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1、铝及其化合物第一单元从铝土矿到铝合金一、从铝土矿中提取铝制取金属铝的流程图如下:流程图中所涉及到的化学反应以及各个步骤的目的:溶解: Al2O3+2NaOH = 2NaAlO2+H2O过滤:除去杂质酸化: NaAlO2+CO2+2H2O = Al(OH)3+NaHCO3过滤:保留氢氧化铝灼烧: 2Al(OH)3 = 4Al+3O2电解2 Al2O3 = 4 Al+3O2二、铝的性质及应用(一)铝的存在自然界中铝以化合态存在。铝的主要存在形式有:铝土矿(Al2O3 nH2O) ,铝元素占地壳总量的 7.45,是地壳中含量最多的金属元素。(二)铝的性质1.物理性质铝有良好的导电性(居金属第三,最好
2、的是银),传热性和延展性。铝合金强度高, 密度小,易成型,有较好的耐腐蚀性。2.化学性质(1)与酸反应:一般与强酸反应(例如盐酸;稀硫酸等)2Al+6HCl 2AlCl3+3H2(2)与碱反应:一般与强碱反应(例如:NaOH;KOH ;Ba(OH)2等)2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2(3)与浓硝酸、浓硫酸的反应:在常温下,铝遇到浓硝酸、浓硫酸会在铝表面生成致密的氧化膜而发生钝化;在加热的条件下可以发生反应。(4)与某些盐溶液反应:铝的金属活动性比较强,可以跟不少的金属盐溶液发生置换反应(如: CuCl2、AgNO3等)电解精选学习资料 - - - - - - - - - 名
3、师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 8 页2Al+3CuCl23Cu+2 AlCl3(5)与某些金属氧化物反应(铝热反应)Fe2O3+2Al2Fe+ Al2O3(铝热反应用途:冶炼稀有金属野外焊接铁轨。 )(三)铝的应用(作为了解)1.用于电器设备和做高压电缆2.是重要的反光材料3.野外焊接铁轨4.铝合金是制造飞机的理想材料。三、铝的化合物的性质及应用(一)氢氧化铝的性质及应用(Al (OH)3)(重点)1、物理性质:白色胶状物,不溶于水,能凝聚水中的悬浮物,并能吸附色素。2、化学性质(两性):a 强酸反应:Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2Ob 与强碱
4、反应:Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2OAl(OH)3的制备: (含 Al3+的盐溶液中加入过量的氨水可制得Al(OH)3 ,这边不用强碱,应为 Al(OH)3会溶解于过量的强碱。(二)氧化铝的性质及应用(Al2O3) (重点)氧化铝是一种高沸点(2980) 、高熔点( 2054) 、高硬度的白色化合物,常用作耐火材料。刚玉的主要成分是 氧化铝,硬度仅次于金刚石。1.与碱的反应(与强碱NaOH)2.与强酸的反应(H2SO4)3.两性氧化物:既可以与酸反应又可以与碱反应生成盐和水的氧化物。(三)偏铝酸钠(NaAlO2)的性质(重点)(1)往偏铝酸钠溶液中通入CO2产生白
5、色絮状沉淀,通入过量的CO2,沉淀不溶解。化学反应方程式:(2)往偏铝酸钠溶液中加HCl 加入少量盐酸,生成白色絮状沉淀,继续加入盐酸至过量,白色沉淀溶解。化学反应方程式;精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 8 页四、规律总结课堂练习1下列有关铝土矿中提炼铝的说法不正确的是()A铝土矿中的铝元素是以化合态存在的,需用化学方法把铝元素变成游离态。B提炼过程中,先将铝土矿净化提取氧化铝,再进行冶炼。C可用常见的还原剂把氧化铝中的铝还原出来。D冶炼铝的方法同工业冶炼钠、镁相似, 可用电解法。2.下列属于碱性氧化物的是() ;属于酸
