铝及其化合物知识点讲解

第一章金属及其化合物第二节铝及其化合物沾化一中：孔令杰第一章金属及其化合物创新大课堂课时活页作业以题串知研高考考点层析一站清1．了解铝的主要性质及应用。(5年8考)2．了解铝的重要化合物的主要性质及应用。(5年16考)◆考纲考情快报◆第一章金属及其化合物创新大课堂课时活页作业以题串知研高考考点层析一站清考点一含量丰富的金属单质——铝[教材知识层]1．铝的原子结构铝位于元素周期表中第三周期ⅢA族，原子结构示意图为，最外层有3个电子，在化学反应中易失去电子而表现为＋3价，铝在地壳中含量丰富。自然界中的铝全部以化合态形式存在。第一章金属及其化合物创新大课堂课时活页作业以题串知研高考考点层析一站清2．铝的性质(1)物理性质：状态色泽密度熔点硬度导电、导热性延展性固态____色2.7g·cm－3660.4℃较小很好良好银白第一章金属及其化合物创新大课堂课时活页作业以题串知研高考考点层析一站清(2)化学性质：第一章金属及其化合物创新大课堂课时活页作业以题串知研高考考点层析一站清写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：第一章金属及其化合物创新大课堂课时活页作业以题串知研高考考点层析一站清第一章金属及其化合物创新大课堂课时活页作业以题串知研高考考点层析一站清3．铝的应用(1)制备：电解熔融Al2O3：2Al2O3=====电解4Al＋3O2↑(2)用途：①纯铝用作导线。②铝合金制备汽车、飞机、生活用品等。第一章金属及其化合物创新大课堂课时活页作业以题串知研高考考点层析一站清[命题考查层]命题1铝与酸、碱的反应及计算铝分别与盐酸、NaOH溶液反应的化学方程式为：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑从化学方程式可以看出，Al与酸、碱反应时生成H2的实质是：Al0―――→失3e－Al＋3，所以不论是Al与酸还是与碱反应，Al与产生H2的关系均是：2Al～3H2。第一章金属及其化合物创新大课堂课时活页作业以题串知研高考考点层析一站清(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为VHClH2VNaOHH2＝11。(2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为VHClH2VNaOHH2＝13。第一章金属及其化合物创新大课堂课时活页作业以题串知研高考考点层析一站清(3)一定量的铝分别和一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，若产生氢气的体积比为13＜VHClH2VNaOHH2＜11，则必定是：①铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；②铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而氢氧化钠过量。第一章金属及其化合物创新大课堂课时活页作业以题串知研高考考点层析一站清[典题示例]1．将5.1g镁铝合金，投入到500mL2.0mol·L－1的盐酸中，金属完全溶解，再加入4.0mol·L－1的NaOH溶液，若要生成的沉淀最多，则NaOH溶液的体积是()A．200mLB．250mLC．425mLD．560mL第一章金属及其化合物创新大课堂课时活页作业以题串知研高考考点层析一站清[解析]根据题意，要使生成的沉淀最多，那么镁、铝都要生成沉淀，则加入的盐酸中的Cl－要正好与NaOH中的Na＋结合。则NaOH溶液的体积为500mL×2.0mol/L4.0mol/L＝250mL。[答案]B第一章金属及其化合物创新大课堂课时活页作业以题串知研高考考点层析一站清2．(2016·南昌一模)某溶液能与Al粉反应放出H2，该溶液中可能大量共存的离子组是()A．NH＋4、Ba2＋、HCO－3、Cl－B．K＋、Al3＋、S2－、ClO－C．Na＋、Fe3＋、Cl－、SO2－4D．NH＋4、Mg2＋、SO2－4、NO－3第一章金属及其化合物创新大课堂课时活页作业以题串知研高考考点层析一站清[解析]能与Al反应放出H2的溶液，可能呈强酸性也可能呈强碱性。A项HCO－3不论是在强酸性溶液中还是在强碱性溶液中均不能大量存在；B项Al3＋与S2－能发生水解相互促进的反应，且S2－与ClO－之间能发生氧化还原反应；C项中各离子在酸性条件下能大量共存；D项，在碱性溶液中NH＋4、Mg2＋不能大量存在，在酸性溶液中，因为NO－3存在而不能产生H2。