第 三 章 金 屬 及 其 氧 化 物 第 四 課 時(shí) 鋁 及 其 化 合 物高 三 化 學(xué) 第 一 輪 復(fù) 習(xí) 【 知 識 精 講 】 1、 鋁（ 1） 鋁 的 結(jié) 構(gòu) 和 存 在 鋁 位 于 元 素 周 期 表 第 三 周 期 A族 ， 原 子 結(jié) 構(gòu) 示 意 圖 為 。 鋁 元 素 在 地 殼 中 含 量 豐 富 ， 僅 次 于 硅 ， 是 地 殼 中 含 量 最 多 的 金 屬 元 素 。 自 然 界 中 的 鋁 全 部 以 化 合 態(tài) 存 在 ； 鎂 位 于 元 素 周 期 表 中 第 三 周 期 第 A族 。（ 2） 金 屬 鋁 的 物 理 性 質(zhì) 【 知 識 精 講 】 （ 3） 金 屬 鋁 的 化 學(xué) 性 質(zhì) 圖 中 有 關(guān) 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 或 離 子 方 程 式 ： 2Al 3Cl2 2AlCl3 【 知 識 精 講 】 2Al 2NaOH 2H 2O=2NaAlO2 3H 2 2Al Fe2O3 Al2O3 2Fe(鋁 熱 反 應(yīng) ) 2、 氧 化 鋁（ 1） 物 理 性 質(zhì) ： 白 色 固 體 ， 難 溶 于 水 ， 有 很 高 的 熔 點(diǎn) 。 （ 2） 化 學(xué) 性 質(zhì) 兩 性 氧 化 物 【 知 識 精 講 】 3、 氫 氧 化 鋁（ 1） 物 理 性 質(zhì) 白 色 膠 狀 不 溶 于 水 的 固 體 ， 有 較 強(qiáng) 的 吸 附 性 。 （ 2） 化 學(xué) 性 質(zhì) (用 化 學(xué) 方 程 式 表 示 ) Al(OH )3的 電 離 方 程 式 為 兩 性 氫 氧 化 物 受 熱 分 解 ： 2Al(OH ) 3 Al2O3 3H 2O。 【 知 識 精 講 】 （ 3） 制 備 向 鋁 鹽 中 加 入 氨 水 ， 離 子 方 程 式 為 Al3 3NH 3H 2O=Al(OH )3 3NH 4+ 。 NaAlO2溶 液 中 通 入 足 量 CO2， 離 子 方 程 式 為 AlO2 CO2 2H 2O=Al(OH )3 H CO3。 NaAlO2溶 液 與 AlCl3溶 液 混 合 ： 3AlO2 Al3 6H 2O=4Al(OH )3 。 4、 常 見 的 鋁 鹽（ 1） 硫 酸 鋁 鉀 是 由 兩 種 不 同 的 金 屬 離 子 和 一 種 酸 根 離 子 組 成 的 復(fù) 鹽 。（ 2） 明 礬 的 化 學(xué) 式 為 K Al(SO 4)212H 2O， 它 是 無 色 晶 體 ， 可 溶 于 水 ， 水 溶 液 pH 7。 明 礬 可 以 凈 水 ， 其 凈 水 的 原 理 是 Al3 3H 2O Al(OH )3(膠 體 ) 3H ， Al(OH )3膠 體 吸 附 水 中 雜 質(zhì) 形 成 沉 淀 而 凈 水 。 【 方 法 精 講 】 1、 鋁 的 兩 性（ 1） 鋁 與 酸 、 堿 反 應(yīng) 生 成 H 2的 量 的 關(guān) 系 鋁 與 酸 、 堿 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 分 別 為 ： 2Al 6H Cl=2AlCl3 3H 2 2Al 2NaOH 2H 2O=2NaAlO2 3H 2。 從 化 學(xué) 方 程 式 可 以 看 出 Al與 酸 、 堿 反 應(yīng) 時(shí) 生 成 H 2的 實(shí) 質(zhì) 都 是 Al Al3 ， 所 以 無 論 與 酸 還 是 與 堿 反 應(yīng) ， Al與 H 2的 關(guān) 系 都 是 2Al 3H 2。 等 量 鋁 分 別 與 足 量 鹽 酸 和 氫 氧 化 鈉 溶 液 反 應(yīng) ， 產(chǎn) 生 氫 氣 體 積 比 1 1。 