《山西省大同一中高考化学一轮复习 夯实基础 专题九《铝及其化合物》课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《山西省大同一中高考化学一轮复习 夯实基础 专题九《铝及其化合物》课件（46页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、铝及其化合物1掌握金属铝及其重要化合物的主要性质。2了解铝及其化合物的应用。 回归教材 一、铝1位置第三A还原强铝元素在元素周期表中位于_周期_族。铝是较活泼的金属，在金属活动性顺序表中，铝位于锌铁的前面。铝在化学反应中，能表现出较强的_性，即失电子的能力_，是常用的还原剂。银白色小小低2物理性质铝是_ 金属、密度_( 属轻金属) 、硬度_、熔沸点_，有良好的导电性和导热性。铝合金密度小、强度高、塑性好、易于成型、制造工艺简单、成本低廉，常用于建筑业、容器和包装业、交通运输业、电子行业等。与 O2 反应常温下铝能与 O2 反应生成致密氧化膜，保护内层金属。加热条件下铝能与 O2 反应生成氧化铝
2、：_。铝制品表面的氧化膜起着保护内部金属的作用，所以铝制品在空气中能稳定存在，具有很强的抗腐蚀性与非氧化性酸的反应_与碱反应_与某些盐溶液反应(如 CuCl2 溶液)_3化学性质(写出有关化学方程式或离子方程式)4Al3O22Al2O32Al6H=3Al33H22Al3Cu2=2Al33Cu应生成氢气的实质都是Al3eAl3，所以Al无论与酸反应还(续表)Al 既能与强酸反应，又能与强碱溶液反应，Al 与酸、碱反是与碱反应，Al 与H2 的关系都是2Al3H2。与某些金属氧化物的反应(如Fe2O3)_钝化常温下浓硫酸、浓硝酸能使铝钝化(在表面形成一层致密的氧化膜)，阻止反应的继续进行，可用铝制
3、容器盛放和运输浓硫酸、浓硝酸2AlFe2O3 Al2O32Fe失3e二、氧化铝与氢氧化铝白色物质(1)Al2O3(2)Al(OH)3物理性质氧化铝是_、不溶于水、难熔的物质难溶于水的白色胶状物质化学性质与酸反应：_ _与酸反应：_ _与碱反应：_ _与碱反应：_ _冶炼铝：_ _受热分解：_ _属性_氧化物_氢氧化物 Al2O36H=2Al33H2O Al2O32OH=2AlO H2O2Al2O34Al3O2 Al(OH)33H=Al33H2O Al(OH)3OH=AlO 2H2O 2Al(OH)3Al2O33H2O两性 两性 (续表)物质(1)Al2O3(2)Al(OH)3用途利用其高熔点常
4、用作高级耐火材料，如制坩埚、高温炉管等；利用其耐高温性质制刚玉球磨机、高压钠灯的灯管等Al(OH)3可用作脱色剂(有吸附色素的能力)、用作胃酸中和剂，也是一种阻燃材料(分解吸热，生成高熔点的Al2O3而具有阻燃作用)_，Al3+水解生成Al(OH)3胶三、铝盐1复盐：由两种或两种以上阳离子和一种阴离子组成的盐。如明矾，化学式为 KAl(SO4)212H2O。2 明矾的净水原理：明矾溶于水后发生电离：体化学方程式：_，氢氧化铝胶体的吸附能力很强，可以吸附水里悬浮的杂质，并形成沉淀，使水澄清。所以，明矾是一种较好的净水剂。3AlCl3 是共价化合物，熔融时不导电，不能用电解法制Al。AlCl3 溶
5、液加热蒸干灼烧最终得 Al2O3 固体。Al33H2O Al(OH)3(胶体)3H 自主测评 ANa2O2 能与 CO2 反应，可用作呼吸面具的供氧剂BAl2O3 熔点高，可用于制作耐高温仪器C明矾能水解生成 Al(OH)3 胶体，可用作净水剂DSiO2 有导电性，可用于制备光导纤维解析：D 项SiO2 没有导电性，硅单质才有导电性。答案：D2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，消耗碱量最少的是()。AAlBAl(OH)3CAlCl3DAl2O3解析：根据题设要求所发生的反应及Na 原子守恒，有：n(NaOH)n(Na)，AlNaAlO2NaOH，Al(O
