2104高考化學一輪復習 3.2 鋁及其重要化合物課件 新人教版.ppt

第二節(jié)鋁及其重要化合物 一 鋁的性質(zhì)將鋁片分別投入到鹽酸和氫氧化鈉溶液中 并把燃著的木條放在試管口 兩組實驗現(xiàn)象相同 其現(xiàn)象是均 但二者的反應實質(zhì)不同 反應的離子方程式分別為 觀察到鋁片表面有氣泡冒出 鋁片逐漸溶解 并產(chǎn)生爆鳴聲 2al 6h 2al3 3h2 2al 2oh 2h2o 2 3h2 1 物理性質(zhì) 鋁是銀白色有金屬光澤的固體 有良好的導電 導熱和延展性 密度較小 質(zhì)地柔軟 2 化學性質(zhì) 寫出 的化學方程式 2al 6hcl 2alcl3 3h2 2al 2naoh 2h2o 2naalo2 3h2 1 常溫下 能用鋁制容器盛放濃硫酸 濃硝酸的原因是二者能使鋁發(fā)生 鈍化 而不是鋁與濃硫酸 濃硝酸不反應 2 鋁與稀硝酸反應時生成的氣體是no而不是h2 3 用鋁箔包裹的鈉與水反應時既考慮na與水的反應 又考慮al與naoh溶液的反應 二 鋁的重要化合物將鋁箔在酒精燈火焰上灼燒鋁箔熔化但不滴落的原因是 鋁在空氣中 加熱 表面生成熔點很高的氧化鋁 熔化 的鋁被氧化鋁包裹 從而不會滴落 1 氧化鋁 1 白色固體 溶于水 熔沸點 2 化學性質(zhì) 氧化鋁具有兩性 能與鹽酸和氫氧化鈉溶液反應 反應的離子方程式分別為 3 用途 熔點很高 是一種比較好的耐火材料 還可制作各種寶石 不 al2o3 6h 2al3 3h2o 高 2 氫氧化鋁 1 化學性質(zhì) 寫出圖中有關反應的化學方程式或離子方程式 al oh 3 3h al3 3h2o 2 制備 向鋁鹽中加入nh3 h2o 離子方程式為 向偏鋁酸鹽中通入足量co2 離子方程式為 3 明礬 明礬的化學式為 用離子方程式表示明礬凈水的原理是 kal so4 2 12h2o 1 al oh 3是一種不溶于水的白色膠狀物 能作凈水劑 能中和胃酸 也是一種阻燃材料 2 al oh 3具有兩性 能溶于強酸 強堿 但不溶于弱酸 如h2co3 弱堿 如氨水 因此 制備al oh 3是用可溶性鋁鹽與過量氮水反應而不是過量naoh溶液 3 中學化學中常見的既能與鹽酸反應 又能與naoh溶液反應的物質(zhì)有 al al2o3 al oh 3 多元弱酸的酸式鹽 如nahco3 弱酸的銨鹽 如 nh4 2co3 考點一鋁及其化合物的轉(zhuǎn)化關系及應用1 al3 al oh 3的轉(zhuǎn)化關系 深化剖析 2 可溶性鋁鹽與強堿 如naoh溶液 反應 鋁元素的存在形式 3 應用 1 制取al oh 3 al3 3nh3 h2o al oh 3 3 co2 2h2o al oh 3 2 判斷離子共存問題 al3 與oh 及 s2 等弱酸根陰離子或與h 以及弱堿陽離子al3 fe3 等因生成沉淀或發(fā)生水解相互促進反應而不能大量共存 3 鑒別 利用滴加順序不同 現(xiàn)象不同 向alcl3溶液中滴加naoh溶液 先產(chǎn)生白色沉淀 后沉淀溶解 向naoh溶液中滴加alcl3溶液 開始無明顯現(xiàn)象 后產(chǎn)生白色沉淀 沉淀不溶解 4 分離提純 利用al能溶于強堿溶液 分離al與其他金屬的混合物 利用al2o3能與強堿溶液反應 分離al2o3與其他金屬氧化物 高考警示 1 制取al oh 3 一般不用強酸或強堿溶液 因為強酸 強堿能溶解生成的al oh 3 而又無法控制酸堿的用量 一般使用氨水或co2制取 2 與不能大量共存 原因是能與電離出的h 發(fā)生反應 h2o al oh 3 而不能認為是與發(fā)生相互促進的水解反應 3 往naalo2溶液中通入少量co2得正鹽 通入足量co2得酸式鹽 4 當溶液中有多種離子時 要考慮離子之間的反應順序 如向含有h al3 的混合溶液中逐滴加入naoh溶液 反應的先后順序為 典題通關1 2013 大綱版全國卷 鋁是一種應用廣泛的金屬 工業(yè)上用al2o3和冰晶石 na3alf6 混合熔融電解制得 鋁土礦的主要成分是al2o3和sio2等 從鋁土礦中提煉al2o3的流程如下 以螢石 caf2 和純堿為原料制備冰晶石的流程如下 回答下列問題 1 寫出反應1的化學方程式 2 濾液 中加入cao生成的沉淀是 反應2的離子方程式為 3 e可作為建筑材料 化合物c是 寫出由d制備冰晶石的化學方程式 4 電解制鋁的化學方程式是 以石墨為電極 陽極產(chǎn)生的混合氣體的成分是 