元素及其化合物2铝.docx

复习2铝及其重要化合物考点梳理第8页共8页1 .了解铝的主要性质及应用。2 .了解铝的重要化合物的主要性质及应用、铝的主要性质及应用铝位于元素周期表第三周期出 A族,原子结构示意图为安。铝元素在地壳中含量丰富，仅次于硅。自然界中的铝全部以化合态存在。铝为银白色金属，熔点为660.40C,沸点为24670C密度为2.7g cm-3,导电性仅次于银、铜和金。2.化学性质点燃2Al + 3Cl2=2AlCl 3；2Al + 6HCl=2AlCl 3+3心 2Al + 3S=Al 2s3；2Al + 3H2SO4=Al 2(SO4)3+ 3H2 T；点燃 4Al + 3O2=2Al2O3；2Al + 2NaOH + 2H2O=2NaAlO 2+ 3H2 T;A12S3高温2Al + Fe2O3=Al 2O3 + 2Fe。(1)跟非金属单质反应氧气。常温：在表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻止内部的金属继续与氧气反应。点燃:,人煮燃4Al + 3。22Al 2铝容易和卤素反应，常温下和氯气激烈化合生成三氯化铝；在澳中燃烧铝粉生成三澳化铝。在高温下也能和硫、氮气、碳直接化合成 AI2S3、AlN、Al 4C3(2000 C)o(2)铝与酸反应 与非氧化性强酸(稀硫酸、盐酸)反应：2A1 + 3"SO4=A12(SO4)3+3H2 T 2Al + 6H+ = 2Al 3+3H2 T与氧化性酸常温下，铝、铁遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化，加热时，铝与稀硝酸反应不产生 H2,与热浓硫酸、浓硝酸反应：2Al + 6H2SO4(浓)普=Al 2(SO4) 3+ 3SO?忏 6H 2。(3)铝与强碱溶液反应：2Al + 2NaOH + 6H2O = 2 NaAl(OH) 4+3H2 T(4)铝热反应：2Al+ Fe2O3=Al2O3+2Fe铝粉和氧化铁粉末的混合物称为铝热剂，铝热反应可用于焊接钢轨,可用于冶炼Ni、Mn、V等难熔金属。二、铝的重要化合物1 .氧化铝(1)氧化铝白色固体，高熔点 (2045 C),难溶于水，是两性氧化物与酸反应：Al2O3+6H+ = 2Al3+3H2O与碱反应：Al 2O3+2OH- =2AlO 2"+H2O(2)用途：熔点很高，是一种比较好的耐火材料，还可以制作各种宝石。2 .氢氧化铝睥 xz(1)化学性质:氢氧化铝是两性氢氧化物，只溶于强酸或强碱，而不溶于弱酸或弱碱。与酸反应：Al(OH)+3H+=Al3+3H2O与碱反应：Al (OH)+OH = AlO T+H2O氢氧化铝受热分解 2Al (OH 3Al2O3+ 3H2O(2) Al(OH) 3 的制备：用弱碱氨水与可溶性铝盐反应：Al 3+3NH 3 H2O=Al(OH) 3 J +3NHT向偏铝酸盐中通入 CO2： 2AlO 2+ C02+3H2O=2 Al(OH) 3 J +CO2 一(3)明矶明矶是含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的复盐。化学式KAl(SO 4)2 12H2OKAl(SO 4)2 12H2O=K+ + Al3+2SO4" + I2H2O, Al"容易水解，生成胶状的氢氧化铝Al(OH) 3Al 3+3H2O-Al(OH) 3 (胶体)+3H + ,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，明矶是一种较好的净水剂。【热点难点全析】一、铝三角”的转化关系及其应用1. Al3+、Al(OH) 3、AlO 2之间转化关系 离子方程式: Al3 +3NH 3 H2O=Al(OH) 3 3NH 4Al 3+ 3AlO2+6H2O=4Al(OH) 3 JAl3+3OH =Al(OH) 3(2)Al(OH) 3+3H + =Al 3+ + 3H2OAl 3 + 4OH =AlO 2 + 2H 2O(4)AlO 2 + 4H =Al 3 + 2H2。