2014届高考化学(新课标)一轮复习方案课件第7讲 铝及其化合物

第7讲铝及其化合物返回目录考向互动探究典型易错必纠返回目录1.了解金属铝的主要性质及其应用。2.了解Al的重要化合物的主要性质及其应用。3.“铝三角”和铝热反应。考纲要求考向互动探究典型易错必纠返回目录网络导图考向互动探究典型易错必纠►探究考向一铝的性质——知识梳理——返回目录考向互动探究第7讲铝及其化合物银白较低铝的重要性质1．物理性质铝是________色的轻金属，熔点________，硬度___________，有良好的导电、导热性。较小返回目录考向互动探究第7讲铝及其化合物氧化膜2．化学性质AlO2常温：生成致密的加热：HCl：NaOH：Fe2O3：4Al＋3O2=====△2Al2O32Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑2Al＋Fe2O3=====高温2Fe＋Al2O3问题导思①既能与酸反应又能与碱反应的物质有哪些？②如何除去镁粉中混用的少量铝粉？返回目录第7讲铝及其化合物考向互动探究[答案]①a.金属单质：Al等；b.两性氧化物：Al2O3等；c.两性氢氧化物：Al(OH)3等；d.弱酸的铵盐：(NH4)2CO3、(NH4)2SO3、CH3COONH4、(NH4)2S等；e.弱酸的酸式盐：NaHCO3等；f.一些双官能团的有机物：氨基酸、蛋白质等。②向金属混合物中加入过量的NaOH溶液，过滤并洗涤不溶物即得纯净的镁粉。【触摸高考】高考选项正误判断返回目录第7讲铝及其化合物考向互动探究1．[2010·海南卷]金属铝溶于稀硫酸中：Al＋2H＋===Al3＋＋H2↑()[解析]×电荷不守恒。返回目录第7讲铝及其化合物考向互动探究2．[2010·重庆卷]铝制容器可盛装热的浓H2SO4()[解析]×铝与热的浓硫酸反应，错误。3．[2009·广东理基卷]日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用()[解析]√——核心突破——返回目录第7讲铝及其化合物考向互动探究1．金属与酸反应的计算(1)金属与酸反应失去电子的物质的量等于产生氢原子的物质的量：n(e－)＝n(H)＝2n(H2)。(2)相同物质的量的金属与足量的酸反应产生H2的物质的量之比等于反应后金属离子的化合价之比。(3)平均摩尔电子质量法。利用m（金属混合物）n（e－）＝m（金属混合物）2n（H2），即可确定金属混合物转移1mol电子所需混合物金属的质量；组分金属的摩尔电子质量(即若为一价金属的相对原子质量)范围；确定可能的金属组成。返回目录第7讲铝及其化合物考向互动探究2．铝与强酸、强碱反应有关量的问题分析依据：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑(1)等量铝分别与足量盐酸和足量NaOH溶液反应，产生H2的体积比为VHCl（H2）VNaOH（H2）＝11。(2)足量铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠反应，产生H2的体积比为VHCl（H2）VNaOH（H2）＝13。返回目录第7讲铝及其化合物考向互动探究(3)一定量的铝分别与一定量的盐酸和NaOH溶液反应，若产生H2的体积比为13＜VHCl（H2）VNaOH（H2）＜11，则必定是：铝与HCl反应时，铝过量而HCl不足；铝与NaOH溶液反应时，铝不足而NaOH溶液过量。(4)当生成H2相等时，消耗Al单质一定相等，消耗HCl与NaOH的物质的量之比为3∶1。返回目录第7讲铝及其化合物考向互动探究提醒Al是中学阶段学习的常见的一种既能与酸(非氧化性酸)反应又能与强碱溶液反应放出H2的金属。该点常常作为推断题的“题眼”。——典例精析——返回目录第7讲铝及其化合物考向互动探究例1某将5.4gAl投入200.0mL2.0mol·L－1某溶液中有氢气产生，充分反应后有金属剩余。该溶液可能为()A．HNO3溶液B．Ba(OH)2溶液C．H2SO4溶液D．HCl溶液返回目录第7讲铝及其化合物考向互动探究[解析]D由于硝酸为强氧化性酸，与金属反应不产生氢气，可以不予考虑。