鋁及其化合物導(dǎo)學(xué)案(教師版)

1、鋁及其化合物、鋁的主要性質(zhì)及用途1. 物理性質(zhì):顏色導(dǎo)電、導(dǎo)熱性密度硬度色，有金屬光澤導(dǎo)電、導(dǎo)熱性較小質(zhì)地2化學(xué)性質(zhì):Al”+義化苗H< 1| Fc+ AIGf A(l*+tb寫出的化學(xué)方程式: 。_ 【微點(diǎn)撥】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(yīng)。(2) 鋁與稀硝酸反應(yīng)時生成的氣體是NO而不是H2。(3) 能與鋁反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的溶液可能呈強(qiáng)酸性也可能呈強(qiáng)堿性。二、鋁的重要化合物1.氧化鋁:(1)物理性質(zhì)：色固體，溶于水，熔沸點(diǎn)。(2)化學(xué)性質(zhì)(書寫離子方程式)認(rèn)化物(3)用途：是一種比較好的耐火材料，還可制作各種寶石。2.

2、 氫氧化鋁:（1）化學(xué)性質(zhì)。強(qiáng)嚴(yán)rl1學(xué)熱分% Aim）兩性除融(AHOHhl'l寫出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式： ;_ 制備。 向鋁鹽中加入 NH3 H2O，離子方程式為 ; 向四羥基合鋁酸鹽中通入足量CO2,離子方程式為 。3明磯：明磯的化學(xué)式為 離子方程式表示明磯凈水的原理是 ?！疚Ⅻc(diǎn)撥】（1）AI（OH）3具有兩性，能溶于強(qiáng)酸（如鹽酸）、強(qiáng)堿（如NaOH溶液），但不溶于弱酸（如H2CO3卜弱堿溶液（如氨 水）。（2）Al2O3、MgO的熔點(diǎn)很高，可用作耐火材料，但氧化鋁坩堝不能用于熔融NaOH固體。既能與鹽酸反應(yīng)又能與NaOH溶液反應(yīng)的物質(zhì)有 Al、AI2O3、AI（

3、OH）3,多元弱酸的酸式鹽（如NaHCOs、KHS、KHSO3、NaH2PO4等）及弱堿弱酸鹽（如 CH3COONH 4等）。1. 【思考辨析】（1）（2014 福建高考鋁罐可久盛食醋。（）（2）（2014 福建高考常溫下AI（OH） 3既能與NaOH溶液反應(yīng)又能與稀硫酸反應(yīng)。（）（3）（2014 江蘇高考?xì)溲趸X具有弱堿性，可用于制胃酸中和劑。（）（4）（2013 廣東高考常溫下將鋁片放入濃硝酸中無明顯現(xiàn)象，說明AI與濃硝酸不反應(yīng)。（）（5）（2013 江蘇高考氯化鋁是一種電解質(zhì)，可用于電解法制鋁。（）2. 【教材研習(xí)】（1）（RJ必修1 P48科學(xué)探究）日常生活中有一些鋁制炊具，它質(zhì)輕且堅(jiān)

4、固耐用，其中的原因是（）A.鋁很不活潑，不易與其他物質(zhì)反應(yīng)B.鋁雖然很活潑，但是在高溫下才能反應(yīng)C鋁制品表面有一層致密的氧化物薄膜，起保護(hù)作用D鋁制品表面鍍有一層銅，可以保護(hù)鋁（LK必修1 P124）用鋁制易拉罐收集滿 CO2,快速加入過量 NaOH濃溶液，立即把口封閉。發(fā)現(xiàn)易拉罐“咔咔”作響，并變癟了；過一會兒，易拉罐又會作響并鼓起來。下列說法正確的是（）A. 導(dǎo)致易拉罐變癟的離子反應(yīng)是CO2+OH =HCO 3B.導(dǎo)致易拉罐又鼓起來的反應(yīng)是3+-|AAl +3 HCO 3 =AI(OH) 3 J +3CO 2 fC若將C02換為NH3,濃NaOH溶液換為水，易拉罐也會出現(xiàn)先癟后鼓的現(xiàn)象D.

