一、鋁的重要性質(zhì)一、鋁的重要性質(zhì) 1用一張已除去表面氧化膜的鋁箔緊緊包裹在試管外壁用一張已除去表面氧化膜的鋁箔緊緊包裹在試管外壁(如圖如圖)，將試管，將試管浸入硝酸汞溶液中，片刻取出，然后置于空氣中，不久鋁箔表面生出浸入硝酸汞溶液中，片刻取出，然后置于空氣中，不久鋁箔表面生出“白白毛毛”，紅墨水柱右端上升。根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷下列說法錯(cuò)誤的是，紅墨水柱右端上升。根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷下列說法錯(cuò)誤的是()A實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)B鋁是一種較活潑的金屬鋁是一種較活潑的金屬C鋁與氧氣反應(yīng)放出大量的熱量鋁與氧氣反應(yīng)放出大量的熱量D鋁片上生成的白毛是氧化鋁和氧化汞的混合物鋁片上生成的白毛是氧化鋁和氧化汞的混合物解析解析：本題中涉及的反應(yīng)有：本題中涉及的反應(yīng)有：2Al3Hg(NO3)2=2Al(NO3)33Hg, 4Al3O2=2Al2O3，兩個(gè)反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)；由題中所述現(xiàn)象，兩個(gè)反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)；由題中所述現(xiàn)象“紅墨水柱右紅墨水柱右端上升端上升”，可推知試管中氣體體積受熱膨脹，意味著鋁與氧氣的反應(yīng)是放，可推知試管中氣體體積受熱膨脹，意味著鋁與氧氣的反應(yīng)是放熱反應(yīng)。鋁片上生成的熱反應(yīng)。鋁片上生成的“白毛白毛”是氧化鋁。是氧化鋁。答案答案：D1與與O2反應(yīng)反應(yīng)常溫下常溫下Al與與O2反應(yīng)生成一層反應(yīng)生成一層 的氧化鋁的氧化鋁 ，能保護(hù)內(nèi)，能保護(hù)內(nèi)層金屬不被層金屬不被 ，加熱熔化時(shí)，加熱熔化時(shí) 。2與酸溶液的反應(yīng)與酸溶液的反應(yīng)(1)與鹽酸、稀與鹽酸、稀H2SO4反應(yīng)的離子方程式：反應(yīng)的離子方程式： 。(2)常溫下在濃常溫下在濃H2SO4、濃、濃HNO3中中 (注意并非不反應(yīng)，而注意并非不反應(yīng)，而是生成一層致密的氧化膜是生成一層致密的氧化膜)。3與與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式：溶液反應(yīng)的離子方程式： 。4鋁熱反應(yīng)：鋁熱反應(yīng)：如如Al與與Fe3O4反應(yīng)的化學(xué)方程式為：反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 。致密致密 薄膜薄膜 氧化氧化 不滴落不滴落 2Al6H = 2Al33H2 鈍化鈍化 8Al3Fe3O4 9Fe4Al2O3 高溫高溫 二、鋁的化合物二、鋁的化合物 2下列物質(zhì)既能與酸溶液，又能與堿溶液反應(yīng)的有下列物質(zhì)既能與酸溶液，又能與堿溶液反應(yīng)的有_。MgO Al2O3 Al(OH)3 (NH4)2SO4 (NH4)2CO3 NaHSO4NaHCO3答案答案：1氧化鋁氧化鋁(Al2O3)(1)化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)屬于屬于 氧化物，寫出下列反應(yīng)的離子方程式：氧化物，寫出下列反應(yīng)的離子方程式： (2)用途用途熔點(diǎn)熔點(diǎn) ，是一種較好的，是一種較好的 材料，天然產(chǎn)剛玉的成分是材料，天然產(chǎn)剛玉的成分是Al2O3，還可制作各種寶石。，還可制作各種寶石。冶煉鋁：化學(xué)方程式為：冶煉鋁：化學(xué)方程式為： 兩性兩性 高高 耐火耐火 2氫氧化鋁氫氧化鋁(1)化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)屬于屬于 。