铝及其化合物知识点.doc

铝 及 其 化 合 物一、铝的结构：1、原子结构示意图：2、周期表中位置：第三周期A族镁原子核外有三个电子，在化学反应中，容易失去最外层的三个电子，显+3价。二、铝单质的性质1、物理性质：银白色金属，硬度和密度小，具有良好的导电导热性和延展性。在空气中具有很好的耐腐蚀性。2、化学性质：（1）与非金属单质反应：A、2Al+3Cl2=2AlCl3B、铝在空气中缓慢氧化，在氧气中点燃剧烈燃烧。点燃4Al+3O2 = 2Al2O3思考：在金属活泼性顺序中铝排在铁的前面，那为什么铁在空气中易生锈而铝在空气中不易被腐蚀呢？铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜并牢固地覆盖在铝表面，阻止了内部的铝与空气接触。（2）与盐溶液反应：2Al+3CuSO4 3Cu+Al2(SO4)3（3）与某些氧化物反应铝热反应：2Al + Fe2O3 = 2Fe + Al2O3 铝热剂现象：发出耀眼的光芒、放出大量的热、有熔融物生成。试一试：写出Al分别与MnO2 、V2O5 的反应方程式 （4）与沸水微弱反应：2Al+6H2O = 2Al（OH）3 + 3H2 （5）与酸反应：2Al+6HCl = 2AlCl3+H2 2Al+3H2SO4 = Al2(SO4)3+ 3H2注意：铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中钝化。某些金属在常温下遇强氧化性酸如浓硫酸、浓硝酸时在表面生成致密的氧化膜，从而阻止内部金属进一步发生反应，这种现象称为钝化。（6）与碱反应: Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2反应的实质:分两步进行:化合价降低，被还原，得6e（1）2Al+6H2O = 2Al(OH)3 +3H2化合价升高，被氧化，失6e(2）Al(OH)3+NaOH = NaAlO2+2H2O 2Al+6H2O+2NaOH = 2NaAlO2+3H2+4H2O 失23 e得6e三、铝的重要化合物 1、氧化铝（Al2O3） (1)物理性质：白色固体、熔点高（2054） 、不溶于水，不与水化合。常作耐火材料。 刚玉的主要成分是Al2O3 ，其中把含少量铬元素的刚玉称为红宝石；含少量的铁和钛元素的刚玉称为蓝宝石。(2)化学性质：电解熔融的氧化铝制备单质铝但由于氧化铝的熔点很高，故在氧化铝中添加冰晶石（Na3AlF6)降低其熔点。电解2Al2O3 = 2Al + 3 O2 与酸反应：Al2O36HClAlCl33H2O与碱反应：Al2O32NaOH2NaAlO2H2O既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的氧化物叫两性氧化物2、氢氧化铝（Al（OH)3）（1）物理性质：氢氧化铝是白色胶状物质，不溶于水，有强的吸附性，可以吸附水中的悬浮物和各种色素。（2）化学性质：不稳定性：氢氧化铝不稳定，受热易分解。 2Al(OH)3 Al2O32H2O 这是工业上制取纯净氧化铝的方法。Al(OH)3+NaOH= NaAlO2+2H2OAl(OH)3 + 3HCl= AlCl3 + 3H2OAl(OH)3 具有两性的原因：H+AlO2+H2O Al(OH)3 Al3+ + 3OH注意：(1)氢氧化铝作为碱时是三元碱；作为酸时是一元酸（HAlO3）。(2)氢氧化铝与酸碱反应时，弱酸弱碱是不能把氢氧化铝溶解的。3、明矾：KAl(SO4)212H2O复盐的概念:由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的盐叫复盐。