5、上述過程中與NaOH溶液反應(yīng)的物質(zhì)有三種，且反應(yīng)結(jié)束后的溶液顯堿性(RJ必修1 P63)向下列物質(zhì)的水溶液中滴加少量MgCl2溶液或AIC2溶液，均有白色沉淀生成的是(A.BaCbB.FeC3C.Na2CO3D.NaOH【速記卡片】1.牢記1種地殼中含量最多的金屬元素:Al。2.熟記2種兩性化合物： AI2O3、AI(OH) 3o3.掌握3種制備Al(OH) 3的方法:Al'+3NH 3 H2O=AI(OH) 3 J +3 NH / ;AI(OH)4+CO2(足量)=AI(OH) 3J + HCO 3 ； AI3+3AI(OH) 4-=4AI(OH)3 Jo4.掌握6個離子方程式:+3

6、+ 2AI+6H =2AI+3H2 2AI+2OH +6H 2O=2AI(OH) 4+3H 2 fAI(OH)3+OH =AI(OH) 4AI(OH) 3+3H +=AI 3+3H 2O AI3+3OH=AI(OH) 3 J AI3+4OH-=AI(OH)4)。考點(diǎn)研析鮭互證考點(diǎn)一鋁及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系及應(yīng)用【自主訓(xùn)練】A、B、C、D、E五種化合物均含有同一種短周期常見元素，它們的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，其中(1)寫出化學(xué)式：A.,BA為澄清溶液，C為難溶的白色固體，E易溶于水。若取 A溶液灼燒，焰色反應(yīng)為紫色(透過藍(lán)色鈷玻璃片寫出下列反應(yīng)的離子方程式:【歸納總結(jié)】 鋁及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系及應(yīng)用A|

7、3+、AI(OH) 4-、AI(OH) 3 的轉(zhuǎn)化關(guān)系:BH"3<)jrOil-tAF-4112應(yīng)用:(1)制備 AI(OH) 3。以鹽為原料3+.-Al +3NH 3 H2O=AI(OH) 3 J +3 NH 4 ；AI(OH) 4- +CO 2=AI(OH) 3 J + HCO 3-。以鋁為原料方?jīng)Q-；Al -N ： A1方法 JI t Al Nn°HEAl(OH ) 1 J"；(2) 判斷離子共存。 AI3+只能存在于強(qiáng)酸性溶液中，不能與顯堿性的物質(zhì)大量共存； AI(OH) 4-只能存在于強(qiáng)堿性溶液中，不能與顯酸性的物質(zhì)大量共存，所以AI3+與AI(O

8、H) 4-不能大量共存； 加入鋁粉放出氫氣的溶液顯酸性或堿性，與H+、OH-反應(yīng)的離子一定不能大量共存。(3) 鑒別(利用滴加順序不同，現(xiàn)象不同)。 AICI3溶液中滴加NaOH溶液現(xiàn)象為：先生成白色沉淀，后沉淀溶解。 NaOH溶液中滴加AICI3溶液現(xiàn)象為：開始無明顯現(xiàn)象，后產(chǎn)生白色沉淀，繼續(xù)滴加沉淀不溶解。(4) 分離提純。 利用AI能溶于強(qiáng)堿溶液，分離 AI與其他金屬的混合物。 利用AI2O3能與強(qiáng)堿反應(yīng)，分離 AI2O3與其他金屬氧化物的混合物。【加固訓(xùn)練】1.(雙選)(2014 上海高考改編)已知：2NaAI(OH) 4+CO 2=2AI(OH) 3 J +Na 2CO3+H 2O。

9、向含 2 moI NaOH、1 moI Ba(OH) 2、2 moI NaAI(OH) 4的混合溶液中慢慢通入CO2,則通入CO2的量和生成沉淀的量關(guān)系正確的是()選項(xiàng)ABCDn(CO2)(moI)2346n(沉淀)(moI)12332.(2015 聊城模擬)用含少量鎂粉的鋁粉制取純凈的氫氧化鋁，下述操作步驟中最恰當(dāng)?shù)慕M合是()加鹽酸溶解；加燒堿溶液溶解；過濾；通入過量CO2生成Al(OH) 3沉淀；加入鹽酸生成AI(OH)3沉淀；加入過量燒堿溶液A. B.C.D.考點(diǎn)二氫氧化鋁沉淀的圖象分析1四個基本圖象：操作四羥基合鋁酸鹽溶液中逐滴加稀鹽酸至過量稀鹽酸中逐滴加四羥基合鋁酸鹽溶液至過量現(xiàn)象立

10、即產(chǎn)生白色沉淀t漸多t最多t漸少t消失無沉淀T出現(xiàn)沉淀T漸多T最多T沉淀不消失圖象離子方- + .AI(OH) 4 +H =AI(OH) 3 J +H2O-+3+AI(OH) 4 +4H =AI+4H2O(1)可溶性鋁鹽溶液與 NaOH溶液反應(yīng)的圖象。操作可溶性鋁鹽溶液中逐滴加入 NaOH溶液至過量NaOH溶液中逐滴加入可溶性鋁鹽溶液至過量現(xiàn)象立即產(chǎn)生白色沉淀t漸多T最多T漸少T消失無沉淀T出現(xiàn)沉淀T漸多T最多T沉淀不消失圖象t m|Al()H h| 丄I fflfAkOllh h01234<NaOHy»(Al01/4 I O離子方程式3+.AI +3OH-=AI(OH)3 J

