高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)教學(xué)案.鋁及其重要化合物

1、2014屆高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第十講 鋁及其重要化合物考綱要求了解鋁及其重要化合物的主要性質(zhì)和應(yīng)用。考點(diǎn)一鋁的性質(zhì)及應(yīng)用1鋁的結(jié)構(gòu)和存在鋁位于元素周期表 ，原子結(jié)構(gòu)示意圖為。鋁元素在地殼中含量豐富，僅次于硅。自然界中的鋁全部以 存在。2金屬鋁的物理性質(zhì)色有金屬光澤的固體，有良好的 、 和傳熱性等，密度較小，質(zhì)地柔軟。3金屬鋁的化學(xué)性質(zhì)寫(xiě)出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式：Al2Al3Cl22AlCl3Al2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H22AlFe2O3Al2O32Fe(鋁熱反應(yīng))4對(duì)比記憶鎂的化學(xué)性質(zhì)鋁鎂與非金屬反應(yīng)與水反應(yīng)與堿反應(yīng)與某些氧化物反應(yīng)5.鋁的用途純鋁用作導(dǎo)線(xiàn)，鋁合金

2、用于制造汽車(chē)、飛機(jī)、生活用品等。深度思考1鋁的化學(xué)性質(zhì)活潑，為什么日常生活中廣泛使用的鋁制品通常具有較好的抗腐蝕性能？2金屬鋁是活潑的金屬，能與酸反應(yīng)，為什么能用鋁槽儲(chǔ)運(yùn)濃H2SO4或濃HNO3?3實(shí)驗(yàn)室能否用硫化物與鋁鹽溶液混合制取Al2S3？用離子方程式說(shuō)明原因。4Al既能溶于強(qiáng)酸，又能溶于強(qiáng)堿，所以說(shuō)“Al既有金屬性，又有非金屬性”你認(rèn)為這種說(shuō)法是否恰當(dāng)？為什么？題組一鋁的化學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用11989年世界衛(wèi)生組織把鋁確定為食品污染源之一，加以控制使用，鋁在下列應(yīng)用時(shí)應(yīng)加以控制的是制鋁合金制電線(xiàn)制炊具明礬凈水明礬和蘇打制食品膨松劑用氫氧化鋁凝膠制胃舒平藥品銀色漆顏料制易拉罐包裝糖果和小食品A

3、全部 B C D2下列關(guān)于鋁的敘述中正確的是()A鋁還原性強(qiáng)且親氧性強(qiáng)，所以可通過(guò)鋁熱反應(yīng)冶煉高熔點(diǎn)金屬B鋁在空氣中極易銹蝕，所以鋁制品的使用時(shí)間很短C鋁能耐稀硫酸腐蝕，所以運(yùn)送稀硫酸可用鋁制槽車(chē)D鋁的導(dǎo)電性比銅、銀更強(qiáng)，所以常用以制造電線(xiàn)、電纜3常溫下把鋁粉加入下列物質(zhì)中，能產(chǎn)生氫氣的是()A硫酸鈉溶液 B稀硝酸 C濃硫酸 D氯化銨溶液題組二對(duì)比掌握鋁、鎂的性質(zhì)4鎂、鋁都是較活潑的金屬，下列描述中正確的是()A高溫下，鎂、鋁在空氣中都有抗腐蝕性B鎂、鋁都能跟稀鹽酸、稀硫酸、強(qiáng)堿反應(yīng)C鎂在點(diǎn)燃條件下可以與二氧化碳反應(yīng)，鋁在一定條件下可以與氧化鐵發(fā)生氧化還原反應(yīng)D鋁熱劑是鎂條、鋁粉和氧化鐵的混合

4、物5將等物質(zhì)的量的鎂和鋁混合，取等質(zhì)量該混合物四份，分別加到足量的下列溶液中，充分反應(yīng)后，放出氫氣最多的是()A3 mol·L1 HCl B4 mol·L1 HNO3 C8 mol·L1 NaOH D18 mol·L1 H2SO4熟記鋁、鎂的特殊化學(xué)性質(zhì)(1)活潑金屬與酸反應(yīng)是金屬的通性，而鋁不但能與酸(H)反應(yīng)，還能夠與堿溶液反應(yīng)，表現(xiàn)為特殊性。2Al2OH2H2O=2AlO3H2。(2)鋁熱反應(yīng)鋁和某些金屬氧化物反應(yīng)，將其從氧化物中置換出來(lái)，同時(shí)放出大量的熱，這種反應(yīng)稱(chēng)為鋁熱反應(yīng)，可用于焊接金屬、冶煉高熔點(diǎn)貴重金屬。注意Al與MgO不能發(fā)生鋁熱反應(yīng)。

