最新考綱 1了解鋁的主要性質及其應用。 2.了解鋁的重要化合物的主要性質及其應用。,課時2 鋁及其化合物,1結構和存在 鋁位于元素周期表 ，原子結構示意圖為 _。鋁元素在地殼中含量豐富，僅次于 。自然界中的鋁全部以 態(tài)存在。,考點一 鋁的性質及用途,第3周期A族,硅,化合,2物理性質及用途,3.化學性質 寫出圖中有關反應的化學方程式或離子方程式：,探究思考 1金屬鋁是活潑的金屬，能與酸反應，為什么能用鋁槽儲運濃H2SO4或濃HNO3? 答案 常溫下濃H2SO4、濃HNO3能使鋁鈍化(在表面形成一層致密的氧化膜)，阻止反應繼續(xù)進行。,2鋁是中學化學學習階段的唯一一種既能與酸(非氧化性酸)反應又能與強堿溶液反應放出H2的金屬，就鋁的這一特殊性質回答下列問題： (1)鋁與酸、堿反應的實質是什么？氧化劑是什么？,解析 根據化學方程式：2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2得Al與H2的關系式均為2Al3H2，故只要參加反應的Al相等，所得H2必相等。 答案 11,(2)等質量的兩份鋁分別與足量的鹽酸、氫氧化鈉溶液反應，所得H2的體積之比是_。,(3)足量的兩份鋁分別投入到等體積、等物質的量濃度的鹽酸、氫氧化鈉溶液中，產生H2的體積之比是_。 解析 因為在反應中Al過量，產生的H2由HCl和NaOH的量決定。根據化學反應中的關系式：6HCl3H2；2NaOH3H2，故當HCl、NaOH物質的量相等時。二者產生H2的體積比為13。 答案 13,(4)足量的兩份鋁分別投入到等體積、一定物質的量濃度的HCl、NaOH溶液中，二者產生的H2相等，則HCl和NaOH的物質的量濃度之比是_。 解析 因為鋁足量且產生H2相等，根據關系式n(HCl)n(NaOH)31，又因為兩溶液體積相等，故物質的量濃度c(HCl)c(NaOH)n(HCl)n(NaOH)31。 答案 31,【示例1】 (2013山東理綜，9)足量下列物質與相同質量的鋁反應，放出氫氣且消耗溶質物質的量最少的是 ( )。 A氫氧化鈉溶液 B稀硫酸 C鹽酸 D稀硝酸,思維啟迪 寫出Al與四種溶液反應的化學方程式，然后根據Al進行分析和判斷。 解析 本題考查金屬鋁的性質，意在考查考生運用元素化合物知識的能力。根據關系式：2Al2NaOH,2Al3H2SO4,2Al6HCl，A項正確，B、C項錯誤；Al與稀硝酸反應不產生氫氣，D項錯誤。 答案 A,【示例2】 (高考題組合)下列說法錯誤的是 ( )。 AAl箔插入稀HNO3中，無現象，說明Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜 (2011安徽理綜，10C) B工業(yè)上電解熔融狀態(tài)的Al2O3制備Al(2012廣東理綜，10B) C日用鋁制品表面覆蓋著氧化膜，對內部金屬起保護作用(2009廣東理基，23D) D鋁制容器可盛裝濃H2SO4(2010重慶理綜，8A) 解析 濃硝酸才能使Al鈍化形成致密的氧化膜。 答案 A,1下列有關金屬鋁及其化合物的敘述正確的是 ( )。 A鋁在常溫下不能與氧氣反應 B鋁不能與氯氣反應 C鋁既能溶于酸，又能溶于強堿 D氧化鋁只能與酸反應，不能與堿反應 解析 A項，鋁在常溫下能與O2反應，可形成氧化膜；B項，鋁可與Cl2反應生成AlCl3；D項，Al2O3是兩性氧化物，既能與酸反應，又能與強堿反應。 答案 C,2世界上一次性建成的最長高速鐵路京滬高鐵，列車時速高達380公里，車廂大部分采用鋁合金材料制造，這是因為鋁合金 ( )。 A比純鋁熔點高 B具有比較活潑的化學性質 C各種成分在自然界中含量豐富，容易獲取 D質量輕，強度大，抗腐蝕能力比較強,解析 A項，鋁合金的熔點比純鋁低，錯誤；B項，作為制造車廂的材料鋁合金抗腐蝕能力應該較強，即化學性質應該較穩(wěn)定，錯誤；C項，鋁的含量豐富，但卻不容易獲取，制取金屬鋁需消耗很多能量，錯誤。 