足 量 的 鋁 分 別 與 等 物 質(zhì) 的 量 的 鹽 酸 和 氫 氧 化 鈉 溶 液 反 應(yīng) ， 產(chǎn) 生 氫 氣 的 體 積 比 1 3。 【 方 法 精 講 】 一 定 量 的 鋁 分 別 與 一 定 量 的 鹽 酸 和 氫 氧 化 鈉 溶 液 反 應(yīng) ， 產(chǎn) 生 氫 氣 的 體 積 比 ， 則 必 定 是 ： a、 鋁 與 鹽 酸 反 應(yīng) 時(shí) ， 鋁 過 量 而 鹽 酸 不 足 ； b、 鋁 與 氫 氧 化 鈉 反 應(yīng) 時(shí) ， 鋁 不 足 而 氫 氧 化 鈉 過 量 。 解 題 時(shí) 應(yīng) 充 分 利 用 上 述 過 量 關(guān) 系 。（ 2） 鋁 的 這 種 既 能 與 酸 (非 氧 化 性 酸 )又 能 與 強(qiáng) 堿 反 應(yīng) 產(chǎn) 生 H 2的 性 質(zhì) 常 作 為 推 斷 題 的 “ 題 眼 ” 。 2、 利 用 “ 含 鋁 化 合 物 的 轉(zhuǎn) 化 關(guān) 系 ” 解 答 問 題 的 策 略（ 1） Al 3 、 AlO、 Al(OH )3的 轉(zhuǎn) 化 關(guān) 系 【 知 識 精 講 】 （ 2） 應(yīng) 用 制 取 Al(OH )3： Al3 3NH 3H 2O=Al(OH )3 3NH 4+ 或 AlO2 CO2 2H 2O=Al(OH )3 H CO3 判 斷 離 子 共 存 問 題 ： Al3 與 OH 及 AlO2、 CO32、 S2 等 弱 酸 根 陰 離 子 或 AlO2與 H 、 H CO3以 及 弱 堿 陽 離 子 Al3 、 Fe3 等 因 生 成 沉 淀 或 發(fā) 生 相 互 促 進(jìn) 的 水 解 反 應(yīng) 而 不 能 大 量 共 存 。 鑒 別 (利 用 滴 加 試 劑 順 序 不 同 ， 現(xiàn) 象 不 同 )： A、 向 AlCl 3溶 液 中 滴 加 NaOH 溶 液 ， 先 產(chǎn) 生 白 色 沉 淀 ， 后 沉 淀 溶 解 。 B、 向 NaOH 溶 液 中 滴 加 AlCl3溶 液 ， 開 始 無 明 顯 現(xiàn) 象 ， 后 產(chǎn) 生 白 色 沉 淀 ， 沉 淀 不 溶 解 。 【 知 識 精 講 】 分 離 提 純 ： A、 利 用 Al能 溶 于 強(qiáng) 堿 溶 液 ， 分 離 Al與 其 他 金 屬 的 混 合 物 。 B、 利 用 Al2O3能 與 強(qiáng) 堿 溶 液 反 應(yīng) ， 分 離 Al2O3與 其 他 金 屬 氧 化 物 。 C、 利 用 Al(OH)3能 與 強(qiáng) 堿 溶 液 反 應(yīng) ， 分 離 Al3 與 其 他 金 屬 陽 離 子 。 3、 數(shù) 形 結(jié) 合 解 答 Al(OH)3的 圖 像 題（ 1） 四 個(gè) 基 本 圖 像 可 溶 性 鋁 鹽 溶 液 與 NaOH 溶 液 反 應(yīng) 的 圖 像 ： 【 知 識 精 講 】 【 知 識 精 講 】 偏 鋁 酸 鹽 溶 液 與 鹽 酸 反 應(yīng) 的 圖 像 ： 【 知 識 精 講 】 （ 2） 拓 展 圖 像 向 AlCl3溶 液 中 逐 滴 加 入 氨 水 或 NaAlO2溶 液 至 過 量 ， 圖 像 如 圖 1所 示 。 向 NaAlO2溶 液 中 逐 滴 加 入 AlCl3溶 液 或 通 入 CO2至 過 量 ， 圖 像 如 圖 2所 示 。 【 知 識 精 講 】 向 MgCl2、 AlCl3和 鹽 酸 的 混 合 溶 液 (即 將 Mg、 Al溶 于 過 量 鹽 酸 所 得 的 溶 液 ) 中 逐 滴 滴 入 NaOH溶 液 至 過 量 ， 圖 像 如 圖 3所 示 。 