5、(3)Mg在CO2中能夠燃燒，所以活潑金屬著火不能用干冰滅火器和泡沫滅火器。題組三從定性和定量的角度理解鋁與酸、堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)6鋁是中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)階段的唯一一種既能與酸(非氧化性酸)反應(yīng)又能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)放出H2的金屬，就鋁的這一特殊性質(zhì)回答下列問(wèn)題：(1)鋁與酸、堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是什么？氧化劑是什么？(2)區(qū)別鎂和鋁最好的方法是取少量試樣，然后()A投入沸水中 B投入冷水中 C投入鹽酸 D投入NaOH溶液中(3)等質(zhì)量的兩份鋁分別與足量的鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng)，所得H2的體積之比是_。(4)足量的兩份鋁分別投入到等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸、氫氧化鈉溶液中，產(chǎn)生H2的體積之比是_。(5)足量的兩份鋁

6、分別投入到等體積、一定物質(zhì)的量濃度的HCl、NaOH溶液中，二者產(chǎn)生的H2相等，則HCl和NaOH的物質(zhì)的量濃度之比是_。(6)甲、乙兩燒杯中各盛有100 mL 3 mol·L1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(yīng)結(jié)束后，測(cè)得生成的氣體體積比為V(甲)V(乙)12，則加入鋁粉的質(zhì)量為A5.4 g B3.6 g C2.7 g D1.8 g(1)鋁與酸、堿反應(yīng)生成H2的量的關(guān)系鋁與酸、堿反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。從化學(xué)方程式可以看出Al與酸、堿反應(yīng)時(shí)生成H2的實(shí)質(zhì)都是AlAl3，所以無(wú)論

7、與酸還是與堿反應(yīng)，Al與H2的關(guān)系都是2Al3H2。等量鋁分別與足量鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣體積比11。足量的鋁分別與等物質(zhì)的量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的體積比13。一定量的鋁分別與一定量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的體積比<<，則必定是a.鋁與鹽酸反應(yīng)時(shí)，鋁過(guò)量而鹽酸不足；b.鋁與氫氧化鈉反應(yīng)時(shí)，鋁不足而氫氧化鈉過(guò)量。解題時(shí)應(yīng)充分利用上述過(guò)量關(guān)系。(2)鋁的這種既能與酸(非氧化性酸)又能與強(qiáng)堿反應(yīng)產(chǎn)生H2的性質(zhì)常作為推斷題的“題眼”?？键c(diǎn)二鋁的重要化合物1氧化鋁(1)物理性質(zhì)： 色固體， 溶于水，有很高的 。(2)化學(xué)性質(zhì)兩性氧化物2氫氧化鋁(1)物理性質(zhì)

8、色膠狀不溶于水的固體，有較強(qiáng)的 。(2)化學(xué)性質(zhì)(用化學(xué)方程式表示)Al(OH)3的電離方程式為兩性氫氧化物受熱分解：2Al(OH)3Al2O33H2O。(3)制備向鋁鹽中加入氨水，離子方程式為NaAlO2溶液中通入足量CO2，離子方程式為NaAlO2溶液與AlCl3溶液混合：3常見(jiàn)的鋁鹽(1)硫酸鋁鉀是由兩種不同的金屬離子和一種酸根離子組成的復(fù)鹽。(2)明礬的化學(xué)式為 ，它是無(wú)色晶體， 溶于水，水溶液pH 7(填“<”、“>”或“”)。明礬可以?xún)羲鋬羲脑硎?，Al(OH)3膠體吸附水中雜質(zhì)形成沉淀而凈水。深度思考1明礬的凈水作用與液氯對(duì)自來(lái)水的消毒作用原理是否相同？2在做

