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第2节铝及其重要化合物-2-考点一考点二基础梳理考点突破考点一Al、Al2O3、Al(OH)3的性质落实基础1.铝的重要性质-3-考点一考点二基础梳理考点突破写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式:①②2Al+3Cl22AlCl3③④2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2↑⑤2Al+Fe2O32Fe+Al2O3-4-考点一考点二基础梳理考点突破2.Al2O3(1)物理性质:Al2O3是高熔点的氧化物,常作为耐火材料及冶炼金属铝的原料。(2)化学性质(用离子方程式表示):两性-5-考点一考点二基础梳理考点突破3.Al(OH)3(1)吸附性:Al(OH)3是难溶于水的白色胶状物质,它能吸附水中的悬浮物,常用于水的净化,并能吸附色素。(2)两性(3)受热分解:化学方程式为2Al(OH)3Al2O3+3H2O。-6-考点一考点二基础梳理考点突破4.铝热反应(1)实验装置。(2)实验现象及结论。剧烈燃烧,放出大量的热,导致混合物剧烈反应过后,纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中;待熔融物冷却后,除去外层熔渣,可以发现落下的是铁珠。-7-考点一考点二基础梳理考点突破考查角度一铝的化学性质例1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溶液答案解析解析关闭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。答案解析关闭D-8-考点一考点二基础梳理考点突破互动探究(1)5.4gAl分别投入到过量的Ba(OH)2、HCl溶液中,生成氢气的质量有何关系?溶液质量分别增加多少?(2)如果质量相等但过量的Al分别投入到等体积、等物质的量浓度的Ba(OH)2、HCl溶液中,生成氢气的质量有何关系?答案:(1)生成氢气的质量相同。溶液质量分别增加4.8g。Al完全反应,转移的电子数相同,生成H2的质量相同,溶液增加的质量也相同。(2)生成氢气的质量比为6∶1由2OH-~3H2↑和2H+~H2↑的关系式可得。32-9-考点一考点二基础梳理考点突破方法指导Al是我们中学阶段学习的唯一既与H+反应也与OH-反应的金属,它与酸、碱反应既有相同点,也有不同点。相同点:Al均被氧化成+3价,所以1molAl不论与H+反应还是与OH-反应均生成3g(mol)H2。不同点:1molAl与H+反应消耗3molH+,而与OH-反应只消耗1molOH-,所以含有等物质的量溶质的NaOH溶液和HCl溶液分别与足量的铝反应时生成的氢气的物质的量之比为3∶1。-10-考点一考点二基础梳理考点突破考查角度二Al、Al2O3、Al(OH)3的共性例2除去下列物质中的杂质(括号中为杂质)选用试剂正确的是()A.Fe2O3(Al2O3)用盐酸B.Fe(OH)3[Al(OH)3]用氨水C.Mg(Al)用纯碱溶液D.MgCl2(AlCl3)用氢氧化钠溶液和盐酸答案解析解析关闭A选项,Fe2O3、Al2O3均与盐酸反应,错误;B选项,Al(OH)3不与氨水反应,错误;C选项,Na2CO3不与Al反应,错误;D选项,先加入过量氢氧化钠溶液,过滤、洗涤、然后再加入适量盐酸,正确。答案解析关闭D-11-考点一考点二基础梳理考点突破方法指导(1)Al、Al2O3、Al(OH)3与酸、碱反应的共同点。Al、Al2O3、Al(OH)3既溶于酸又溶于强碱溶液,与酸反应均生成Al3+,且每生成1molAl3+均耗3molH+;与碱反应均生成,且每生成1mol均耗1molOH-,记住上述关系,书写有关离子方程式就比较容易。(2)依据电荷守恒配平。Al、Al2O3、Al(OH)3与酸、碱反应消耗H+、OH-的量,我们还可以从电荷守恒的角度分析:Al、Al2O3、Al(OH)3均不带电荷,与H+反应生成1个Al3+,需要3个H+配平电荷,与OH-反应生成1个,只需1个OH-配平电荷。