(5) AlO 2 + CO2+ 2H2O=Al(OH) 3HCO3AlO 2 + H + HzO=Al(OH) 3 J (6)Al(OH) 3+OH =AlO 2 + 2H2O2应用_+ +3NH AlO 2+CO2 +2H 2O = Al(OH) 3 J +HCO(1)制取 Al(OH) 3： A13+3NH3 H2O=Al(OH) 3 J(2)离子共存问题:Al 3+与OH-、S2 > HS > AlO鼠、CO32 > HCO3一因双水解反应或生成沉淀而不能大量共存；AlO 了与H+、NH4+、Al3+、Fe3+等不能大量共存。(3)鉴别(利用滴加顺序不同，现象不同)人103溶液中滴加NaOH溶液现象为：先产生白色沉淀，后沉淀溶解。NaOH溶液中滴加A1C13溶液现象为：开始无明显现象，后产生白色沉淀，沉淀不溶解。(4)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Al 2O 3能与强碱溶液反应，分离 Al 2O 3与其他金属氧化物。利用Al(OH) 3,能L强碱溶液反应，分离 Al3+与其他金属阳离子。【典例1】向30 mL 1 mol L_1的AlCl 3溶液中逐渐加入浓度为 4 mol L_1的NaOH溶液，若产生0.78 g白色沉淀，则加入的NaOH溶液的体积可能为()A. 3 mL B. 7.5 mL C. 15 mL D. 17.5 mL【答案】B、氢氧化铝沉淀的图象分析操作日,44AlCl 3溶液中逐滴溶液至过量。AAtk 1 a溶液中逐 量。向加NaOH溶液中逐滴容液至过量。1刃 /EJOU力口入NaOH1 刃 XE 里口" NaAlO 2滴加入稀盐酸溶液至过xH单:日勺入AlCl 31现象立即产生白色沉淀 一渐多一最多一减少一消失立即产生白色沉淀 一渐多一最多一减少一消失无沉淀一出现沉淀一多一沉淀不消失渐多一最图像Al (0H) 3-AU(OH)bAJ0Koh%11_1_1VX.v(Hcn/以C11)离于 方程式Al 3+3OH =Al (OH) 3 JAl(OH) 3+OH =AlO 2+2H2OAlO 2-+H +H2O= Al(OH) 3 J Al (OH) 3+3H+=Al 3+3H2OAl 3+4OH-= AlO 2+2H2OAl 3+3AlO 2-+6H 2O=4Al(OH) 3 J操作由酸溶液中逐滴加溶液至过量。RAtA IZI、液中逐滴向慢NaAlO 2至过量。溶液中缓问入正里EHNaAlO 2IKIAlCl 3 浴加氨水溶液至过量。xH单:日勺通入CO2：现象无沉淀一出现沉淀一渐多一最多一沉淀不消失立即产生白色沉淀 一渐多一最多一沉淀不消失立即产生白色沉淀一多一沉淀不消失渐多一最图像V(NaA103 )离子方程AlO 2-+4H+= Al 3+2H2OAl 3+3A1O 2-+6H2O=4Al(OH) 3A13+3NH 3 H2O=Al(OH) 3 J +3N +H4Al(OH) 3与 NH3 H2O 不反应2AlO 2-+CO2+3H2O=2Al(OH) 3 J +CO32-CO32-+ CO2+H2O=2HCO 3-Al(OH) 3与 CO2+H2。不反应【典例2】下列图像正确的是（）AP*【答案】B三、铝与酸、碱反应生成H2的量的关系铝与酸、碱反应的化学方程式分别为2Al+6HCl=2AlCl 3+3H2T、2Al + 2NaOH + 2H2O=2NaAlO 2+3H?T。失3e从化学方程式可以看出Al与酸、碱反应时生成 H2的实质都是Al> Al 3+,所以无论与酸还是与碱反应，Al与H2的关系都是2Al3H2。VHCl2（1）等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气体积比意丁用丁 =1: 1（2）足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠反应，产生氢气的体积比为VVHC； 气 =1 : 3。（3） 一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠反应，产生氢气的体积比为1寸；% W，则必定是铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；铝与氢氧化钠反应时，铝不足而氢氧化钠过量。解题时应充分利用上述过量关系。