答案 D,3(2013南昌調研)a g鎂鋁合金投入x mL 2 molL1的鹽酸中，金屬完全溶解，再加入y mL 1 molL1 NaOH溶液，沉淀達到最大值，質量為(a1.7)g，則下列說法不正確的是 ( )。 A鎂鋁合金與鹽酸反應轉移電子數為0.1NA B沉淀為Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物 Cx2y Da的取值范圍為0.9a1.2,解析 Mg、Al失去電子變?yōu)殡x子，離子再結合OH生成沉淀，則鎂鋁合金與鹽酸反應轉移電子的物質的量等于其生成沉淀時結合的OH的物質的量，沉淀量最大時得到Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物，則m(OH)(a1.7)ga g1.7 g，n(OH)0.1 mol，電子轉移總數是0.1NA，A、B正確；沉淀量最大時，溶液中n(Na)n(Cl)，此時HCl和氫氧化鈉的物質的量相等，即2xy，C錯；電子轉移總數是0.1NA，若金屬全部是鎂，則鎂的質量是1.2 g，若金屬全部是鋁，則鋁的質量是0.9 g，D對。 答案 C,1與堿的反應 活潑金屬與酸反應是金屬的通性，而鋁不但能與酸(H)反應，還能夠與堿溶液反應，表現為特殊性。2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2。 注意 其反應機理應為：鋁先與強堿溶液中的水反應生成H2和Al(OH)3，然后Al(OH)3再與NaOH反應生成NaAl(OH)4，反應中鋁作還原劑，水作氧化劑，NaOH無電子得失。,鋁的兩大特殊反應,2鋁熱反應 鋁和某些金屬氧化物反應，將金屬從氧化物中置換出來，同時放出大量的熱，這種反應稱為鋁熱反應，可用于焊接金屬、冶煉高熔點貴重金屬。 注意 Al與MgO不能發(fā)生鋁熱反應。,1氧化鋁 (1)物理性質： 色固體， 溶于水，有很高的 。 (2)化學性質,考點二 鋁的重要化合物,白,難,熔點,2氫氧化鋁 (1)物理性質 _膠狀不溶于水的固體，有較強的 性。 (2)化學性質(用化學方程式表示) Al(OH)3的電離方程式為 ,白色,吸附,Al(OH)4CO2=Al(OH)3HCO,3Al(OH)4Al3=4Al(OH)3,3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 成的復鹽。 (2)明礬的化學式為 ，它是 色晶體，_溶于水，水溶液Ph 7(填“”或“”)。明礬可以凈水。其凈水的原理是_ _。,KAl(SO4)212H2O,無,可,探究思考 1在做鋁的燃燒實驗時，用坩堝鉗夾住一小塊鋁箔，在酒精燈上加熱至其熔化，會看到的現象是鋁箔熔化，失去光澤，但熔化的鋁并不滴落。原因是_ _。 答案 鋁箔加熱時與O2發(fā)生反應生成熔點很高的Al2O3薄膜，使內部熔化的鋁被Al2O3包裹著，所以熔化的鋁不易滴下,2完成下列三角轉化關系中的代表反應 _ _ _ _ _ _ _,答案 Al33NH3H2O=Al(OH)33NH或Al33OH=Al(OH)3 Al(OH)33H=Al33H2O Al(OH)3OH=Al(OH)4 Al(OH)4CO2=Al(OH)3HCO 或2Al(OH)4CO2=2Al(OH)3COH2O Al(OH)44H=Al34H2O Al34OH=Al(OH)4 Al33Al(OH)4=4Al(OH)3(水解相互促進),3下列物質中既能跟稀硫酸反應，又能跟氫氧化鈉溶液反應的是_。 NaHCO3 (NH4)2SO3 Al2O3 Al(OH)3 Al 答案 ,解析 氯化鋁是共價化合物，加熱熔融時不導電，A錯誤；明礬的化學式為KAl(SO4)212H2O，B錯誤；D選項離子方程式中原子及電荷都不守恒，D錯誤。 