KAl(SO4)2 =K+Al3+2SO42-Al3+3H2O = Al(OH)3 （胶体） +3H+四、Al3+、AlO2的 性质（一）Al3+的性质1、AlCl3中逐滴加入氨水：Al3+3NH3H2O=Al(OH)3 +3NH4+用Al3+制取Al(OH)3用弱碱更合适n(NH3H2O)/molnAl(OH)3/mol2、AlCl3中逐滴加入NaOH溶液至过量？方程式：Al3+3OH= Al(OH)3Al(OH)3+OH = AlO2-+2H2O现象：白色沉淀先增加再减少最后消失图像：n(NaOH)/molnAl(OH)3/mol0 1 2 3 43、向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液有关反应：Al3+4OH =AlO2+2H2OAl3+3AlO2+6H2O = 4Al(OH)3现象：开始无沉淀生成，后来白色沉淀逐渐增加，最后沉淀量不变图像： nAl(OH)3/mol0 1/12 1/6 1/4 1/3n(Al3+)/mol（二）AlO2的性质1、向含有AlO2的偏铝酸盐溶液中通入CO2直至过量 2AlO2CO2(少量)3H2O = 2Al(OH)3CO32AlO2CO2(足量)2H2O= Al(OH)3HCO3离子方程式：图像： n(CO2)/molnAl(OH)3/mol0 11/2 2、向含有AlO2的偏铝酸盐溶液中逐滴滴入稀盐酸直至过量 离子方程式：AlO2H+H2O=Al(OH)3 Al(OH)33H+= Al3+3H2O 图像： 0 1 2 3 4n(HCl)/molnAl(OH)3/mol（3）向含有H的强酸溶液中逐滴滴入偏铝酸盐溶液直至过量 离子方程式：AlO24H+= Al3+2H2OAl3+3AlO26H2O= 4Al(OH)3 图像： n(AlO2)/molnAl(OH)3/mol0 1/4 1/2 3/4 1例题：将某质量的镁铝合金溶解在500mL盐酸中，然后取出10mL溶液用1mol/LNaOH溶液滴定，产生沉淀质量与碱溶液的关系如下图。求：（1）合金中镁和铝的物质的量之比； （2）盐酸的物质的量浓度(假设反应后溶液体积不变)。 铝及其化合物练习题1、某无色透明溶液能与铝作用放出氢气, 此溶液中一定能大量共存的离子组是 （ ）A. Cl-、SO42-、Na+、K+ B. K+、ClO-、Na+、NO3-C. HCO3-、Na+、NO3-、K+ D. NO3-、Ba2+、Cl-、NH4+2、两份铝屑，第一份与过量的盐酸反应，第二份与过量的NaOH溶液反应，产生氢气的体积比为1：2，则第一份与第二份铝屑的质量比为 （ ）A、1：1 B、1：2 C、1：3 D、1：43、能用铝为原料来冶炼难熔的金属主要是因为（ ） A.铝的密度小, 熔点较低 B.铝在空气中燃烧, 放出大量的热C.铝在金属活动性顺序表排在较前面D.铝具有还原性.发生氧化还原反应时放出大量的热4、将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是 （ ）A.稀硝酸 B.稀盐酸 C.硝酸铜 D.氢氧化钠5、由锌、铁、镁、铝四种金属中的两种组成的混合物10g，与足量的盐酸反应生成的氢气在标准状况下为11.2L，则混合物中一定含有的金属是 （ ） A.锌 B.铁 C.铝 D.镁6、下列用途主要是体现铝的物理性质的是 （ ） 家用铝锅 盛浓硝酸的容器 制导线 焊接钢轨 包装铝箔 炼钢的脱氧剂 做防锈油漆 做合金用作飞机制造业材料 工业做热交换器A. B. C. D.7、有关Al与NaOH溶液的反应的说法中，正确的是 （ ） A.