它在水中的電離方程式為：。它在水中的電離方程式為： 。Al(OH)3 溶于水，與鹽酸、溶于水，與鹽酸、NaOH溶液反應(yīng)離子方程式分別為：溶液反應(yīng)離子方程式分別為： ， 。受熱分解：受熱分解： 。兩性氫氧化物兩性氫氧化物 不不 (2)制備方法制備方法常用鋁鹽溶液常用鋁鹽溶液如如Al2(SO4)3與氨水反應(yīng)制備與氨水反應(yīng)制備Al(OH)3，離子方程，離子方程式為式為 。向偏鋁酸鈉向偏鋁酸鈉(NaAlO2)溶液中通入溶液中通入CO2也能生成也能生成Al(OH)3，離子，離子方程式為：方程式為： 。(3)用途用途作吸附劑，用來凈水。作吸附劑，用來凈水。作藥物，醫(yī)治作藥物，醫(yī)治 過多。過多。胃酸胃酸 3鋁鹽鋁鹽(Al3)明礬的化學(xué)式為明礬的化學(xué)式為 ，其凈水的原理用離，其凈水的原理用離子方程式表示為子方程式表示為 。生成的生成的Al(OH)3膠體具有膠體具有 作用。作用。Al3可與可與 、 、 等發(fā)生雙水解反應(yīng)。等發(fā)生雙水解反應(yīng)。KAl(SO4)212H2O 吸附吸附 鋁與酸、堿的反應(yīng) 特別提醒特別提醒 甲、乙兩燒杯中各盛有甲、乙兩燒杯中各盛有100 mL 3 molL1的鹽酸和的鹽酸和NaOH溶液，向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉，反應(yīng)結(jié)束后，測溶液，向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉，反應(yīng)結(jié)束后，測得生成的氣體體積比為得生成的氣體體積比為V(甲甲) V(乙乙)1 2，則加入鋁粉的質(zhì)量為，則加入鋁粉的質(zhì)量為()A5.4 gB3.6 gC2.7 g D1.8 g思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥利用極值法分析，若鹽酸恰好完全反應(yīng)耗利用極值法分析，若鹽酸恰好完全反應(yīng)耗Al 2.7 g；NaOH恰好完全反應(yīng)耗恰好完全反應(yīng)耗Al 8.1 g。當(dāng)。當(dāng)Al2.7 g時(shí)，時(shí)，Al完全溶解生成完全溶解生成H2之比為之比為1 1；當(dāng)；當(dāng)Al8.1 g時(shí)，時(shí)，Al足量生成足量生成H2之比為之比為1 3；現(xiàn)生成；現(xiàn)生成H2之比為之比為1 2。自主解答自主解答其反應(yīng)原理分別為：其反應(yīng)原理分別為：2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。可見當(dāng)參加反應(yīng)的?？梢姰?dāng)參加反應(yīng)的HCl和和NaOH的物質(zhì)的量一樣多時(shí)，產(chǎn)生的物質(zhì)的量一樣多時(shí)，產(chǎn)生H2的體積比是的體積比是1 3，而題設(shè)條件，而題設(shè)條件體積比為體積比為1 2，說明此題投入的鋁粉對(duì)鹽酸來說是過量的，而對(duì)，說明此題投入的鋁粉對(duì)鹽酸來說是過量的，而對(duì)NaOH來說是不足的。來說是不足的。2Al6HCl = 2AlCl3 3H2 6 mol3 mol3 molL10.1 L0.15 mol則則Al與與NaOH反應(yīng)生成的反應(yīng)生成的H2為為0.15 mol20.3 mol2Al2NaOH2H2O = 2NaAlO2 3H2227 g3 mol54 g0.3 mol即投入的鋁粉為即投入的鋁粉為5.4 g。【答案答案】A1(2009年高考上?；瘜W(xué)年高考上海化學(xué))鎂和鋁分別與等濃度、等體積的過量鎂和鋁分別與等濃度、等體積的過量稀硫酸反應(yīng)，產(chǎn)生氣體的體積稀硫酸反應(yīng)，產(chǎn)生氣體的體積(V)與時(shí)間與時(shí)間(t)關(guān)系如右圖。反應(yīng)中鎂關(guān)系如右圖。