6、性氧化物的是() ;属于两性氧化物的是()ACO2BNa2OC Al2O3 DCO3两份等质量的铝粉,一份投入足量的稀盐酸中,另一份投入足量的氢氧化钠溶液中,则生成氢气的质量比为_。4不宜用铝热法冶炼的金属是()A镁B铁C铬D钨5氢氧化铝可作为治疗某种胃病的内服药,这是利用了氢氧化铝的( ) A酸性B碱性C两性D氧化性6下列物质中属于两性氢氧化物的是()ANaOH BAl(OH)3 CMg(OH)2DBa(OH)27要使 AlCl3中的 Al3+完全转化成Al(OH)3沉淀,选用的最佳试剂为:()A NaOH B稀盐酸C氨水D AgNO3精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归
7、纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 8 页8.向下列溶液中通入过量CO2 有沉淀生成的是ANaAlO2溶液B澄清石灰水CCaCl2溶液D硝酸银溶液9.要使氯化铝溶液中的铝离子完全转化为氢氧化铝沉淀,应选用的试剂是()氢氧化钠溶液稀盐酸氨水硝酸银溶液10铝在空气中能够稳定存在的原因是()A铝的活泼性差B铝的还原性差C铝与氧气不反应D铝表面有氧化膜11最不适宜于制作炊事用具的金属是()AFe BZn C Al DCu 12氢氧化铝可作为治疗某种胃病的内服药,这是利用了氢氧化铝的哪个性质()A酸性B碱性C两性D氧化性13下列物质中既能跟稀H2SO4反应 , 又能跟氢氧化钠溶液反应的是(
8、) NaHCO3 Al2O3 Al(OH)3AlABCD全部14下列反应的离子方程式书写正确的是()A钠和冷水反应Na2H2ONa+2OH H2B金属铝溶于氢氧化钠溶液Al 2OHAlO2H2C金属铝溶于盐酸中2Al 6H+ 2Al3+3H2D铁跟稀硫酸反应2Fe 6H+ 2Fe3+3H215取两份等量的铝粉,分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应,在相同状态下产生的气体体积之比是()A1: 1 B1:2 C 1:3 D 3:216镁、铝、铜三种金属粉末混合物, 加入过量盐酸充分反应, 过滤后向滤液中加入过量烧碱溶液 , 再过滤 , 滤液中存在的离子有()A AlO2BCu2+CAl3+DMg2+
9、17有200mL 氯化镁和氯化铝的混合溶液,其中c(Mg2)为 0.2molL1,c(Cl)为1.3molL1。要使 Mg2全部转化为沉淀分离出来,至少需加4molL1NaOH 溶液的体积为()A40mL B72mL C80mL D128mL精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 8 页18向 MgSO4和 Al2(SO4)3混合溶液中 , 逐滴加入NaOH 溶液。下列图象中,能正确表示上述反应的是 (横坐标表示加入NaOH 溶液的体积 , 纵坐标表示反应生成沉淀的质量) ()19把 Ba(OH)2溶液滴入明矾溶液中,使 SO2
10、4全部转化成BaSO4沉淀, 此时铝元素的主要存在形式是()AAl3+ BAl(OH)3 C AlO2DAl3+和 Al(OH)3二.填空题:1取 18.4g 铝锌合金溶于足量硫酸中,完全反应后收集到(标准状况)氢气11.2L,则由铝和锌分别产生的氢气的体积比为_。2在铝质易拉罐中收集满CO2气体,然后在其中倒入10mL 浓 NaOH 溶液,并迅速用胶带将易拉罐口封住,能够观察到的实验现象是易拉罐突然变瘪了,可经过一段时间之后,又可以观察到的现象是。试解释易拉罐变瘪的原因;并解释后一现象的原因。写出反应过程中的两个离子方程式;。3某混合物A,含有 KAl (SO4)2、Al2O3和 Fe2O3
11、,在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化:精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 8 页据此回答下列问题:(1)I、II、III 、IV 四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是。(2)根据上述框图反应关系,写出下列B、C、D、E 所含物质的化学式沉淀固体 B ; C ; 沉淀 D ; 溶液 E 。(3)写出、四个反应方程式;。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 8 页