向 MgCl2、 AlCl3混 合 溶 液 中 先 加 入 NaOH溶 液 ， 后 加 入 鹽 酸 (NaOH與 鹽 酸 的 物 質(zhì) 的 量 濃 度 相 等 )， 沉 淀 圖 像 如 圖 4所 示 。 【 典 例 精 講 】 【 例 1】 甲 、 乙 、 丙 三 種 物 質(zhì) 均 含 有 鋁 元 素 ， 在 溶 液 中 的 轉(zhuǎn) 化 關(guān) 系 如 圖 所 示 。 下 列 說 法 正 確 的 是 （ ）A 若 甲 是 Al， 丙 是 Al(NO3)3， 則 乙 一 定 是 NaAlO2B 若 甲 是 Al2O3， 丙 是 NaAlO2， 則 乙 一 定 是 Al(NO3)3C 若 甲 是 Al(NO 3)3， 丙 是 NaAlO2， 則 乙 一 定 是 Al(OH)3D 若 甲 是 Al(OH)3， 丙 是 Al(NO3)3， 則 乙 一 定 是 NaAlO2 【 答 案 】 C【 解 析 】 A 若 甲 是 Al， 丙 是 Al(NO3)3， 則 甲 變 為 乙 只 要 加 入 強(qiáng) 堿 即 可 ， 乙可 能 是 NaAlO2 ， 也 可 能 是 K AlO2 ， 錯(cuò) 誤 ； B 若 甲 是 Al2O3， 丙 是 NaAlO2，則 甲 變 為 乙 只 要 加 入 強(qiáng) 酸 即 可 ， 乙 可 能 是 Al(NO3)3AlCl3等 ， 不 一 定 是Al(NO3)3， 錯(cuò) 誤 ； C 若 甲 是 Al(NO3)3， Al(NO3)3直 接 變 為 丙 是 NaAlO2， 應(yīng)該 加 入 強(qiáng) 堿 ， 甲 Al(NO3)3先 變 為 乙 ， 乙 再 產(chǎn) 生 NaAlO2， 乙 只 能 是 Al(OH)3，正 確 ； D 若 甲 是 Al(OH)3， 丙 是 Al(NO3)3， 則 乙 可 能 是 NaAlO2， 也 可 能 是Al2O3， 錯(cuò) 誤 ?！?典 例 精 講 】 【 典 例 精 講 】 【 例 2】 室 溫 下 ， 在 0.2 mol/LAl2(SO4)3溶 液 中 ， 逐 滴 加 入 1.0 mol/LNaOH溶 液 ， 實(shí) 驗(yàn) 測 得 溶 液 pH隨 NaOH溶 液 體 積 變 化 曲 線 如 下 圖 ， 下 列 說 法 正 確 的 是 （ ）A a點(diǎn) ， 離 子 方 程 式 為 ： Al 3+ +3OH- =Al(OH)3B a b段 ， 溶 液 pH增 大 ， 促 進(jìn) 了 氫 氧 化 鋁 的 堿 式 電 離C b c段 ， 加 入 的 OH主 要 用 于 生 成 Al(OH)3沉 淀D d點(diǎn) 時(shí) ， Al(OH)3沉 淀 開 始 溶 解 【 答 案 】 C【 解 析 】 A.由 于 硫 酸 鋁 為 強(qiáng) 酸 弱 堿 鹽 ， 水 溶 液 呈 酸 性 ， 故 a點(diǎn) 是 氫 離 子 和氫 氧 根 離 子 反 應(yīng) ， 故 選 項(xiàng) A離 子 方 程 式 錯(cuò) 誤 ； B.a-b段 發(fā) 生 反 應(yīng) 為 氫 離 子 和氫 氧 根 離 子 反 應(yīng) 生 成 水 ， 由 于 消 耗 溶 液 的 H+， 使 c(H+)減 小 ， 因 此 溶 液 的pH增 大 ， 促 進(jìn) 了 氫 氧 化 鋁 的 酸 式 電 離 ， 抑 制 堿 式 電 離 ， 選 項(xiàng) B錯(cuò) 誤 ； C.b-c段 加 入 氫 氧 根 離 子 ， 主 要 是 鋁 離 子 和 氫 氧 根 結(jié) 合 成 氫 氧 化 鋁 ， 所 以 選 項(xiàng)C正 確 ； D.c點(diǎn) 后 pH發(fā) 生 突 變 ， 是 由 于 氫 氧 化 鈉 過 量 ， 氫 氧 化 鋁 與 過 量 的NaOH發(fā) 生 反 應(yīng) ， 使 Al(OH)3沉 淀 開 始 溶 解 ， 生 成 偏 鋁 酸 鈉 ， 堿 性 較 強(qiáng) ， 而d點(diǎn) pH大 于 10， 氫 氧 化 鈉 遠(yuǎn) 遠(yuǎn) 過 量 ， 溶 液 為 偏 鋁 酸 鈉 和 NaOH的 混 合 溶 液 ，選 項(xiàng) D錯(cuò) 誤 。