[答案]C第一章金属及其化合物创新大课堂课时活页作业以题串知研高考考点层析一站清[高考达标层]1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)(2014·福建高考)铝罐可久盛食醋。()(2)(2014·辽苏高考)Al、盐酸、NaOH溶液三者之间两两均能发生反应。()(3)(2014·北京高考)Al溶于NaOH溶液中产生气体的离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑。()(4)(2014·全国卷Ⅱ)铝与Fe2O3发生铝热反应后固体物质增重。()第一章金属及其化合物创新大课堂课时活页作业以题串知研高考考点层析一站清(5)(2014·安徽高考)常温下，相同的铝片中分别加入足量的浓、稀硝酸，浓硝酸中铝片先溶解完。()(6)(2012·广东高考)工业上电解熔融状态的Al2O3，制备Al。()(7)铝制品在空气中能稳定存在是因为铝不活泼。()(8)(2011·安徽高考)铝箔插入稀硝酸中无现象，说明铝箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜。()[答案](1)×(2)√(3)√(4)×(5)×(6)√(7)×(8)×第一章金属及其化合物创新大课堂课时活页作业以题串知研高考考点层析一站清2．将5.4gAl投入200.0mL2.0mol·L－1的某溶液中有氢气产生，充分反应后有金属剩余。该溶液可能是()A．HNO3溶液B．Ba(OH)2溶液C．H2SO4溶液D．HCl溶液第一章金属及其化合物创新大课堂课时活页作业以题串知研高考考点层析一站清[解析]首先换算成物质的量，Al为0.2mol，溶液中的溶质为0.4mol。A选项中硝酸与铝反应不生成氢气；B选项中n(OH－)＝0.8mol，与铝反应剩余OH－；C、D选项中n(H＋)分别为0.8mol、0.4mol，根据反应2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑可知C选项中H＋有剩余，D选项中铝有剩余。[答案]D第一章金属及其化合物创新大课堂课时活页作业以题串知研高考考点层析一站清考点二铝的重要化合物——氧化铝、氢氧化铝[教材知识层]1．氧化铝(1)化学性质：属于两性氧化物，写出下列反应的离子方程式：第一章金属及其化合物创新大课堂课时活页作业以题串知研高考考点层析一站清(2)用途：熔点很高，是一种较好的耐火材料，天然产刚玉的成分是Al2O3，还可制作各种宝石。第一章金属及其化合物创新大课堂课时活页作业以题串知研高考考点层析一站清2．氢氧化铝(1)____色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。(2)化学性质：白第一章金属及其化合物创新大课堂课时活页作业以题串知研高考考点层析一站清反应的化学方程式分别为：①Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O；②Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O；③2Al(OH)3=====△Al2O3＋3H2O。第一章金属及其化合物创新大课堂课时活页作业以题串知研高考考点层析一站清(3)制备：①向铝盐溶液中加入氨水，离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4。②向偏铝酸盐溶液中通入足量CO2，离子方程式为AlO－2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO－3。第一章金属及其化合物创新大课堂课时活页作业以题串知研高考考点层析一站清3．明矾净水原理明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，其净水的原理涉及的离子方程式表示为Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋。第一章金属及其化合物创新大课堂课时活页作业以题串知研高考考点层析一站清[命题考查层]命题1从铝土矿中提取Al2O3的方法铝土矿的主要成分是Al2O3，含有的杂质是Fe2O3和SiO2，由于Al2O3具有两性，而杂质SiO2是酸性氧化物，Fe2O3是碱性氧化物。