6、H)3NaAlO2NaOH，AlCl3(NaAlO23NaCl)4NaOH，Al2O32NaAlO22NaOH。设4 种固体的质量均为m，则消耗碱的物质的量分别为m/27 mol, m/78 mol, (m/133.5)4 molm/33.375 mol,(m/102)2 molm/51 mol，可知选项B 正确。答案：B3下表中，对陈述、的正确性及两者间因果关系的判断，完成正确的是()。选项陈述陈述判断A铝制饮具最好不要盛放酸性或碱性较强的液体食物因为Al和Al2O3既可以与酸反应，又可以与碱反应I对，II对，无B氯气不能使干燥的有色布条褪色，能使湿润的有色布条褪色说明次氯酸的氧化性比氯气强
7、I对，II对，无C二氧化硫能使KMnO4溶液褪色二氧化硫具有漂白性I对，II对，无D铁或铝制成的槽车可以密封贮运浓硫酸或浓硝酸因为铁和铝不能与浓硫酸或浓硝酸反应I对，II对，有解析：铝和氧化铝可以和强碱反应，不是和所有的碱反应，A 错误；B 项只能说明次氯酸有漂白性，氯气没有漂白性，B错误；二氧化硫有还原性，高锰酸钾有强氧化性，所以二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色，C 正确；铁和铝与浓硝酸或浓硫酸反应生成一层致密的氧化物薄膜阻止了进一步的反应，D 错误。答案：C4 只用试管和胶头滴管就可以鉴别的下列各组溶液是()。AlCl3 溶液和 NaOH 溶液；Ca(HCO3)2 溶液和 NaOH 溶液；Na
8、AlO2 溶液和盐酸；Al2(SO4)3 溶液和氨水；AgNO3溶液和氨水。ACBD解析：两种溶液满足相互滴加时现象不同则满足题意：中若往AlCl3 溶液中逐滴加入NaOH 溶液，开始时有沉淀生成，反之则开始时无沉淀生成。中若往NaAlO2 溶液中逐滴加入盐酸，开始时有沉淀生成，反之则开始时无沉淀生成。中若往AgNO3 溶液中逐滴加入氨水，开始时有沉淀生成，反之则开始时无沉淀生成。故正确。而和中溶液互滴，现象相同。答案：A5聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态的碱式氯化铝Al2(OH)nCl6n。本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉的高岭土
9、， 化学组成为 ： Al2O3(25% 34%) 、 SiO2(40% 50%) 、Fe2O3(0.5%3.0%)以及少量杂质和水分。已知氧化铝有多种不同的结构，化学性质也有差异，且一定条件下可相互转化；高岭土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下：度约为1.15gcm3)和_g蒸馏水，配制用到的仪器根据流程图回答下列问题：(1)“煅烧”的目的是_。(2)配制质量分数 15%的盐酸需要 200 mL 30%的浓盐酸(密有烧杯、玻璃棒、_。(3)“溶解”过程中发生反应的离子方程式为：_。(4)加少量铝粉的主要作用是_。(5)“调节溶液 pH 在 4.24.5”的过程中，除添加必要的试剂
10、，还需借助的实验用品是_，“蒸发浓缩”需保持温度在 90 100 ，控制温度的实验方法是_。解析：对比原料与产品可知，该生产的主要工序：一是除去原料高岭土中的杂质，二是将Al2O3利用水解絮凝法转化为产品。再进一步分析，除铁用铝置换后过滤，高岭土中的Al2O3不溶于酸，必须经煅烧改变结构。该题经这样分析，题设的所有问题的答案并在分析之中。答案：(1)改变高岭土中的结构，使其能溶于酸(2)230 量筒(3) Al2O36H=2Al33H2O，Fe2O36H=2Fe33H2O(4)除去溶液中的铁离子(5)pH 计(或精密 pH 试纸) 水浴加热重点一氢氧化铝两性的应用1判断离子共存2鉴别(利用滴加