9、鋁的燃燒實(shí)驗(yàn)時(shí)，用坩鍋鉗夾住一小塊鋁箔，在酒精燈上加熱至其熔化，會(huì)看到的現(xiàn)象是鋁箔熔化，失去光澤，但熔化的鋁并不滴落。原因是_。題組一Al2O3、Al(OH)3溶于酸或堿相關(guān)考查1將表面已完全鈍化的鋁條，插入下列溶液中，不會(huì)發(fā)生反應(yīng)的是()A稀硝酸 B稀鹽酸 C硝酸銅 D氫氧化鈉2鋁、氧化鋁、氫氧化鋁和可溶性鋁鹽與過(guò)量強(qiáng)堿溶液的反應(yīng)，其生成物有一定的規(guī)律，下列說(shuō)法中正確的是()A都有H2O生成 B都有H2生成 C都有AlO生成 D都有Al3生成題組二兩性物質(zhì)及其應(yīng)用3下列物質(zhì)中既能跟稀硫酸反應(yīng)，又能跟氫氧化鈉溶液反應(yīng)的是()NaHCO3(NH4)2SO3Al2O3Al(OH)3 AlA全部 B

10、只有 C只有 D只有4小蘇打、胃舒平、達(dá)喜都是常用的中和胃酸的藥物。(1)小蘇打片每片含0.5 g NaHCO3,2片小蘇打片和胃酸完全中和，被中和的H是_ mol。(2)胃舒平每片含0.245 g Al(OH)3。中和胃酸時(shí)，6片小蘇打片相當(dāng)于胃舒平_片。(3)達(dá)喜的化學(xué)成分是鋁和鎂的堿式鹽，其化學(xué)式為Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O。1 mol達(dá)喜分別與足量的鹽酸和NaOH溶液反應(yīng)，消耗鹽酸和NaOH的物質(zhì)的量之比為_(kāi)。題組三關(guān)于Al(OH)3的制備的最佳途徑5Al(OH)3是治療胃酸過(guò)多的藥物胃舒平的主要成分。某課外興趣小組用鋁、稀硫酸、燒堿為原料，制備一定量的Al(O

11、H)3。他們分別設(shè)計(jì)了兩種實(shí)驗(yàn)方案：方案一：AlAl2(SO4)3Al(OH)3 方案二：AlNaAlO2Al(OH)3(1)從節(jié)約藥品的角度思考，你認(rèn)為哪一種方案較好？_，方案一和方案二共同存在的問(wèn)題是_。(2)請(qǐng)用相同的原料設(shè)計(jì)一個(gè)更為節(jié)約藥品的方案，并寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。6若甲、乙、丙三位同學(xué)用規(guī)定的藥品制備Al(OH)3。規(guī)定必用的藥品如下：350 g 70% H2SO4溶液，NaOH固體240 g，足量鋁屑、水(不能用其他藥品)。甲、乙、丙用各自設(shè)計(jì)的方案制得Al(OH)3的質(zhì)量分別是W1、W2、W3。三種實(shí)驗(yàn)方案如下：甲：鋁加NaOH溶液加H2SO4溶液W1 g Al(O

12、H)3乙：鋁加H2SO4溶液加NaOH溶液W2 g Al(OH)3丙：W3 g Al(OH)3試回答：(1)從充分利用原料、降低成本和提高產(chǎn)率等因素分析，實(shí)驗(yàn)方案最合理的是_。(2)三位學(xué)生制得的Al(OH)3，W1、W2、W3其質(zhì)量由大到小的順序是_。(3)制得Al(OH)3的最大質(zhì)量是_。(1)中學(xué)學(xué)習(xí)階段接觸到的既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)的物質(zhì)有：金屬單質(zhì)：Al等；兩性氧化物：Al2O3等；兩性氫氧化物：Al(OH)3等；弱酸的銨鹽：(NH4)2CO3、CH3COONH4、(NH4)2S等；弱酸的酸式鹽：NaHCO3、KHS、NaHSO3等；氨基酸等。特別提醒兩性物質(zhì)是指既能與酸反應(yīng)又能與