11、AI(OH) 3+OH-=AI(OH)4-3+-AI +4OH-=AI(OH)43+.3AI(OH) 4-+AI=4AI(OH) 3 J(2)四羥基合鋁酸鹽溶液與鹽酸反應(yīng)的圖象。程式+3+AI(OH)3+3H =Al+3H 2O3+-Al +3Al(OH) 4 =4Al(OH) 3 J2四個拓展圖象:(1) 向AlCb溶液中逐滴加入氨水或NaAI(OH) 4溶液至過量，圖象如圖1所示。向NaAI(0H)4溶液中逐滴加入 AlCb溶液或通入 C02至過量，圖象如圖 2所示。i N(Al(UHh向MgCl2、AICl3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

12、至過量,圖象如圖3所示。向MgCl2、AlCb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Mg2+> Al3*、Fe3+> CO；、SO,、NO3【典題】(2015 六安模擬某溶液中可能含有中的幾種。若加入鋅粒，產(chǎn)生無色無味的氣體;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。則下列說法不正確的是D.n(H ) : n(Al ) : n(Mg )= 2 : 2 : 1A.溶液中的陽離子有B.溶液中 n(A|3+)= 0.1mol2C.溶液中一定不含CO3 ,、Mg2、可能含有3NH4、Al2-

13、SO4 和 NO3【典題剖析】關(guān)鍵信息信息分析與遷移信息氣體可能是H2，溶液在酸性條件下不存在 NO3信息根據(jù)沉淀顏色，可確定不含有有色沉淀信息根據(jù)圖象變化趨勢確定可能含有的離子【方法規(guī)律】圖象題的解答要領(lǐng)(1) 轉(zhuǎn)化過程中要遵循化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)的對應(yīng)關(guān)系。(2) 看清縱橫坐標(biāo)的含義，對圖象進(jìn)行全面分析。(3) 對于一些復(fù)雜問題可先分解后組合，進(jìn)行圖象的疊加工作；只有抓住一些關(guān)鍵點(diǎn)(最高點(diǎn)、最低點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)等)和變化趨勢，才能順利地解決圖象問題。1 1【針對訓(xùn)練】室溫下，在 0.2mol Ah(SO4)3溶液中，逐滴加入I.Omol L NaOH溶液，實(shí)驗(yàn)測得溶液 pH隨NaOH溶液體積

14、變化曲線如圖，下列有關(guān)說法正確的是()A. a點(diǎn)時，溶液呈酸性的原因是A|3+水解，離子方程式為 A|3+3OH-=AI(OH)3B. a b段，溶液pH增大，A|3+濃度不變C. bf c段，加入的OH-主要用于生成 AI(OH)3沉淀D. d點(diǎn)時，Al(OH)3沉淀開始溶解【加固訓(xùn)練】1將物質(zhì)X逐漸加入(或通入)Y溶液中，生成沉淀的量與加入X的物質(zhì)的量關(guān)系如圖所示，符ABCDXCO2HClNaOHAlCl3YCa(OH)2NaAl(OH) 4AICI3NaOH12.向0.1 L濃度均為0.1 mol L的NaOH和NaAl(OH) 4混合溶液中逐滴加入同濃度的鹽酸。下列圖象正確的是()ri

15、NaOHj-mlo.(i I耐沉淀向mlOil U.203 0 4 0.5P(HCiyLA疏沉淀)訕也資源平臺鋁與酸或堿反應(yīng)生成H2的量的關(guān)系【自主訓(xùn)練】足量下列物質(zhì)與相同質(zhì)量的鋁反應(yīng)，放出氫氣且消耗溶質(zhì)物質(zhì)的量最少的是A.氫氧化鈉溶液B.稀硫酸C.鹽酸D.稀硝酸鋁及其化合物單元檢測1 美、德兩國科學(xué)家現(xiàn)已成功合成出具有獨(dú)特化學(xué)特性的氫鋁化合物(AI2H6).這一研究成果有助于人們開發(fā)出推力更強(qiáng)大的固體火箭燃料，也有望應(yīng)用在氫動力汽車和其他能源方面有關(guān)研究報告發(fā)表在最新出版的美國科學(xué)雜志上下列關(guān)于氫鋁化合物的推測不正確的是()A. AI2H6與水反應(yīng)生成氫氧化鋁和氫氣B. AI2H6中鋁顯+