11、顺序不同，现象不同)AlCl3 溶液中滴加 NaOH 溶液现象为：先生成白色沉淀，后沉淀溶解；NaOH 溶液中滴加 AlCl3 溶液现象为：开始无明显现象，后产生白色沉淀，继续滴加沉淀不溶解。3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 能与强碱反应，分离 Al2O3 与其他金属氧化物的混合物。DAlO2【例1】工业利用冶铜炉渣(含 Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3等)制 Fe2O3 的生产流程示意图如下：经“足量的 NaOH 溶液”处理后，铝元素的存在形态为()。AAlBAl(OH)3CAl3 答案：D解析：上述生产流程中铝元素发生的变化为：
12、Al2O3加入盐酸溶解转化为Al3，加入 NaOH溶液产生Al(OH)3沉淀，继续加入过量的NaOH溶液，沉淀溶解转化为NaAlO2。重点二从铝土矿中提取铝铝是地壳中含量最多的金属元素，在自然界主要以化合态形式存在于氧化铝中。铝土矿的主要成分是 Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质，冶炼金属铝很重要的一个过程是Al2O3的提纯。对于以提纯某一物质为实验目的的流程题，其实就是考查混合物的除杂、分离、提纯的有关知识。当遇到这一类题时，一般的思路是在流程中找出得到的主要物质是什么，混有的杂质有哪些；认真分析当加入某一试剂后，能与什么物质发生反应，生成了什么产物，要用什么样的方法才能将
13、杂质除去。只有这样才能明白每一步所加试剂或操作的目的。(1)溶解：目的是得到偏铝酸钠溶液。Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O(2)过滤：除去不溶物质。(3)酸化：得到氢氧化铝和碳酸氢钠。NaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3(4)过滤：得到氢氧化铝。(5)灼烧：得到高纯度氧化铝。2Al(OH)3Al2O33H2O(6)电解：得到金属铝。电解2Al2O3=4Al3O2【例2】从铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取两种工艺品的流程如下：请回答下列问题：(1)流程甲加入盐酸后生成 Al3的离子方程式为：_。，(2)流程乙加入烧碱后生成 S
14、iO 的离子方程式为：_。(3)验证滤液 B 含 Fe3，可取少量滤液并加入_(填试剂名称)。(4)滤液 E、K 中溶质的主要成分是_(填化学式)，写出该溶液的一种用途_。(5)已知 298 K 时，Mg(OH)2 的溶度积常数Ksp5.61012取适量的滤液 B，加入一定量的烧碱达到沉淀溶液平衡，测得 pH13.00，则此温度下残留在溶液中的c(Mg2)_。答案：(1)Al2O36H=2Al33H2O(2)SiO22OH=SiO32H2O(3)硫氰化钾(或硫氰酸钾、苯酚溶液等合理答案)(4)NaHCO3 制纯碱(或做发酵粉等合理答案)(5)5.61010 molL1解析：(1)与HCl反应生
15、成Al3，应为铝土矿中Al2O3。(2)SiO2可以溶于NaOH中生成Na2SiO3。(3)检验Fe3的特征反应很多，如遇KSCN显血红色，遇苯酚显紫色，遇OH生成红褐色沉淀等。(4)生成E、K时，CO2均是过量的，故应生成NaHCO3。(5)Ksp c(Mg2)c2(OH)，c(Mg2)5.61012/(0.1)2 molL15.6 1010 molL1。铝的性质的实验探究铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。某研究性学习小组的三位同学，为测定某含镁 3%5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数，设计下列三种不同实验方案进行探究。填写下列空白。实验方案：铝镁合金测定剩余固体质