根据铝与强酸、强碱溶液反应的离子方程式：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑、2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑，5.4gAl能够与0.6molH＋、0.2molOH－恰好反应。金属有剩余，说明酸或碱不足。B选项中n(OH－)＝0.8mol，C选项中n(H＋)＝0.8mol，D选项中n(H＋)＝0.4mol。返回目录第7讲铝及其化合物考向互动探究[点评]规律总结：等量铝与酸、碱反应时(1)铝对酸、碱都不足时，产生H2的体积比为1∶1。(2)铝对酸、碱都过量时，产生H2的体积比为1∶3。返回目录第7讲铝及其化合物考向互动探究变式题某化学兴趣小组用回收的镁铝合金制取氢气。现有10.8g镁铝合金，下列说法正确的是()A．常温下与足量18mol·L－1H2SO4溶液反应，最多可放出0.6molH2B．常温下与足量2mol·L－1HNO3溶液反应，最少可放出0.45molH2C．常温下与足量2mol·L－1H2SO4溶液反应，放出H2的物质的量在0.45mol～0.6mol之间D．常温下与足量2mol·L－1NaOH溶液反应，放出H2的物质的量在0.45mol～0.6mol之间返回目录第7讲铝及其化合物考向互动探究[解析]C镁与浓硫酸反应生成SO2，铝与浓硫酸发生钝化，A项错误；镁铝与稀硝酸反应生成NO，B项错误；当10.8g合金完全是镁时，产生氢气0.45mol，当10.8g合金完全是铝时，产生氢气0.6mol，C项正确；当10.8g合金完全是镁时，不产生氢气，当10.8g合金完全是铝时，产生氢气0.6mol，D项错误。►探究考向二铝的重要化合物——知识梳理——返回目录考向互动探究第7讲铝及其化合物1．氧化铝(1)物理性质：________色固体，________溶于水，有很高的________。(2)化学性质两性氧化物—――→与HCl反应――→与NaOH反应(3)用途熔点很高，是一种比较好的________；也可制作各种宝石；工业上利用________________的方法冶炼铝。白难熔点Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2OAl2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4]耐火材料电解熔融的氧化铝返回目录第7讲铝及其化合物考向互动探究2．氢氧化铝(1)物理性质________色胶状不溶于水的固体，有较强的________性。(2)化学性质(用化学方程式表示)①两性氢氧化物—――→与HCl反应――→与NaOH反应②受热分解：_________________。(3)制备向铝盐中加入NH3·H2O，离子方程式为________________________________。白吸附Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2OAl(OH)3＋NaOH===Na[Al(OH)4]2Al(OH)3=====△Al2O3＋3H2OAl3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4返回目录第7讲铝及其化合物考向互动探究3．明矾净水原理明矾的化学式为___________________，其净水原理涉及的离子方程式为__________________________________________。KAl(SO4)2·12H2OAl3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋【触摸高考】高考选项正误判断返回目录第7讲铝及其化合物考向互动探究1．[2012·江苏卷]在给定条件下能实现Al2O3――→NaOH（aq）△Na[Al(OH)4](aq)――→CO2Al(OH)3()[解析]√2．[2012·北京卷]复方氢氧化铝片可用做抗酸药()[解析]√复方氢氧化铝片的有效成分为Al(OH)3，利用其弱碱性可用做抗酸药。返回目录第7讲铝及其化合物考向互动探究3．