铝是还原剂，其氧化产物是Al(OH)3 B.NaOH是氧化剂，其还原产物是H2C.铝是还原剂，H2O和NaOH都是氧化剂 D.H2O是氧化剂，Al被氧化8、向某溶液中投入铝片后有大量H2放出，则溶液中不可能大量存在的离子是 ( )A.Cl- B.H+ C.OH- D.HCO-39、 向NaAlO2 溶液中持续通入一种气体，开始时产生沉淀，随后沉淀又逐渐溶解，该气体是（ ）A.NO2 B.CO2 C.NH3 D.CO10、镁、铝、铜三种金属粉末混合物, 加入过量盐酸充分反应, 过滤后向滤液中加入过量烧碱溶液, 再过滤, 滤液中存在的离子有 （ ） ABCu2+ CAl3+ DMg2+11、常温下能用铝制容器盛放的是 （ ）A.浓盐酸 B.浓硝酸 C.稀硝酸 D.稀硫酸12、下列所用的材料不属于合金的是 （ ）A.家用的铝窗 B.建筑用的钢筋 C.铸造用的黄铜 D.温度计用的水银13、一块镁铝合金溶于盐酸后，再加入过量NaOH溶液，所得的溶液中主要存在的离子是 （ ）A. AlO2、OH、Na、Cl B. Na、OH、Al3、Cl C. AlO2、OH、Mg2、Cl D. Na、Mg2、Al3、Cl 14、下列有关合金的说法，错误的是 （ ）A.青铜是人类历史上使用最早的合金，至今已有三千多年的历史B.世界上最常见的，用量最大的合金是钢C.合金的硬度一般比它的各成分金属的小，熔点一般也比它的各成分金属的高D.合金可以由金属和非金属融合而成15、 下列离子方程式书写错误的是 （ ）A.铝粉投入到NaOH溶液中：2Al+6H2O+2OH-=2 Al(OH)4-+H2B.Al(OH)3溶于NaOH溶液中：Al(OH)3+OH-= Al(OH)4-C.NaAl(OH)4溶液中通入足量的CO2：2 Al(OH)4-+ CO2 = 2Al(OH)3+CO32-+ H2OD.Al2O3粉末溶于NaOH溶液中：Al2O3+2OH-=2 Al(OH)4-+H2O16、下列关于Al(OH)3的性质的叙述错误的是 （ ） A. Al(OH)3 是难溶于水的白色沉淀 B. Al(OH)3 能吸附水中的悬浮物C. Al(OH)3 能溶于氨水 D. Al(OH)3属于两性氢氧化物17、既能与NaOH溶液反应，又能与H2SO4溶液反应的物质是 （ ）A.NaHCO3 B.Al(OH)3 C.NaHSO4 D.Na2CO318、在使溶液中的AlO2-完全转化成Al(OH)3，应选择的最好试剂是 （ ）A.H2SO4 B.HCl C.CO2 D.NH3H2O19、某强酸性溶液中，可以大量共存的是 （ ）A BCD20、下列各化学反应的离子方程式中，有错误的是 （ ）A氢氧化铝与盐酸反应：B氧化铝溶于氢氧化钠溶液：C碘化钾溶液中滴入溴水：D氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液：21、以氧化铝为原料制取氢氧化铝，最好的方法是（ ）A将氧化铝溶于水。B将氧化铝先溶于盐酸中，之后滴加氨水。C将氧化铝溶于盐酸中，之后滴加氢氧化钠溶液。D将氧化铝溶于氢氧化钠溶液中，之后滴加盐酸。22、500mL 0.1mol/L的NaCl溶液与100mL 0.1 mol/L的AlCl3溶液中Cl离子浓度之比为A51B53C13D5223、下列物质的溶液中，通入过量的CO2，发生化学反应，但不会析出沉淀的是 （ ）ANa2SiO3BNaAlO2CNa2CO3DNaOH24、向含有1mol KAl(SO4)2的溶液中加入适量的Ba(OH)2溶液，使恰好转化为沉淀，此时生成的Al(OH)3的物质的量是 （ ）A1molB1.33 molC0.67molD025、处理铝锅垢应采用 （ ）A浓HNO3B浓盐酸C浓乙酸D浓NaOH溶液