOH物质的量相等时，二者产生出的体积比 为1 3。因为铝足量且产生 H2相等，根据关系式 n(HCI) n(NaOH) = 3 ：,又因为两溶液体积相等，故物质的量浓度 qHCI) c(NaOH) = n(HCI) n(NaOH) = 3 1。其反应原理分别为2AI + 6HCI=2AICI 3+ 3H2?, 2AI + 2NaO

14、H + 2H2O=2NaAIO 2 +3H2 To可见当参加反应的 HCI和NaOH的物质的量一样多时，产生 出的体积比是1 3，而 题设条件体积比为 1 2,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。2AI + 6HCI=2AICI 3 + 3H2 T6 moI3 moI3 moI y1LX0.1 L0.15 moI贝U AI 与 NaOH 反应生成的 H2为 0.15 moI X2 = 0.3 mol。2AI + 2NaOH + 2H2O=2NaAIO 2+ 3H2T2 X27 g3 moI5.4 g0.3 mol即投入的铝粉为5.4 g o题组三 AI2O3和AI(OH) 3的两性及其应用6. (2016宁波效实中学期中)将表面已完全钝化的铝条，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.氢氧化钠答案 C解析 钝