反應(yīng)中鎂和鋁的和鋁的()A物質(zhì)的量之比為物質(zhì)的量之比為3 2B質(zhì)量之比為質(zhì)量之比為3 2C摩爾質(zhì)量之比為摩爾質(zhì)量之比為2 3D反應(yīng)速率之比為反應(yīng)速率之比為2 3解析解析：由關(guān)系式：由關(guān)系式：MgH2,2Al3H2，可知產(chǎn)生等量，可知產(chǎn)生等量H2時(shí)，消耗時(shí)，消耗Mg、Al的物質(zhì)的量之比為的物質(zhì)的量之比為3 2，故，故A項(xiàng)正確。二者質(zhì)量之比為項(xiàng)正確。二者質(zhì)量之比為4 3，摩爾質(zhì)量之比為，摩爾質(zhì)量之比為24 278 9，反應(yīng)速率之比為，反應(yīng)速率之比為3 2。答案答案：A鋁及其化合物的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化關(guān)系 (3)Al(OH)3溶于強(qiáng)堿溶液，不溶于氨水；溶于較強(qiáng)的弱酸如溶于強(qiáng)堿溶液，不溶于氨水；溶于較強(qiáng)的弱酸如(CH3COOH)及強(qiáng)酸溶液，但不溶于及強(qiáng)酸溶液，但不溶于CO2的水溶液。的水溶液。(4)Al(OH)3的實(shí)驗(yàn)室制法的實(shí)驗(yàn)室制法3“鋁三角鋁三角”轉(zhuǎn)化及轉(zhuǎn)化及Al(OH)3沉淀的分析沉淀的分析(1)“鋁三角鋁三角”轉(zhuǎn)化關(guān)系轉(zhuǎn)化關(guān)系(2)可溶性鋁鹽與強(qiáng)堿可溶性鋁鹽與強(qiáng)堿(如如NaOH溶液溶液)反應(yīng)，反應(yīng)，Al元素存在形態(tài)分析元素存在形態(tài)分析 (3)Al(OH)3沉淀的圖像分析沉淀的圖像分析向向AlCl3溶液中滴入溶液中滴入NaOH溶液溶液 向向NaOH溶液中滴入溶液中滴入AlCl3溶液溶液 向向100 mL 1 mol/L的的AlCl3溶液中，逐滴加入溶液中，逐滴加入2 mol/L 的的NaOH溶液，得到溶液，得到3.12 g沉淀，則加入的沉淀，則加入的NaOH溶液的體積是溶液的體積是()A180 mLB200 mLC60 mL D120 mL自主解答自主解答Al(OH)3的生成可用的生成可用圖像表示：圖像表示：從圖像可以看出，對(duì)應(yīng)于從圖像可以看出，對(duì)應(yīng)于3.12 g沉沉淀的點(diǎn)有淀的點(diǎn)有A、C兩點(diǎn)，兩點(diǎn)，C點(diǎn)為點(diǎn)為60 mL，A點(diǎn)為點(diǎn)為180 mL。 常規(guī)解法：常規(guī)解法：(1)當(dāng)堿不足時(shí)：當(dāng)堿不足時(shí)：3OHAl3 = Al(OH)33 mol78 g2 molL1V 3.12 gV0.06 L60 mL(2)當(dāng)堿過量時(shí)：當(dāng)堿過量時(shí)：求求0.1 mol Al3全部沉淀所需堿液體積。全部沉淀所需堿液體積。Al33OH = Al(OH)31 mol3 mol01 mol 2 molL1VV0.15 L150 mL【答案答案】AC 2向向20 mL某物質(zhì)的量濃度的某物質(zhì)的量濃度的AlCl3溶液中滴入溶液中滴入2 molL1 NaOH溶液時(shí)，得到的溶液時(shí)，得到的Al(OH)3沉淀質(zhì)量與所滴加沉淀質(zhì)量與所滴加NaOH溶液的體積溶液的體積(mL)關(guān)系如圖所示，試回答下列問題：關(guān)系如圖所示，試回答下列問題：(1)當(dāng)當(dāng)V(NaOH)15 mL時(shí)，鋁元素的時(shí)，鋁元素的 存在形式是存在形式是_。(2)當(dāng)當(dāng)15 mLV(NaOH)20 mL時(shí)，鋁時(shí)，鋁 元素的存在形式是元素的存在形式是_。(3)當(dāng)溶液中和沉淀中鋁元素的質(zhì)量相等時(shí)，加入當(dāng)溶液中和沉淀中鋁元素的質(zhì)量相等時(shí)，加入NaOH溶液的體溶液的體積為積為_。