答案 C,【示例4】 (2013大綱理綜，29)鋁是一種應用廣泛的金屬，工業(yè)上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融電解制得。 鋁土礦的主要成分是Al2O3和SiO2等。從鋁土礦中提煉Al2O3的流程如下：,以螢石(CaF2)和純堿為原料制備冰晶石的流程如下： 回答下列問題： (1)寫出反應1的化學方程式_。 (2)濾液中加入CaO生成的沉淀是_，反應2的離子方程式為_。,(3)E可作為建筑材料，化合物C是_，寫出由D制備冰晶石的化學方程式_。 (4)電解制鋁的化學方程式是_，以石墨 為電極，陽極產生的混合氣體的成分是_。 思維啟迪 認真分析流程示意圖確定每步可能發(fā)生的反應及產物的成分。,(4)工業(yè)上通過電解熔融的氧化鋁可制得單質鋁，并有氧氣生成；陽極生成物氧氣可與石墨反應，生成碳的氧化物。,1化學在工農業(yè)生產和日常生活中有著重要的應用。下列說法中不正確的是 ( )。 A明礬水解形成的Al(OH)3膠體能吸附水中懸浮物，可用于水的凈化 B日用鋁制品表面覆蓋著氧化膜，對內部金屬起保護作用 C用Al(OH)3治療胃酸過多 D電解AlCl3飽和溶液，可制得金屬鋁,解析 由于H的放電能力大于Al3，故電解飽和AlCl3溶液，得到的是Al(OH)3、H2和Cl2，無法得到金屬鋁。 答案 D,2向30 mL 1 molL1的AlCl3溶液中逐漸加入濃度為4 molL1的NaOH溶液，若產生0.78 g白色沉淀，則加入的NaOH溶液的體積可能為 ( )。 A3 mL B7.5 mL C15 mL D17.5 mL,答案 B,3(2011廣東，32)由熔鹽電解法獲得的粗鋁含一定量的金屬鈉和氫氣，這些雜質可采用吹氣精煉法除去，產生的尾氣經處理后可用于鋼材鍍鋁。工藝流程如下：,(注：NaCl熔點為801 ；AlCl3在181 升華) (1)精煉前，需清除坩堝表面的氧化鐵和石英砂，防止精煉時它們分別與鋁發(fā)生置換反應產生新的雜質，相關的化學方程式為_和 _。 (2)將Cl2連續(xù)通入坩堝中的粗鋁熔體，雜質隨氣泡上浮除 去。氣泡的主要成分除Cl2外還含有_；固態(tài)雜質粘附于氣泡上，在熔體表面形成浮渣，浮渣中肯定存在_。 (3)在用廢堿液處理氣體A的過程中，所發(fā)生反應的離子方程式為_。,(4)鍍鋁電解池中，金屬鋁為_極，熔融鹽電鍍液中鋁元素和氯元素主要以AlCl和Al2Cl形式存在，鋁電極的主要電極反應式為_。 (5)鋼材鍍鋁后，表面形成的致密氧化鋁膜能防止鋼材腐蝕，其原因是_ _。,1常見的既能與酸反應又能與堿反應的物質 金屬單質：Al等；兩性氧化物：Al2O3等；兩性氫氧化物：Al(OH)3等；弱酸的銨鹽：(NH4)2CO3、CH3COONH4、(NH4)2S等；弱酸的酸式鹽：NaHCO3、KHS、NaHSO3等；氨基酸等。 注意 兩性物質是指既能與酸反應又能與堿反應生成鹽和水的化合物，上述物質中只有Al2O3、Al(OH)3、氨基酸是兩性物質。,2氫氧化鋁兩性的重要應用 (1)用過量NaOH溶液檢驗Al3的存在。 (2)用過量NaOH溶液鑒別Al3和Mg2。 (3)用互滴法鑒別Al3與OH、Al(OH)4與H。 (4)用過量NaOH溶液和相應酸溶液分離Al3與Mg2、Fe3等離子或分離MgO、Al2O3。,3Al(OH)3的三種制備方法,1把強堿溶液逐滴加入到鋁鹽(Al3)溶液中至過量 (1)現象： 。 (2)有關反應： AB： _ BD：_,考點三 鋁及其化合物轉化的圖像分析,先有白色沉淀產生，然后沉淀逐漸溶解,Al33OH=Al(OH)3 ,Al(OH)3OH=Al(OH)4,(3)圖像,2把鋁鹽(Al3)溶液逐滴加入到強堿溶液中至過量 (1)現象：_。 (2)有關反應： AB：_ BC：_ (3)圖像,先無明顯現象，然后逐漸產生大量的白色沉淀,Al34OH=Al(OH)4,Al33Al(OH)4=4Al(OH)3,3在Al(OH)4溶液中逐滴加入強酸至過量 (1)現象： 。 (2)有關反應： AB： _ BD： _ (3)圖像,先生成白色沉淀，隨后沉淀逐漸溶解,Al(OH)4H=Al(OH)3H2O,Al(OH)33H=Al33H2O,4在強酸溶液中逐滴加入Al(OH)4溶液至過量 (1)現象：_ _。 (2)有關反應： AB：_ BC：_ (3)圖像,先無明顯現象，反應一段時間后逐漸產生白色,沉淀,4HAl(OH)4=Al34H2O,Al33Al(OH)4=4Al(OH)3,5向Mg2與Al3的酸性溶液中逐滴加入強堿溶液 (1)現象：_ _。 (2)反應 OA：_ AB：_ _ BC：_,無明顯現象出現沉淀漸多最多減少,不變,HOH=H2O,Al33OH=Al(OH)3,Mg22OH=Mg(OH)2,Al(OH)3OH=Al(OH)4,(3)圖像c(Mg2)c(Al3),探究思考 1如圖表示AlCl3溶液與NaOH溶液相互 滴加過程中微粒數量的關系曲線。 判斷下列說法是否正確 (1)A線表示Al3的物質的量的變化 ( ) (2)x表示AlCl3的物質的量 ( ) (3)C線表示Al(OH)3的物質的量的變化 ( ) (4)D線表示Al(OH)4的物質的量的變化 ( ),解析 AlCl3溶液與NaOH溶液混合有兩種方式：向AlCl3溶液中緩慢滴加NaOH溶液，開始有沉淀生成后沉淀溶解，且生成沉淀與沉淀溶解消耗的NaOH的物質的量之比為31，對比本題中圖像，則x表示NaOH的物質的量，(2)項錯誤；另一種方式是向NaOH溶液中緩慢滴加AlCl3溶液，開始沒有沉淀，后有沉淀生成，與本題圖示情況不符。 答案 (1) (2) (3) (4),2在Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中， 滴加NaOH溶液，生成沉淀的量與 滴入NaOH溶液的體積關系如右圖 所示，則原混合液中Al2(SO4)3與 MgSO4的物質的量濃度之比為_。 解析 溶解Al(OH)3耗堿10 mL，則生成Al(OH)3耗堿為30 mL，生成Mg(OH)2耗堿(5030)mL，故Al3與Mg2濃度之比11，則Al2(SO4)3與MgSO4的物質的量濃度之比為12。 答案 12,【示例5】 (2012安徽理綜，13)已知室溫下，Al(OH)3的Ksp或溶解度遠大于Fe(OH)3。向濃度均為0.1 molL1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液。下列示意圖表示生成Al(OH)3的物質的量與加入NaOH溶液的體積的關系，合理的是 ( )。,思維啟迪 寫出隨著NaOH的加入依次所發(fā)生的離子反應方程式：Fe33OH=Fe(OH)3；Al33OH=Al(OH)3；Al(OH)3OH=Al(OH)4。 解析 由題中信息可知滴入NaOH溶液，起始時形成Fe(OH)3沉淀，然后形成Al(OH)3沉淀，A、B項錯誤；當滴入一定體積的NaOH溶液使Al3全部沉淀后，再加入過量的NaOH，Al(OH)3沉淀全部溶解，故可知C項正確；D項錯誤。 答案 C,【示例6】 (2009上海單科)鎂和鋁分別與等濃度、等體積的過量稀硫酸反應，產生氣體的體積(V)與時間(t)關系如圖。反應中鎂和鋁的 ( )。 A物質的量之比為32 B質量之比為32 C摩爾質量之比為23 D反應速率之比為23,答案 A,1某溶液中可能含有大量的Mg2、Al3、H、Cl和少量OH，向該溶液中逐滴加入0.5 molL1 NaOH溶液，生成沉淀的質量和加入NaOH溶液的體積之間的關系如圖所示，則可判斷原溶液中 ( )。 