[2012·全国卷]硫酸铝溶液中加入过量氨水的离子方程式Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓()[解析]×忽视了氨水为弱电解质，在离子方程式中应写化学式。4．[2011·江苏卷]向Na[Al(OH)4]溶液中通入过量CO2，离子方程式为2[Al(OH)4]－＋CO2===2Al(OH)3↓＋CO2－3＋H2O()[解析]×通入过量CO2应生成HCO－3。——核心突破——返回目录第7讲铝及其化合物考向互动探究1．“铝三角”的转化关系及应用(1)“铝三角”的转化关系图4－14－1返回目录第7讲铝及其化合物考向互动探究(2)“铝三角”的应用①鉴别(利用滴加顺序不同，现象不同)AlCl3溶液中滴入NaOH溶液现象为：先生成白色沉淀，后沉淀又溶解。NaOH溶液中滴入AlCl3溶液现象为：开始无明显现象，后产生白色沉淀，不溶解。②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Al2O3能与强碱反应，分离Al2O3与其他金属氧化物。利用Al(OH)3的两性，分离Al3＋与其他金属离子。返回目录第7讲铝及其化合物考向互动探究2．铝盐与强碱溶液作用生成Al(OH)3沉淀的量的关系主要反应关系有：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－(1)定量分析可溶性铝盐与强碱(如NaOH溶液)反应，Al元素的存在形式返回目录第7讲铝及其化合物考向互动探究(2)计算关系分析以上三个反应关系式，所得Al(OH)3沉淀的物质的量与n(Al3＋)、n(OH－)的关系为：当n（OH－）n（Al3＋）≤3时，所得沉淀的物质的量：n[Al(OH)3]＝13n(OH－)；当n（OH－）n（Al3＋）≥4时，所得沉淀的物质的量：n[Al(OH)3]＝0；当3＜n（OH－）n（Al3＋）＜4时，所得沉淀的物质的量：n[Al(OH)3]＝4n(Al3＋)－n(OH－)。返回目录第7讲铝及其化合物考向互动探究3．Al(OH)3沉淀的图像的分析返回目录第7讲铝及其化合物考向互动探究——典例精析——返回目录第7讲铝及其化合物考向互动探究例2某无色溶液中，已知含有H＋、Mg2＋、Al3＋等阳离子，逐滴加入NaOH(溶液)，则消耗NaOH(溶液)体积(x轴)和生成沉淀量(y轴)之间的函数关系，可用下图表示，则下列图中正确的是()图4－14－2返回目录第7讲铝及其化合物考向互动探究[解析]B与OH－反应的能力应是H＋Mg2＋Al3＋(同浓度下)。此题解法为化学问题形象数学化(量化)。返回目录第7讲铝及其化合物考向互动探究[点评]规律总结：解答有关Al(OH)3的图像和计算问题时，要注意以下两点：①“铝三角”关系图中各物质转化方程式中的化学计量数关系；②图像分析时，首先要看清横纵坐标的含义，其次要对图像进行全面分析，尤其需要关注的是特殊点(起点、折点、顶点和终点)的含义。返回目录第7讲铝及其化合物考向互动探究互动探究若混合液无H＋滴加NaOH溶液直至过量的应是哪个图像？[答案]提示：根据例2知，混合液无H＋滴加NaOH溶液直至过量的过程，应为C图像。返回目录第7讲铝及其化合物考向互动探究变式题将0.1mol的镁、铝混合物溶于100mL2mol·L－1的H2SO4溶液中，然后再滴加1mol·L－1的NaOH溶液。请回答：(1)若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化的关系如图4－14－3所示。当V1＝160mL时，则金属粉末中n(Mg)＝________mol，V2＝________mL。图4－14－3返回目录第7讲铝及其化合物考向互动探究(2)若在滴加NaOH溶液过程中，欲使Mg2＋、Al3＋刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)＝________________mL。(3)若混合物仍为0.1mol，其中Mg粉的物质的量分数为a，用100mL2mol·L－1的H2SO4溶解此混合物后，再加入450mL1mol·L－1的NaOH溶液，所得沉淀中无Al(OH)3