Al3+AlAl2O3Al(OH)3AlO2-AlO2-AlO2-AlO2--12-考点一考点二基础梳理考点突破(3)注意酸碱性强弱。Al2O3、Al(OH)3与强酸或强碱反应,但不溶于CO2水溶液或氨水。(4)其他既能与酸反应又能与碱反应的物质。既能与酸反应又能与碱反应的物质除Al、Al2O3、Al(OH)3外,还有弱酸酸式盐(如NaHCO3、KHS、KHSO3等)、弱酸铵盐[如(NH4)2CO3、NH4HCO3、CH3COONH4、(NH4)2S等]等。-13-考点一考点二基础梳理考点突破考查角度三铝热反应例3下列说法中错误的是。A.利用铝热反应制备金属铝B.铝可用于冶炼某些熔点较高的金属C.铁轨焊接时常用到铝热反应,铝热反应中放出大量的热足以使铁熔化D.铝热反应是炼铁最常用的方法E.Al和MgO组成铝热剂,反应后生成单质镁答案解析解析关闭A选项,铝热反应是铝单质与金属氧化物反应生成Al2O3,错误;D选项,铝的价格比铁高得多,错误;E选项,Al的活动性比Mg的弱,错误。答案解析关闭ADE-14-考点一考点二基础梳理考点突破高考微题组考点二Al3+、Al(OH)3、之间的转化AlO2-落实基础1.Al(OH)3的制备(1)向铝盐溶液中加入氨水:Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3NH4+。(2)向偏铝酸盐溶液中通入过量CO2:AlO2-+2H2O+CO2Al(OH)3↓+HCO3-。(3)NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合:3AlO2-+Al3++6H2O4Al(OH)3↓。-15-考点一考点二基础梳理考点突破高考微题组2.Al3+水解(1)明矾净水。明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O,其净水的原理用离子方程式表示为Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+。(2)加热铝盐溶液。加热蒸干灼烧AlCl3溶液最终得到Al2O3。-16-考点一考点二基础梳理考点突破高考微题组考查角度一“铝三角”的转化及应用例1(1)向硫酸铝溶液中逐滴滴加氢氧化钠溶液的实验现象:,离子方程式:。(2)向氢氧化钠溶液中逐滴滴加硫酸铝溶液的实验现象:,离子方程式:。(3)怎样除去硫酸镁中的硫酸铝杂质:。答案解析解析关闭(2)一开始氢氧化钠过量,所以生成AlO2-,当NaOH反应完后AlO2-又与Al3+反应。答案解析关闭(1)先生成白色沉淀,后沉淀逐渐溶解Al3++3OH-Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O(2)一开始无明显现象,随着硫酸铝的增多,最后有白色沉淀生成Al3++4OH-AlO2-+2H2O,3AlO2-+Al3++6H2O4Al(OH)3↓(3)先加入过量氢氧化钠溶液后过滤、洗涤,然后向滤渣中加入适量硫酸-17-考点一考点二基础梳理考点突破高考微题组方法指导(1)“铝三角”的转化。注意:①能与强酸、强碱反应的物质是Al、Al2O3、Al(OH)3,Al3+只能与碱反应不能与酸反应,只能与酸反应不能与碱反应。②Al3+水解使溶液显酸性,只能在酸性条件下存在,所以与碱、显碱性的盐反应;水解,使溶液显碱性,只能在碱性条件下存在,所以与酸、显酸性的盐反应。AlO2-AlO2--18-考点一考点二基础梳理考点突破高考微题组(2)转化关系中的实质与量。“铝三角”的实质是复分解反应,在反应中化合价没有发生变化,只是铝的两种离子和Al(OH)3三种物质在酸、碱作用下的相互转化,所以在复习时,要抓住实质。