16、量。【探究一】NaOH 溶液实验中发生反应的化学方程式是：_。实验步骤：(1)称取 5.4 g 铝镁合金粉末样品，投入 V mL 2.0 molL1 的NaOH 溶液中，充分反应。NaOH 溶液的体积 V_。(2)过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体，测得镁的质量分数将_(填“偏高”或“偏低”)。实验方案：铝镁合金测定生成气体的体积。【探究二】盐酸实验装置：问题讨论：(3)某同学提出该实验装置不够完善，应在 A、B 之间添加一个干燥、除酸雾的装置。你的意见是_(填“需要”或“不需要”)。(4)为使测定结果尽可能精确，实验中应注意的问题是(写出两点)：_；_。【探究三】实验方案：称量
17、 x g 铝镁合金粉末，放在如下图所示装置的惰性电热板上，通电使其充分灼烧。问题讨论：(5)欲计算 Mg 的质量分数，该实验中还需测定的数据是_。(6)若用空气代替 O2 进行实验，对测定结果是否有影响？_(填“是”或“否”)。【实验拓展】参照探究一、探究二的实验方案，请你另设计一个实验方案，测定该铝镁合金中镁的质量分数。请写出实验流程：_。解析：(1)镁与碱不反应，而铝能够与碱反应。当样品中镁的含量最高(5%) 时，消耗的碱最少，消耗的体积为：5.4 g(15%)27 gmol12.0 molL10.095 L。未洗涤固体，则固体上附着其他物质，导致测定结果偏高。(2)因为 B、C 中盛装的
18、是水，所以制得的气体没必要是干燥的；该实验方案的关键是装置的气密性良好，另外要保证装置中气体的压强与大气压相同等。(3)通过铝镁合金经灼烧生成氧化物增加的质量可以求得它们的质量比。如果用空气代替O2 进行实验，因为空气中的二氧化碳、氮气能够与镁反应，所以对实验结果会造成一定的影响。(4)通过铝不同于镁的特殊性质进行实验设计。答案： 探究一2Al 2NaOH 2H2O=2NaAlO23H2(1)95 mL(2)偏高探究二(3)不需要(4)检查装置的气密性合金完全溶解(或加入足量盐酸，或调整量气管 C 的高度，使 C 中液面与 B 中液面相平等合理答案均可)探究三(5)灼烧后固体的质量(6)是)。
19、A该物质属于两性氧化物B该物质是 Al(OH)3 和 Na2CO3 的混合物D该药剂不适合于胃溃疡患者服用C1 mol NaAl(OH)2CO3 最多可消耗 3 mol H考点一铝及其化合物的性质及应用1医疗上用的抑酸剂是为了减少胃内的盐酸而使用的药物，抑酸剂种类很多，双羟基铝碳酸钠是医疗上常用的一种抑酸剂，其化学式是 NaAl(OH)2CO3。关于该物质的说法正确的是(解析：据双羟基铝碳酸钠的化学式可知其不属于氢氧化物，也不是Al(OH)3 和Na2CO3 的混合物，而是一种化合物，A、B错误；NaAl(OH)2CO34HCl=NaClAlCl33H2OCO2可知C错误；由于反应时有CO2
20、气体放出，故该药剂不适合于胃溃疡患者服用，D正确。答案：D2某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行研究。(1)下表为“铝与氯化铜溶液反应”实验报告的一部分：按反应类型写出实验中发生反应的化学方程式各一个(是离子反应的只写离子方程式)：置换反应：_；化合反应：_。实验步骤实验现象将打磨过的铝片(过量)放入一定浓度的CuCl2溶液中产生气泡，析出疏松的红色固体，溶液逐渐变为无色反应结束后分离出溶液备用红色固体用蒸馏水洗涤后，置于潮湿空气中一段时间后固体由红色变为绿色视其主要成分为Cu2(OH)2CO3入酸化后的H2O2溶液中，MnO2溶解产生Mn2+，该反应的离子(2)用石墨作电极，电解上述实