16、3價，H顯1價C. AI2H6具有強(qiáng)還原性D .鋁與水蒸氣在高溫下生成 AI2H62 .在四種化合物NaHCO3、AI(OH)3、AI2O3、NaAI(OH) 4中，跟鹽酸和氫氧化鈉溶液都能反應(yīng)的是()A.只有B.只有C.只有D .3 .下列離子方程式正確的是 ()A. 鋁與 NaOH 溶液反應(yīng)：AI + 6OH =AI(OH) 4+B. 向 AICI3溶液中滴入過量氨水：AI + 4NH3H2O=AI(OH) 4 + 4NHC. AI2O3與 NaOH 溶液反應(yīng)：AI2O3 + 2OH + 3H2O=2AI(OH) 4D. Ba(OH)2溶液與明磯溶液反應(yīng)至 AI完全沉淀：Ba + 3OH

17、+ AI + SO=AI(OH) 3 J + BaSC4 J4 .下列有關(guān)鋁及其化合物的敘述正確的是()A.鋁粉與氧化鎂共熱可制取金屬鎂B. 足量的鋁分別與含 1 mol HCI、1 mol NaOH的溶液反應(yīng)，產(chǎn)生等量的氫氣C. 工業(yè)上用電解熔融 AI2O3的方法冶煉鋁D. 在濃硝酸中加入等體積的濃硫酸后，立即加入鋁片，鋁片表面放出氫氣5.用鋁箔包裹 0.1 mol 金屬鈉，用針扎出一些小孔，用如圖裝置收集產(chǎn)生的氣體，則收集到的氣體為(標(biāo)準(zhǔn)狀況下 )( )A.氧氣和氫氣的混合氣體C.大于1.12 L氫氣B. 1.12 L 氫氣D .小于 1.12 L 氫氣6.向含有 a mol AlCl 3

18、的溶液中加入含b mol KOH 的溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量可能是a mol b mol mol mol 0 mol(4a b) molA.B.C.D .7. 用一張已除去表面氧化膜的鋁箔緊緊包裹在試管外壁(如圖 )，將試管浸入硝酸汞溶液中，片刻取出，然后置于空氣中，不久鋁箔表面生出“白毛”，紅墨水柱右端上升.根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷下列說法錯誤的是()A.實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)B.鋁是一種較活潑的金屬C.鋁與氧氣反應(yīng)放出大量的熱量D .鋁片上生成的白毛是氧化鋁和氧化汞的混合物8. 某溶液中含有AI(OH)4、SO、SO、Na + ,向其中加入Na?。?后，溶液中濃度基本保持不變的離子是()

19、A. SOB. NaC. Al(OH) 4D. SO9. 將5.4 g Al投入到200.0 mL 2.0 mol 1的溶液中有氫氣產(chǎn)生，充分反應(yīng)后有金屬剩余.該溶液可能為A. HNO3溶液B. Ba(OH)2溶液C. H2SO4溶液D. HCl 溶液10. 實(shí)驗(yàn)室將 9 g 鋁粉跟一定量的金屬氧化物粉末混合形成鋁熱劑.發(fā)生鋁熱反應(yīng)之后，所得固體中含金屬單質(zhì)為 18 g ，則該氧化物粉末可能是 ()A.Fe2O3和MnO2B.MnO 2和V2O5C.62O3D.V2O511. 鋁土礦的主要成分為氧化鋁、氧化鐵和二氧化硅，工業(yè)上經(jīng)過下列工藝可以冶煉金屬鋁：下列說法中錯誤的是 ()A.中除加試劑外

20、，還需要進(jìn)行過濾操作B. a、b中鋁元素的化合價相同C.中需要通入過量的氨氣D.進(jìn)行的操作是加熱，而且d 一定是氧化鋁12 .已知BaAI(OH)42可溶于水，如圖表示的是向Al2(SO4)3溶液中逐滴加入 Ba(OH)2溶液時生成沉淀的物質(zhì)的量y與加入Ba(OH)2的物質(zhì)的量x的關(guān)系.下列有關(guān)敘述正確的是()A. ab時沉淀的物質(zhì)的量：AI(OH)3比BaSO4多2B. cd時溶液中離子的物質(zhì)的量：AI(OH) 4比Ba少2豐D. de時溶液中離子的物質(zhì)的量：Ba可能等于OH二、非選擇題（本題包括4小題，共52分）13 . （9分）某混合物A，含有KAI（SO4）2、AI2O3和Fe2O3,在一定條件下可實(shí)現(xiàn)下圖所示的物質(zhì)之間的變化:aOHtBLb液k溶液溶液固體B固體E據(jù)此判斷固體B所含物質(zhì)的化學(xué)式為固體E所含物質(zhì)的化學(xué)式為（3）反應(yīng)的離子方程式為14 . （14分）（山東高考）以下為鋁材表面處理的一種方法:耐蝕鉛材股電解液用離子（1）堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜，堿洗時常有氣泡冒出，原因是 方程式表示）為將堿洗槽液中的鋁以沉淀形式回收，最