【典例3】甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol l"的盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后，测得生成的气体体积比为V（甲）：V（乙）=1 ： 2,则加入铝粉的质量为（）A. 5.4 gB. 3.6 gC. 2.7 gD. 1.8 g【答案】A【考点提升训练】一、选择题1. （2012吉林*II拟）区别镁和铝最好的方法是：取少量试样，然后 （）A.投入沸水中B.投入冷水中C.投入盐酸D.投入NaOH溶液中2. （2012年济南模拟）下列物质中既能跟稀硫酸反应，又能跟氢氧化钠溶液反应的是（） NaHCO3 （NH4）2SO3 Al2O3 Al（OH） 3 Al NaHSO4 AlCl 3 Na2siO3A.全部 B. C.D.3. （2012年扬州模拟）在加入铝粉能放出氢气的溶液中，下列各组离子可能共存的是（）A. NH4 NO3 CO2 Na+B, Na+ Ba2+ Mg2+ HCO3C. NO3 K+ AlO 2 OHD. NO3 Ca2+ K+ Cl4 .等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钢溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加等质量的铝，生成氢气的体积比为5: 6,则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是（）A .甲、乙中都是铝过量B .甲中酸过量、乙中碱过量C.甲中酸过量、乙中铝过量D.甲中铝过量、乙中碱过量5 .（2012梅州*II拟）下列类比关系正确的是（）A.AlCl 3与过量NaOH溶液反应生成 AlO 2-,则与过量NH 3 H2。反应也生成AlO 7B.Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2,则与SO?反应可生成Na2SO3和O2C.Fe与Cl2反应生成FeCl3,则与I2反应可生成Fel3D.A1与Fe2O3能发生铝热反应，则与MnO2也能发生铝热反应6 .（2012济南*II拟）将等物质的量的镁和铝均匀混合，取等质量该混合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是（）A.3 mol L-1 盐酸 B.4 mol L-1 HNO 3 溶液C.5 molL-1 NaOH 溶液 D.18.4 mol L-1 H2SO4溶液7 .将物质X逐渐加入（或通入）Y溶液中，生成沉淀的量与加入 X的物质的量关系如图所示，符合图示情况的是（）ABCDXCO2HClNaOHAlCl 3YCa(OH) 2NaAlO 2AlCl 3NaOH8 .（2012黄冈*II拟）下列各项操作中，不发生 先产生沉淀，然后沉淀又溶解”现象的是（）向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2；向NaAlO 2溶液中逐滴加入过量的稀盐酸；向AlCl 3溶液中逐滴加入过量稀氢氧化钠溶液；向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸A.B.C.D.9向含有盐酸的 AlCl 3溶液中慢慢滴入 NaOH溶液，生成沉淀 W（g）与所加NaOH溶液体积 V的关系如下图, 其中正确的是（）8.（2012沈阳*II拟）把4.6 g钠放入100 mL 0.1 mol/L AlCl 3溶液中，待其充分反应后（水蒸发不计），下列叙述中错误的是（）A.Cl -浓度不变B.溶液仍有浑浊C.溶液中几乎不存在 Al3+D.溶液中存在最多的离子是Na+11 .准确称取6 g铝土矿样品（含Al2O3、Fe2O3、SiO2）加入1。 mL硫酸溶液，充分反应后向滤液中加入10 mol/L的NaOH溶液，产生沉淀的质量与加入 NaOH溶液的体积关系如图所示，则所用硫酸溶液的物质的量浓度为（）NaOH溶液的体积（mL）沉淀质fi侬A.3.50 mol/LB.1.75 mol/L C.5.25 mol/L D.2 mol/L12 .下列各组溶液中，只用试管和胶头滴管，不用其他任何试剂就可以鉴别的是（多选）（）A . KOH 和 Al 2（SO4）3 B.