13、堿反應(yīng)生成鹽和水的化合物，上述物質(zhì)中只有Al2O3、Al(OH)3、氨基酸是兩性物質(zhì)。(2)離子守恒法在解有關(guān)離子反應(yīng)計(jì)算題時(shí)的應(yīng)用技巧：在離子反應(yīng)中，元素的種類(lèi)不變，同種元素對(duì)應(yīng)離子反應(yīng)前后的物質(zhì)的量守恒；在復(fù)雜離子反應(yīng)或多步離子反應(yīng)中，運(yùn)用離子守恒的思路，選取具有守恒特征的某一離子，找出其在始態(tài)和終態(tài)物質(zhì)中的等量關(guān)系，即可迅速求解?？键c(diǎn)三用數(shù)形結(jié)合思想理解Al3、Al(OH)3、AlO之間轉(zhuǎn)化關(guān)系1Al3、Al(OH)3、AlO之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系寫(xiě)出上述轉(zhuǎn)化的離子方程式。2與Al(OH)3沉淀生成有關(guān)的計(jì)算及圖像分析(1)把強(qiáng)堿溶液逐滴加入到鋁鹽(Al3)溶液中至過(guò)量現(xiàn)象：先有白色沉淀產(chǎn)生，然

14、后沉淀逐漸溶解。有關(guān)反應(yīng)：AB： BD：圖像有關(guān)計(jì)算a根據(jù)AlCl3和NaOH的量計(jì)算生成Al(OH)3的量b根據(jù)AlCl3和Al(OH)3的量計(jì)算需要NaOH的量NaOH的量n(NaOH)當(dāng)NaOH不足時(shí)當(dāng)NaOH過(guò)量時(shí)(2)把鋁鹽(Al3)溶液逐滴加入到強(qiáng)堿溶液中至過(guò)量現(xiàn)象：先無(wú)明顯現(xiàn)象，然后逐漸產(chǎn)生大量的白色沉淀。有關(guān)反應(yīng)：AB： BC：圖像(3)把強(qiáng)酸溶液逐滴加入到AlO溶液中至過(guò)量現(xiàn)象：先生成白色沉淀，隨后沉淀逐漸溶解。有關(guān)反應(yīng)：AB： BD：圖像有關(guān)計(jì)算a根據(jù)NaAlO2和HCl計(jì)算生成Al(OH)3的量b根據(jù)Al(OH)3和NaAlO2的量計(jì)算需要加入HCl的量HCl的量n(HC

15、l)當(dāng)HCl不足時(shí)當(dāng)HCl過(guò)量時(shí)(4)向強(qiáng)酸溶液中逐滴加入AlO溶液至過(guò)量現(xiàn)象：先無(wú)明顯現(xiàn)象，反應(yīng)一段時(shí)間后逐漸產(chǎn)生白色沉淀。有關(guān)反應(yīng)：AB： BC：圖像(5)向明礬溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至過(guò)量現(xiàn)象：先有白色沉淀生成，然后部分沉淀溶解。有關(guān)反應(yīng)：OA：AB：圖像(6)往等物質(zhì)的量的AlCl3、MgCl2混合溶液中加入NaOH溶液至過(guò)量現(xiàn)象：開(kāi)始出現(xiàn)白色沉淀后沉淀量增多沉淀部分溶解有關(guān)反應(yīng)：OA：AB：圖像題組一Al3、AlO溶液加堿或酸反應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用1向一定量的下列物質(zhì)的溶液中逐滴加入氫氧化鈉溶液，先生成白色沉淀，后沉淀逐漸溶解，這種物質(zhì)是()AMgSO4 BNaAlO2 CAlCl

16、3 DFeCl32下列各項(xiàng)操作中，不發(fā)生“先產(chǎn)生沉淀，然后沉淀又溶解”現(xiàn)象的是()向飽和碳酸鈉溶液中通入過(guò)量的CO2向NaAlO2溶液中逐滴加入過(guò)量的稀鹽酸向AlCl3溶液中逐滴加入過(guò)量稀氫氧化鈉溶液向硅酸鈉溶液中逐滴加入過(guò)量的鹽酸A B C D3下列各組物質(zhì)的無(wú)色溶液，不用其他試劑即可鑒別的是_。NaOH、AlCl3NaHCO3、H2SO4NaAlO2、NaHSO4Na2CO3、HClNa2CO3、NaHCO3、Ca(OH)24某晶體由兩種陽(yáng)離子、一種陰離子和結(jié)晶水組成，取少量該晶體進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：將晶體置于試管中加熱，試管口有液體生成；待試管冷卻后，加水使固體全部溶解；向試管中逐滴加入Ba(