解題指南 從題干中獲取有用信息 了解生產(chǎn)的產(chǎn)品 分析流程中的每一步驟 從幾個方面了解流程 1 反應物是什么 2 發(fā)生了什么反應 3 該反應造成了什么后果 對制造產(chǎn)品有什么作用 抓住一個關鍵點 一切反應或操作都是為獲得產(chǎn)品而服務 從問題中獲取信息 幫助解題 解析 1 鋁土礦的主要成分是al2o3和sio2 均和naoh反應 2naoh sio2 na2sio3 h2o 2naoh al2o3 2naalo2 h2o 2 濾液 中加入cao后 與水反應生成ca2 結(jié)合 生成難溶的casio3 濾液 中的與co2反應生成al oh 3 2 co2 3h2o 2al oh 3 3 由題中轉(zhuǎn)化關系可推出d為hf氣體 依據(jù)所學hcl的實驗室制法 結(jié)合題中 e可作為建筑材料 可得c為濃硫酸 hf na2co3 al oh 3三種物質(zhì)反應 12hf 3na2co3 2al oh 3 2na3alf6 3co2 9h2o 4 電解制鋁的化學方程式是2al2o34al 3o2 以石墨為電極 陽極產(chǎn)生的氧氣在高溫下與石墨電極反應 得到的混合氣體成分為o2 co2 co 答案 1 2naoh sio2 na2sio3 h2o 2naoh al2o3 2naalo2 h2o 2 casio32 co2 3h2o 2al oh 3 3 濃硫酸12hf 3na2co3 2al oh 3 2na3alf6 3co2 9h2o 4 2al2o34al 3o2 o2 co2 co 互動探究 鋁土礦的成分除含有al2o3 sio2外還含有fe2o3 工業(yè)上如何從鋁土礦中提取al2o3 提示 除去鋁土礦中fe2o3和sio2的工藝流程為 加固訓練 1 既能跟稀鹽酸反應 又能跟氫氧化鈉溶液反應的化合物是 nahco3 al2o3 al oh 3 ala b c d 解析 選a 題給4種物質(zhì)均既能與稀鹽酸反應 又能與氫氧化鈉溶液反應 但鋁是單質(zhì) 不屬于化合物 2 2014 銀川模擬 鋁元素在自然界中主要存在于鋁土礦 主要成分為al2o3 還含有fe2o3 feo sio2 中 工業(yè)上用鋁土礦制備鋁的某種化合物的部分工藝流程如下 1 在濾液a中加入漂白液 目的是氧化除鐵 所得濾液b顯酸性 該過程中涉及某氧化還原反應如下 請完成 fe2 clo fe oh 3 cl 檢驗濾液b中是否還含有鐵元素的方法為 注明試劑 現(xiàn)象 將濾液b中的鋁元素以沉淀形式析出 可選用的最好試劑為 填代號 a 氫氧化鈉溶液b 硫酸溶液c 氨水d 二氧化碳 由濾液b制備氯化鋁晶體涉及的操作為 邊滴加濃鹽酸邊蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 填操作名稱 洗滌 2 sio2和naoh焙燒制備硅酸鈉 可采用的裝置為 填代號 解析 1 鋁土礦的主要成分是al2o3 還含有fe2o3 feo sio2 加入稀鹽酸后得到的濾液a的成分是fecl3 fecl2 alcl3 再加入漂白液 naclo 的目的是將fe2 轉(zhuǎn)化為fe3 且使fe3 轉(zhuǎn)化成fe oh 3沉淀 而濾液b的成分是alcl3和nacl 加入過量氨水可使alcl3轉(zhuǎn)化為al oh 3 2 由于naoh能與玻璃或瓷器中的sio2反應 故sio2和naoh焙燒應用鐵坩堝 答案 1 215h2o214h 取少量濾液b 加入kscn溶液 若不變紅 再加入氯水 仍然不變紅 說明濾液b中不含鐵元素 其他合理答案均可 c 過濾 2 b 考點二氫氧化鋁沉淀的圖像分析1 四個基本圖像 1 可溶性鋁鹽溶液與naoh溶液反應的圖像 深化剖析 2 偏鋁酸鹽溶液與鹽酸反應的圖像 2 四個拓展圖像 1 向alcl3溶液中逐滴加入氨水或naalo2溶液至過量 圖像如圖1所示 2 向naalo2溶液中逐滴加入alcl3溶液或通入co2至過量 圖像如圖2所示 3 向mgcl2 alcl3和鹽酸的混合溶液 即將mg al溶于過量鹽酸所得的溶液 中逐滴滴入naoh溶液至過量 圖像如圖3所示 4 向mgcl2 alcl3混合溶液中先加入naoh溶液 后加入鹽酸 naoh與鹽酸的物質(zhì)的量濃度相等 沉淀圖像如圖4所示 高考警示 1 分析圖像或作圖時不僅要注意加入的酸或堿的強弱 還要注意所加入的量和滴加的順序 因為滴加的順序不同可能產(chǎn)生的現(xiàn)象不同 