因而可设计出两种提纯氧化铝的方案。第一章金属及其化合物创新大课堂课时活页作业以题串知研高考考点层析一站清方案一：碱溶法第一章金属及其化合物创新大课堂课时活页作业以题串知研高考考点层析一站清方案二：酸溶法第一章金属及其化合物创新大课堂课时活页作业以题串知研高考考点层析一站清[典题示例]1．(2016·山东曲阜师大附中二模，8)工业上用的铝土矿(主要成分是氧化铝，含氧化铁杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：下列叙述正确的是()第一章金属及其化合物创新大课堂课时活页作业以题串知研高考考点层析一站清A．反应①中试剂X是氢氧化钠溶液B．试剂Y是HCl，它与AlO－2反应生成氢氧化铝C．图中所示转化反应中包含2个氧化还原反应D．将X与Y试剂进行对换，最终可以达到相同结果第一章金属及其化合物创新大课堂课时活页作业以题串知研高考考点层析一站清[解析]B项，若试剂Y是HCl，它与AlO－2反应生成Al3＋，错误；C项，图中所示转化只有一步是氧化还原反应：2Al2O3=====通电4Al＋3O2↑，错误；D项，试剂X为氢氧化钠，沉淀为氧化铁，溶液为偏铝酸钠和氢氧化钠混合溶液，通入过量二氧化碳气体，NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3，不能调换，错误。[答案]A第一章金属及其化合物创新大课堂课时活页作业以题串知研高考考点层析一站清2．工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3·xH2O、Fe2O3、SiO2等)提取纯Al2O3作冶炼铝的原料，提取时操作过程如下图，指出图中操作错误的是()A．④⑤B．③④C．②⑤D．①②第一章金属及其化合物创新大课堂课时活页作业以题串知研高考考点层析一站清[解析]由流程图可知，反应③得到的滤液为NaAlO2溶液，加入过量盐酸后得到AlCl3而不是Al(OH)3沉淀，应通入过量CO2，操作④错误；Al(OH)3在常温干燥条件下并不发生分解，故操作⑤需要加热，⑤错误。[答案]A第一章金属及其化合物创新大课堂课时活页作业以题串知研高考考点层析一站清命题2氢氧化铝的制备[典题示例]1．(2016·湖北黄冈一模)下列两种方案制备氢氧化铝：Ⅰ：2.7gAl――――――――――→100mL稀盐酸X溶液――――――――――→稀氢氧化钠溶液氢氧化铝Ⅱ：2.7gAl――――――――――――→100mL氢氧化钠溶液Y溶液――――→稀盐酸氢氧化铝第一章金属及其化合物创新大课堂课时活页作业以题串知研高考考点层析一站清已知所用的稀盐酸和氢氧化钠溶液均为3mol·L－1，如图是向X溶液与Y溶液中分别加入氢氧化钠溶液或稀盐酸时产生沉淀的质量与加入溶液体积之间的关系，下列说法正确的是()第一章金属及其化合物创新大课堂课时活页作业以题串知研高考考点层析一站清A．a曲线表示的是向Y溶液中加入稀盐酸B．方案Ⅱ比方案Ⅰ生成更多的气体C．在M点时，两方案所得溶液的溶质质量分数相同D．M点以后，a、b两条曲线重合为一条第一章金属及其化合物创新大课堂课时活页作业以题串知研高考考点层析一站清[解析]n(Al)＝0.1mol、n(HCl)＝0.3mol、n(NaOH)＝0.3mol，所以X溶液为0.1molAlCl3，Y溶液为0.1molNaAlO2、0.2molNaOH，再分别加入稀氢氧化钠溶液、稀盐酸，X溶液立刻有白色沉淀生成、Y溶液一开始没有，NaOH消耗完后开始有沉淀，到M点恰好完全反应，生成0.1molAl(OH)3、溶质为0.3molNaCl，A错误、C正确；依据方程式或化合价守恒可知生成的氢气相同，B选项错误；由Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O、Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O可知D选项错误。[答案]C第一章金属及其化合物创新大课堂课时活页作业以题串知研高考考点层析一站清2．(2016·安徽，13)室温下，在0.2mol·L－1Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0mol·L－1NaOH溶液，实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化曲线如下图，下列有