书写离子方程式时,要利用电荷守恒来记忆H+、OH-的量,如:①Al3+Al(OH)3AlO2-Al3+余一个负电荷生成AlO2-②AlO2-正负电荷恰好中和生成Al(OH)3带3个正电荷生成Al3+AlO2-余3个正电荷生成Al3+-19-考点一考点二基础梳理考点突破高考微题组考查角度二数形结合例2下列图像表示向含Al3+或AlO2-的溶液中滴加NaOH溶液或稀盐酸时,Al3+与AlO2-物质的量变化的曲线,实线表示Al3+,虚线表示AlO2-,其中正确的是()答案解析解析关闭A、B发生的反应为Al3++3OH-Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O,两反应消耗氢氧化钠的物质的量之比为3∶1,B选项正确;C、D发生的反应为AlO2-+H++H2OAl(OH)3↓、Al(OH)3+3H+Al3++3H2O,两反应消耗HCl的物质的量之比为1∶3,C、D选项均错误。答案解析关闭B-20-考点一考点二基础梳理考点突破高考微题组方法指导与铝有关的图像很多,熟练掌握反应物的定量关系,在分析图像时要从起始点、拐点等处入手,以图像的变化联系反应,理清反应先后顺序,再进行量的计算。(1)向AlCl3溶液中分别滴加氢氧化钠溶液和氨水。-21-考点一考点二基础梳理考点突破高考微题组(2)向等物质的量浓度的AlCl3、MgCl2的混合溶液中滴加氢氧化钠溶液;向氢氧化钠溶液中逐滴滴加AlCl3溶液。-22-考点一考点二基础梳理考点突破高考微题组(2015广东理综)(1)用NaOH溶液可除去废Al片表面的氧化膜,反应的离子方程式为。(2)电解制备Al(OH)3时,电极分别为Al片和石墨,电解总反应方程式为。(3)一种可超快充电的新型铝电池,充放电时两种离子在Al电极上相互转化,其他离子不参与电极反应,放电时负极Al的电极反应式为。AlCl4-和Al2Cl7-答案解析解析关闭(1)氧化膜是Al2O3,它是两性氧化物,与碱反应生成对应的偏铝酸盐和水:Al2O3+2OH-2AlO2-+H2O;(2)电解时铝作阳极,失电子生成Al(OH)3,石墨作阴极,H+得电子生成H2,电解总反应为2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑;(3)Al失电子,结合AlCl4-和Al2Cl7-,根据电荷守恒可知:Al+7AlCl4--3e-4Al2Cl7-。答案解析关闭(1)Al2O3+2OH-2AlO2-+H2O(2)2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑(3)Al+7AlCl4--3e-4Al2Cl7--23-21348675考点一Al、Al2O3、Al(OH)3的性质1.相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应,至体系中均无固体物质,消耗碱量最多的是()A.AlB.Al(OH)3C.AlCl3D.Al2O3答案解析解析关闭Al、Al2O3、Al(OH)3和AlCl3分别与NaOH反应的关系式为Al~OH-~AlO2-,Al2O3~2OH-~2AlO2-,Al(OH)3~OH-~AlO2-和AlCl3~4OH-~AlO2-,所以等质量的Al、Al2O3、Al(OH)3、AlCl3与碱反应均生成AlO2-,消耗碱量最多的是Al。答案解析关闭A-24-213486752.镁铝合金5.1g溶于300mL2mol·L-1盐酸中,标准状况下放出气体体积为5.6L,向反应后的溶液中加入500mLNaOH溶液充分反应,最终产生白色沉淀。下列有关说法不正确的是()A.5.1g镁铝合金中含有镁、铝的质量分别为2.4g、2.7gB.溶解5.1g镁铝合金时,剩余盐酸的物质的量为0.1molC.生成白色沉淀的最大质量为13.6gD.若白色沉淀只有Mg(OH)2,该NaOH溶液的物质的量浓度至少为1.2mol·L-1答案解析解析关闭设Mg、Al的物质的量分别为x、y,依据Mg+2HClMgCl2+H2↑、2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑,可知x+3𝑦2=5.6L22.4L·mol-1、依据质量24g·mol-1x+27g·mol-1y=5.1g,可知x=y=0.1;消耗n(HCl)=0.5mol,A、B选项正确;C选项,最多生成0.1molMg(OH)2、0.1molAl(OH)3,C选项正确;D选项,发生反应HCl+NaOHNaCl+H2O消