稀盐酸和 Na2CO3C. CaCl2和 Na2CO3D. Ba（OH） 2和 NaHSO413 . （2012江苏省苏北四市月调研）工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3,含Fe2O3杂质）为原料冶炼铝的工艺流程如下:下列叙述正确的是（）用土旷试剂x反应、过浊AIA.试剂X可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸B.反应、过滤后所得沉淀为氢氧化铁C.图中所示转化反应都不是氧化还原反应D.反应的化学方程式为 NaAlO2+ CO2+ 2H2。= Al(OH) 3 +NaHCO314 . （2012哈师大附中、东北师大附中、辽宁省实验中学模拟）向含Al 2 （SO4）和AlCl 3的混合溶液中逐滴加人 1mol/L Ba（OH） 2溶液至过量，加人 Ba （OH） 2溶液的体积和所得沉淀的物质的量的关系如图，下列说法不正确的是（）A.图中C点铝元素存在形式是 NO,B.向D点溶液中通人C02气体，立即产生白色沉淀.C原混合液中U A!式双AIC4）=D. OA 段反应的离子方程式为：3BiJ* +2AP* +80H- +3S0?I +2W； +4H】0三、非选择题（本题包括4小题，共56分）15 .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：(1)铝土矿的主要成分是 Al 2O3,此外还含有少量 SiO2、Fe2O3等杂质；(2)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 + 2NaAlO 2 + 2H2O = Na 2Al 2Si2O8 4NaOH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:(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16 (11分)已知氢氧化铝既能与强酸反应，也能与强碱反应，但不能与弱酸和弱碱反应。某研究小组利用如图所示装置验证氢氧化铝的上述某些性质(试管C中盛有含铝元素的盐溶液)，回答下列问题：(1)图中D装置在实验中的作用是 。(2)验证氢氧化铝能与强酸反应：若B中的试剂为浓盐酸，C中试剂为NaAl(OH) 4溶液，则A中的试剂为 , C中的现象为 (3)验证氢氧化铝不能与弱碱反应：若 A中的试剂为浓氨水，则 B中试剂为 , C中试剂为, C中发生的离子反应方程式为 。(4)验证氢氧化铝不能与弱酸反应：C中试剂为 , B中可能发生的化学反应方程式为 17. (2012沈阳统考)Al(OH) 3是治疗胃酸过多的药物胃舒平的主要成分。某课外兴趣小组用铝、稀硫酸、烧碱为原料，制备一定量的 Al(OH) 3。他们分别设计了两种实验方案：方案-：Al 2 4Al 2(SO4)3-aAl(OH) 3方案二：Al -aM NaAlO 2型口Al(OH) 3(1)从节约药品的角度思考，你认为哪一种方案好？ ,方案一和方案二共同存在的问题是 (2)请用相同的原料设计一个更为节约药品的方案，并写出有关反应的化学方程式:【答案及解析】一、选择题1. D 2. B 3. C 4. D 5. D 6. A 7. C 8. C 9. D 10. B 11. B 12. AB 13. D 14. D、非选择题15 .（1）Al 2O3 2OH = 2AlO 2- H2OSiO2 2OH =SiO 32-H2O（2）Fe2O3、 Na2Al 2Si2O8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 NaAlO 2 的形式存在于滤液中，通入过量二氧化碳可以将NaAlO 2 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16 . （ 1）防止倒吸（ 1 分）（ 2 ）浓硫酸（1 分） 先产生白色沉淀，后白色沉淀溶解（ 2 分）（ 3）生石灰（或氢氧化钠固体或碱石灰）（ 1 分） AlCl 3 溶液（或硫酸铝溶液） （ 1 分）A13+3NH3 H2O=Al（OH） 3 J +3NH+ （2 分）（4） Na Al（OH）41（1 分）CaCO3+2HCl=CaCl 2+H2O+ CO2T （或 Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2 力（2 分）第8 页共8 页