铝及其化合物第四单元2热点知识剖析铝作为典型两性金属元素的代表,它的单质及其化合物知识一直是高考考查的热点,特别是Al3+和AlO-2的性质问题,在离子共存、离子方程式和物质鉴别等方面出现的几率较大,另外在推断、计算和实验等试题中也会涉及铝及其化合物知识的应用。在复习中要以Al及其对应Al2O3、Al(OH)3的两性,Al3+与Al(OH)3及NaAlO2相互转化为重点,注意由于反应物的物质的量不同引起的产物、反应现象不同的问题。3基础知识回顾一、铝元素在自然界中的存在铝元素在地壳中含量丰富,仅次于氧和硅,是含量最多的金属,它属于有色金属和轻金属,自然界中的铝全部以化合态存在;铝土矿的主要成分是Al2O3。二、铝单质1.物理性质银白色有金属光泽的固体,硬度较小,有良好的延展性、导电性和导热性等。42.化学性质(1)与非金属单质反应①与O2反应:常温下,铝表面可形成致密的氧化物薄膜,故金属铝有一定的抗腐蚀性。点燃或加热时与O2反应的化学方程式为:②在点燃或加热的条件下与Cl2、S反应,化学反应方程式分别为:4Al+3O2=2Al2O3△2Al+3Cl2=2AlCl3;△2Al+3S=Al2S3。△5(2)与酸反应①与盐酸反应的化学方程式为②常温下铝遇、能够发生钝化。2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑浓H2SO4浓HNO32Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑(3)与强碱(如NaOH)溶液反应的化学方程式为:..6(4)与金属氧化物(如Fe2O3)反应(铝热反应)的化学方程式为:此反应放出大量的热,可用于冶炼高熔点的金属或焊接金属。..Fe2O3+2Al=2Fe+Al2O3高温7(5)与某些盐(如CuCl2)溶液反应的化学方程式为2Al+3CuCl2=2AlCl3+3Cu3.铝的用途①贮存浓硝酸、浓硫酸。②冶炼金属或焊接钢轨。③制合金。8三、铝的化合物1.Al2O3是一种白色固体,是冶炼铝的原料,熔点很高,可作耐火材料。氧化铝不溶于水,是典型的两性氧化物,既能与酸反应,又能与碱反应,其离子方程式为:Al2O3+2OH-=2AlO-2+H2O。Al2O3+6H+=2Al3++3H2O,92.Al(OH)3是一种难溶于水的白色胶状物质,有较强的吸附能力。Al(OH)3受热易分解,是一种典型的两性氢氧化物。溶于酸和强碱的离子方程式分别是:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,Al(OH)3+OH-=AlO-2+2H2O氨水向偏铝酸盐中通入足量CO2。受热分解:制备:铝盐与制取。103.明矾的化学式是KAl(SO4)2·12H2O,它是一种复盐,它能净水的原因是Al3++3H2O==Al(OH)3(胶体)+3H+。11重点知识归纳铝及其重要化合物的转化关系AlAlO2Al2O3Al(OH)3Al3+12四、从铝土矿中提取铝1.工艺流程(1)原料:铝土矿(主要成分Al2O3,含Fe2O3、SiO2等杂质)(2)方法:酸溶法、碱溶法(3)工艺流程图铝土矿Fe2O3SiO2Al2O3过滤1滤渣滤液1()滤液2()沉淀()灼烧过滤2()铝NaOHNaAlO2NaHCO3Al(OH)3Al2O3CO21314Al3+、AlO2、Al(OH)3的相互转化AlO2Al(OH)3Al3+一、“铝三角”要点深化15二、氢氧化铝具有两性氢氧化铝的两性可用电离平衡移动的原理来解释,氢氧化铝电离方程式可表示如下:当加入强碱、弱碱及水解显碱性的盐,平衡左移。当加入强酸、弱酸及水解显酸性的盐,平衡右移。H2O+AlO-2+H+Al(OH)3Al3++3OH-酸式电离碱式电离16三、有关氢氧化铝的图象1.向一定量AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液。离子方程式:Al3++3OH-=Al(OH)3↓Al(OH)3+OH-=AlO-2+2H2O172.向一定量NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液。离子方程式:Al3++4OH-=AlO-2+2H2O3AlO-2+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓183.向一定量NaAlO2溶液中逐滴加入HCl溶液。离子方程式:AlO-2+H++H2O=Al(OH)3↓Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O194.向一定量HCl溶液中逐滴加入NaAlO2溶液。AlO-2+4H+=Al3++2H2OAl3++3AlO-2+6H2O=4Al(OH)3↓205.向Al3+和Mg2+的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液。m(沉淀)n/mol1234Al3++3OH-=Al(OH)3↓Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O