【 典 例 精 講 】 1 下 列 操 作 所 得 物 質(zhì) 為 純 凈 物 的 是 （ ） A 將 一 塊 帶 有 氧 化 膜 的 鋁 片 與 過 量 的 濃 NaOH溶 液 完 全 反 應(yīng) 后 ， 取 澄 清 溶 液 將 其 蒸 干 ， 得 純 凈 的 NaAlO2固 體 B 向 NaAlO2溶 液 中 加 入 過 量 的 AlCl3溶 液 ， 將 所 得 沉 淀 過 濾 洗 滌 ， 加 熱 灼 燒 去 掉 水 分 ， 可 得 純 凈 的 Al(OH)3固 體 C 把 鋁 塊 與 適 量 的 稀 鹽 酸 完 全 反 應(yīng) ， 將 所 得 溶 液 蒸 干 ， 可 得 AlCl3固 體 D 把 AlCl3溶 液 與 足 量 氨 水 反 應(yīng) ， 將 沉 淀 過 濾 、 洗 滌 、 灼 燒 去 掉 水 分 可 得 Al2O3固 體【 考 題 精 練 】 【 答 案 】 D【 解 析 】 A、 因 為 加 的 是 過 量 NaOH溶 液 ， 蒸 干 后 得 到 NaAlO 2和 NaOH，故 錯(cuò) 誤 ； B、 得 到 沉 淀 為 Al(OH)3， 加 熱 灼 燒 ， Al(OH)3分 解 為 Al2O3， 故錯(cuò) 誤 ； C、 AlCl33 H2O Al(OH)3 3HCl， 此 反 應(yīng) 是 吸 熱 反 應(yīng) ， 加 熱 促 使平 衡 向 正 反 應(yīng) 方 向 進(jìn) 行 ， HCl揮 發(fā) ， 最 后 得 到 Al(OH)3或 Al2O3， 故 錯(cuò) 誤 ；D、 得 到 沉 淀 為 Al(OH)3， 加 熱 灼 燒 ， Al(OH)3分 解 為 Al2O3， 故 正 確 。 2 某 1 L混 合 溶 液 中 ， 溶 質(zhì) X、 Y的 濃 度 都 為 0.1 molL 1， 向 混 合 溶 液 中 滴 加 某 溶 液 Z(0.1 mol L 1氫 氧 化 鈉 或 硫 酸 溶 液 )， 所 得 沉 淀 的 物 質(zhì) 的 量 如 圖 所 示 ， 則 X、 Y、 Z分 別 是 （ ） A 硫 酸 鋁 、 硫 酸 鐵 、 氫 氧 化 鈉 B 硫 酸 鋁 、 硫 酸 鎂 、 氫 氧 化 鈉 C 偏 鋁 酸 鈉 、 氫 氧 化 鋇 、 硫 酸 D 偏 鋁 酸 鈉 、 氯 化 鋇 、 硫 酸【 考 題 精 練 】 【 答 案 】 C【 解 析 】 A、 當(dāng) 加 入 1L氫 氧 化 鈉 溶 液 時(shí) 金 屬 陽 離 子 鐵 離 子 、 鋁 離 子 均 過 量 ，曲 線 不 會 出 現(xiàn) 拐 點(diǎn) ， A錯(cuò) 誤 ； B、 當(dāng) 加 入 1L氫 氧 化 鈉 溶 液 時(shí) 金 屬 陽 離 子 鎂離 子 、 鋁 離 子 均 過 量 ， 曲 線 不 會 出 現(xiàn) 拐 點(diǎn) ， B錯(cuò) 誤 ； C、 當(dāng) 加 入 1L硫 酸 時(shí)恰 好 與 氫 氧 化 鋇 反 應(yīng) 生 成 硫 酸 鋇 和 水 ， 繼 續(xù) 加 入 硫 酸 偏 鋁 酸 鈉 與 硫 酸 反 應(yīng)生 成 氫 氧 化 鋁 和 水 ， 硫 酸 過 量 后 氫 氧 化 鋁 溶 解 ， 曲 線 正 確 ， C正 確 ； D、加 入 硫 酸 立 即 生 成 硫 酸 鋇 和 氫 氧 化 鋁 沉 淀 ， 當(dāng) 加 入 0.5L硫 酸 時(shí) 偏 鋁 酸 鈉 恰好 反 應(yīng) ， 此 時(shí) 氯 化 鋇 過 量 曲 線 出 現(xiàn) 拐 點(diǎn) ， 圖 像 錯(cuò) 誤 ， D不 正 確 ， 答 案 選 C?！?典 例 精 講 】