17、OH)2溶液至過(guò)量，同時(shí)加熱，沉淀的物質(zhì)的量先增多后減少，但最終仍有沉淀未溶解，在此過(guò)程中還有刺激性氣味氣體生成。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)判斷，該晶體是()AKAl(SO4)2·12H2O BNH4Al(SO4)2·12H2OC(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O DKCl·MgCl2·6H2OAl(OH)3是兩性氫氧化物，可溶于酸或強(qiáng)堿。加強(qiáng)堿或強(qiáng)酸先生成白色沉淀，然后沉淀又溶解的現(xiàn)象是推斷Al3或AlO的“突破口”。題組二鋁土礦冶煉金屬鋁的流程鋁是地殼中含量最多的金屬元素，在自然界主要以化合態(tài)形式存在于氧化鋁中。鋁土礦的主要成分是Al2O3，此外還含

18、有少量SiO2、Fe2O3等雜質(zhì)，冶煉金屬鋁很重要的一個(gè)過(guò)程是Al2O3的提純。由于Al2O3是兩性氧化物，而雜質(zhì)SiO2是酸性氧化物，F(xiàn)e2O3是堿性氧化物，因而可設(shè)計(jì)出兩種提純氧化鋁的方案。5方案一：堿溶法討論回答下列問(wèn)題：(1)寫(xiě)出、兩步驟中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。(2)步驟中不用鹽酸(或H2SO4)酸化的理由是_。(3)步驟中得到較純的Al2O3，可能含有_雜質(zhì)，在電解時(shí)它不會(huì)影響鋁的純度的原因：_。6方案二：酸溶法討論回答下列問(wèn)題：(1)寫(xiě)出、中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。(2)步驟中不用氨水沉淀Fe3的原因：_。7從鋁土礦(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等雜質(zhì)

19、)中提取氧化鋁的兩種工藝流程如下：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)流程甲加入鹽酸后生成Al3的離子方程式為_(kāi)。(2)流程乙加入燒堿后生成SiO的離子方程式為_(kāi)。(3)驗(yàn)證濾液B中含F(xiàn)e3，可取少量濾液并加入_(填試劑名稱(chēng))。(4)濾液E、K中溶質(zhì)的主要成分是_(填化學(xué)式)，寫(xiě)出該溶液的一種用途：_。(5)已知298 K時(shí)，Mg(OH)2的溶度積常數(shù)Ksp5.6×1012，取適量的濾液B，加入一定量的燒堿達(dá)到沉淀溶解平衡，測(cè)得pH13.00，則此溫度下殘留在溶液中的c(Mg2)_。題組三Al3、Al(OH)3、AlO三者之間關(guān)系的定量分析8向物質(zhì)的量濃度均為1 mol·L1的AlCl3

20、和鹽酸的混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液，如圖中n表示Al(OH)3的物質(zhì)的量、V表示NaOH溶液的體積能正確表示這個(gè)反應(yīng)過(guò)程的是9向30 mL 1 mol·L1的AlCl3溶液中逐漸加入濃度為4 mol·L1的NaOH溶液，若產(chǎn)生0.78 g白色沉淀，則加入的NaOH溶液的體積可能為()A3 mL B7.5 mL C15 mL D17.5 mL10某溶液中可能含有H、NH、Mg2、Al3、Fe3、CO、SO、NO中的幾種。若加入鋅粒，產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味的氣體；若加入NaOH溶液，產(chǎn)生白色沉淀，且產(chǎn)生的沉淀量與加入NaOH的物質(zhì)的量之間的關(guān)系如圖所示。則下列說(shuō)法正確的是A溶液中的陽(yáng)離子只有H、Mg2、Al3 B溶液中n(NH)0.2 molC溶液中一定不含CO，可能含有SO和NO Dn(H)n(Al3)n(Mg2)111鞏固基礎(chǔ)：1判斷正誤，正確的劃“”，錯(cuò)誤的劃“×”(1)Al箔插入稀HNO3中，無(wú)現(xiàn)象，說(shuō)明Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜(2)加入鋁粉能產(chǎn)生H2的溶液中，可能存在大量的Na、Ba2、AlO、NO (3)如圖所示，AlCl3溶液、濃氨水，中有