21、验分离出的溶液，两极产生气泡。持续电解，在阴极附近的溶液中还可观察到的现象是_。解释此现象的离子方程式是：_。(3)工业上可用铝与软锰矿(主要成分为 MnO2)反应来冶炼金属锰。用铝和软锰矿冶炼锰的原理是( 用化学方程式表示) ：_。MnO2在H2O2分解反应中作催化剂。若将适量 MnO2 加方程式是：_。为2价，得电子，则必有物质失电子，只可能是中被氧化生成Cu2(OH)2CO3，是化合反应。(2)电解的是AlCl3溶液，阴极生成H2，阴极附近OH浓度增大，Al3与OH结合生成Al(OH)3 沉淀，持续电解，Al(OH)3 又溶于过量的碱；阳极生成Cl2。(3)联想铝热反应即可得出答案。Mn
22、 由4 价变1 0失电子。解析：(1)Al与H、Cu2发生置换反应，Cu在潮湿的空气H2O2O2，答案：(1)2Al6H=2Al33H2(或2Al3Cu2=2Al33Cu)2CuO2H2OCO2=Cu2(OH)2CO3(2)有白色沉淀生成，后沉淀逐渐溶解直至消失Al33OH=Al(OH)3，Al(OH)3OH=AlO2 2H2O(3)3MnO24Al=3Mn2Al2O3MnO2H2O22H=Mn2O22H2O高温考点二铝三角及其应用3用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝，下述操作步骤中最恰当的组合是()。加盐酸溶解；加烧碱溶液溶解；过滤；通入过量CO2 生成 Al(OH)3 沉淀；加入盐酸生成
23、 Al(OH)3 沉淀；加入过量烧碱溶液。ABCD.解析：利用Al 溶于NaOH 溶液而Mg 不溶于NaOH 溶液可除去 Mg。答案：B4下列有关铝及其化合物的说法正确的是()。A(2013 年广东潮州模拟)漂白粉和明矾都常用于自来水的处理，二者的作用原理是相同的B(2013 年广东惠州模拟)铝热反应可用于焊接钢轨和金属的冶炼C(2013 年广东揭阳模拟)工业上金属 Mg、Al 都是用电解其相应的氯化物水溶液制得的D(2013 年广东深圳模拟)常温下铝箔放在浓硝酸中，生成H2解析：漂白粉的有效成分是次氯酸钙，次氯酸钙因为强氧化性而起杀菌消毒的作用，明矾溶于水电离出铝离子，铝离子水解生成氢氧化铝
24、胶体而起净水作用，A 错误；利用铝热反应可以冶炼难熔的金属和焊接钢轨，B 正确；工业上用电解熔融的氯化镁冶炼金属镁，用电解熔融的氧化铝冶炼金属铝，C 错误；常温下铝在浓硝酸中钝化，不可能生成氢气，D 错误。答案：B5铝是一种重要的金属，在生产、生活中具有许多重要的用途，下图是从铝土矿中制备铝的工艺流程：已知：铝土矿的主要成分是 Al2O3，此外还含有少量 SiO2等杂质；溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠反应，能生成硅铝酸盐沉淀，化学反应方程式为：2Na2SiO3 2NaAlO2 2H2O=Na2Al2Si2O84NaOH。回答下列问题：(1)写出向铝土矿中加入足量氢氧化钠溶液操作中发生反应的离子方程式
25、：_。(2) 滤渣 A 的主要成分为_ ；滤渣 A 的用途是_(只写一种)；实验室过滤时使用玻璃棒，其作用是_。(3)在工艺流程第三步中，选用二氧化碳作酸化剂的原因是_。(4)若将铝溶解，下列试剂中最好选用_(填编号)，理由是_。A浓硫酸B稀硫酸C稀硝酸答案：(1)Al2O32OH=2AlO2 H2O ， SiO2 2OH=SiO3 H2O(2) Fe2O3、Na2Al2Si2O8作炼铁的原料(或作生产硅酸盐产品的原料)引流(3) 经过足量氢氧化钠溶液的溶解，大部分铝元素均 以NaAlO2 的形式存在于滤液中，通入过量二氧化碳可以将 NaAlO2完全转化为Al(OH)3(4)B铝与浓硫酸在常温下发生钝化，加热溶解会产生有毒气体 SO2，原料利用率低；稀硝酸能溶解铝但会产生NO 气体，污染空气，硝酸利用率低；而铝与稀硫酸反应速率较快，产生的 H2 对空气无污染2