2 若產(chǎn)生的沉淀有多種 則應仔細分析相關量間的關系 要特別關注沉淀是否同步生成 沉淀物是否溶于所加入的過量試劑中 同時要注意橫縱坐標的意義 典題通關2 2012 安徽高考 已知室溫下 al oh 3的ksp或溶解度遠大于fe oh 3 向濃度均為0 1mol l 1的fe no3 3和al no3 3混合溶液中 逐滴加入naoh溶液 下列示意圖表示生成al oh 3的物質(zhì)的量與加入naoh溶液的體積的關系 合理的是 解題指南 解答本題時要注意到由于ksp al oh 3 ksp fe oh 3 故向fe no3 3和al no3 3混合溶液中滴加naoh溶液的開始階段無al oh 3沉淀生成 解析 選c 因ksp al oh 3 ksp fe oh 3 因此向混合溶液中滴加naoh溶液時 首先應生成fe oh 3沉淀 當fe3 沉淀完全后 再生成al oh 3沉淀 繼續(xù)滴加naoh溶液 則al oh 3 oh 2h2o al oh 3沉淀逐漸溶解直至消失 故c項圖像符合實際情況 變式訓練 2013 西安模擬 向100ml1 0mol l 1的alcl3溶液中逐滴加入0 5mol l 1的naoh溶液至過量 生成沉淀的物質(zhì)的量與加入naoh的量的理論曲線圖正確的是 解析 選d alcl3 3naoh al oh 3 3nacl1310 1mol0 5v0 1molv 0 6ln naoh 0 3molal oh 3 naoh naalo2 2h2o0 1mol0 1mol由此可知使alcl3完全轉(zhuǎn)化為al oh 3沉淀 消耗naoh0 3mol 溶解這些沉淀需naoh0 1mol 加固訓練 1 某無色溶液中 已知含有h mg2 al3 三種陽離子 逐滴加入naoh溶液 則消耗naoh溶液體積 x軸 和生成沉淀量 y軸 之間的函數(shù)關系可用下列圖像表示 其中正確的是 解析 選b 向含有h mg2 al3 三種陽離子的溶液中逐滴加入naoh溶液時 首先與溶液中的h 反應 然后才與mg2 al3 反應生成氫氧化物沉淀 因此開始一段時間內(nèi)沒有沉淀生成 c項錯誤 隨著naoh量的增多 沉淀量越來越大 最終al oh 3沉淀又會溶解在naoh溶液中 故b項符合上述變化的要求 2 向0 1l濃度均為0 1mol l 1的naoh和naalo2混合溶液中逐滴加入同濃度的鹽酸 下列圖像正確的是 解析 選b 往混合溶液中滴加鹽酸 naoh首先反應 然后naalo2再與hcl反應產(chǎn)生al oh 3 最終al oh 3與hcl反應轉(zhuǎn)化為alcl3 符合上述轉(zhuǎn)化的為b圖像 資源平臺 鋁與酸或堿反應生成h2的量的關系1 原理 2al 6hcl 2alcl3 3h2 2al 6hcl 3h2 6e 2al 2naoh 2h2o 2naalo2 3h2 2al 2naoh 3h2 6e 2 規(guī)律 1 等量鋁分別與足量鹽酸和氫氧化鈉溶液反應 產(chǎn)生氫氣的體積比為 2 足量的鋁與等物質(zhì)的量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應 產(chǎn)生氫氣的體積比為 3 一定量的鋁分別和一定量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應 若產(chǎn)生氫氣的體積比為則必定為 鋁與鹽酸反應時 鋁過量而鹽酸不足 鋁與氫氧化鈉溶液反應時 鋁不足而氫氧化鈉溶液過量 高考警示 1 鋁與硝酸反應時生成的是nox而不是h2 2 1molal不論和h 還是和oh 完全反應均生成3g 1 5mol h2 3 1molal和h 完全反應消耗3molh 而1molal和oh 完全反應消耗1moloh 典例 甲 乙兩燒杯中分別盛有100ml3mol l 1的鹽酸和naoh溶液 向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉 反應結(jié)束后 測得生成的氣體體積比為v 甲 v 乙 1 2 則加入鋁粉的質(zhì)量為 a 5 4gb 3 6gc 2 7gd 1 8g 解題指南 解答本題要明確v 甲 v 乙 1 2的含義 1 鋁與鹽酸反應時 鋁過量而鹽酸不足 2 鋁與naoh溶液反應時 鋁不足而naoh過量 解析 選a 鋁與鹽酸 naoh溶液反應時 反應原理分別為2al 6