A有Mg2，沒有Al3 B有Al3，沒有Mg2 C有Mg2和Al3 D有大量的H、Mg2和Al3,解析 由圖可以看出，當加入NaOH溶液時，馬上就有沉淀產生(由原點開始)，可確定溶液中無大量H；產生的沉淀有部分可以溶解，可證明溶液中一定有Mg2和Al3。 答案 C,NaOH溶液和鹽酸的濃度均是3 molL1，如圖是向X溶液和Y溶液中分別加入NaOH溶液或鹽酸時，產生沉淀的物質的量與加入鹽酸或氫氧化鈉溶液體積之間的關系，下列說法不正確的是 ( )。 AY溶液的溶質為NaAl(OH)4 Bb曲線表示的是向Y溶液中加入鹽酸 Ca曲線表示的是向X溶液中加入NaOH溶液 D在O點時兩方案所得溶液濃度相等,知方案中Y為NaOH和NaAl(OH)4的混合物，向其中加入鹽酸，先發(fā)生反應HOH=H2O，開始無現象，后來產生沉淀，在圖像中為曲線b，B項正確。O點時Al3完全沉淀，溶質只有NaCl，由于開始時n(HCl)n(NaOH)，故兩方案O點溶液中n(NaCl)相等，c(NaCl)相等，D項正確。Y溶液為NaOH和NaAl(OH)4的混合溶液，A項錯誤。 答案 A,3.(2013濰坊考前適應訓練)常溫下，將一定量的鈉鋁合金置于水中，合金全部溶解，得到20 mL pH14的溶液，然后用1 mol/L的鹽酸滴定，測得生成沉淀的質量與消耗鹽酸體積的關系曲線如圖所示。 則下列說法正確的是 ( )。 A原合金的質量為0.92 g B圖中V2為60 C整個滴定過程中Na的濃度保持不變 DOP段發(fā)生的反應為NaOHHCl=NaClH2O,解析 Q點時，溶液中的溶質只有氯化鈉，由鈉原子和氯原子守恒可得n(Na)n(NaCl)n(HCl)1 mol/L0.04 L0.04 mol，m(Na)0.92 g，A錯；OP段之所以沒有沉淀產生，是因為鹽酸用于中和NaOH，D對；OP段消耗鹽酸的體積為n(NaOH)剩/c(HCl)1 mol/L0.02 L1 mol/L0.02 L(20 mL)，即V120，所以PQ段消耗的鹽酸為20 mL，由于PQ段是Al(OH)4與H的反應，QW段是Al(OH)3與H的反應，則QW段消耗鹽酸的體積是PQ段的3倍，為60 mL，故V24060100，B錯；整個滴定過程中，n(Na)保持不變，但溶液的體積不斷增大，故Na的濃度是不斷減小的，C錯。 答案 D,關于圖像題的分析思路 (1)看面：弄清縱、橫坐標的含義。 (2)看線：弄清線的變化趨勢，每條線都代表著一定的化學反應過程。 (3)看點：弄清曲線上拐點的含義，如與坐標軸的交點、曲線的交點、折點、最高點與最低點等。曲線的拐點代表著一個反應過程的結束和開始。, 思維建模 ,鋁與酸、堿反應生成H2量的分析,當 場 指 導 【典例】 (2013安徽九校聯考)甲、乙兩燒杯中各盛有100 mL 3 molL1的鹽酸和NaOH溶液，向兩燒杯中分別加入等質量的鋁粉，反應結束后，測得生成的氣體體積比V(甲)V(乙)12。則加入鋁粉的質量為 ( )。 A5.4 g B3.6 g C2.7 g D1.8 g,答案 A,【應用】 將兩份鋁分別置于盛有等體積的鹽酸、NaOH溶液的兩個燒杯中充分反應，測得生成的氫氣均為3.36 L(標準狀況)，且兩個燒杯中均有固體剩余，下列說法中錯誤的是(不考慮溶液體積的變化) ( )。 A兩燒杯中消耗鋁的質量相等 Bc(HCl)3c(NaOH) C溶液質量均增加2.4 g D所得溶液中溶質的物質的量濃度不相等,解析 本題考查鋁的性質與有關計算，意在考查考生對常見物質性質的掌握情況及化學計算能力。因生成的氫氣的量相等，由得失電子守恒原理知兩個反應消耗的鋁的質量相等，A項正確；由反應后鋁的產物分別為AlCl3、NaAl(OH)4知鹽酸的濃度為NaOH溶液的濃度的3倍，B項正確；生成0.15 mol H2時會消耗0.1 mol Al，二者質量差為2.4 g，即溶液質量均增加2.4 g，C項正確；生成的AlCl3、NaAl(OH)4均為0.1 mol，故所得兩溶液中溶質的物質的量濃度相等，D項錯誤。 答案 D,