酸堿抵消法在計(jì)算中的應(yīng)用 Al和和Al2O3的混合物的混合物15 g，加入稀，加入稀H2SO4 150 mL，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出氫氣放出氫氣1.68 L，Al和和Al2O3均不剩余，為中和過量的硫酸，并使溶液中均不剩余，為中和過量的硫酸，并使溶液中的的Al3恰好完全轉(zhuǎn)化為恰好完全轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀，需要消耗沉淀，需要消耗3 molL1的的NaOH溶液溶液200 mL，則該稀硫酸的物質(zhì)的量濃度為，則該稀硫酸的物質(zhì)的量濃度為()A2.25 molL1 B2 molL1C0.3 molL1 D0.6 molL1自主解答自主解答 【答案答案】B 3(2011年無錫質(zhì)檢年無錫質(zhì)檢)將將Mg、Cu組成的組成的2.64 g混合物投入適量稀混合物投入適量稀硝酸中恰好反應(yīng)，固體完全溶解時(shí)收集到的還原產(chǎn)物硝酸中恰好反應(yīng)，固體完全溶解時(shí)收集到的還原產(chǎn)物NO氣體氣體0.896 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況標(biāo)準(zhǔn)狀況)，向反應(yīng)后的溶液中加入，向反應(yīng)后的溶液中加入2 mol/L的的NaOH溶液溶液60 mL時(shí)金屬離子恰好沉淀完全。則形成沉淀質(zhì)量為時(shí)金屬離子恰好沉淀完全。則形成沉淀質(zhì)量為()A4.32 g B4.68 gC5.36 g D6.38 g答案：答案：B 答案：答案：C 2(2008年高考廣東化學(xué)年高考廣東化學(xué))相同質(zhì)量的下列物質(zhì)分別與等濃度的相同質(zhì)量的下列物質(zhì)分別與等濃度的NaOH溶液反應(yīng)，至體系中均無固體物質(zhì)，消耗堿量最多的是溶液反應(yīng)，至體系中均無固體物質(zhì)，消耗堿量最多的是()AAlBAl(OH)3CAlCl3 DAl2O3解析解析：m(Al) m(NaOH)27 40；mAl(OH)3 m(NaOH)78 40；m(AlCl3) m(NaOH)33.375 40；m(Al2O3) m(NaOH)51 40。所以相同質(zhì)量的各物質(zhì)，消耗堿量最多的是所以相同質(zhì)量的各物質(zhì)，消耗堿量最多的是Al。答案答案：A3將將5.4 g Al投入投入200.0 mL 2.0 molL1的某溶液中有氫氣產(chǎn)生，的某溶液中有氫氣產(chǎn)生，充分反應(yīng)后有金屬剩余。該溶液可能為充分反應(yīng)后有金屬剩余。該溶液可能為()AHNO3溶液溶液 BBa(OH)2溶液溶液CH2SO4溶液溶液 DHCl溶液溶液解析解析：n(Al)0.2 mol，完全溶解需，完全溶解需H 0.6 mol或或OH 0.2 mol，A項(xiàng)不生成項(xiàng)不生成H2；B項(xiàng)項(xiàng)n(OH)0.8 mol0.2 mol；C項(xiàng)項(xiàng)n(H)0.8 mol0.6 mol；D項(xiàng)項(xiàng)n(H)0.4 mol0.6 mol。答案答案：D答案：答案：D 5由短周期元素組成的單質(zhì)由短周期元素組成的單質(zhì)A、B、C和甲、乙、丙、丁四種化和甲、乙、丙、丁四種化合物有下圖所示的轉(zhuǎn)換關(guān)系，已知合物有下圖所示的轉(zhuǎn)換關(guān)系，已知C為密度最小的氣體，甲是電為密度最小的氣體，甲是電解質(zhì)。解質(zhì)。根據(jù)圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系回答：根據(jù)圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系回答：(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式：寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式：A_，B_，乙，乙_，丁，丁_。(2)組成單質(zhì)組成單質(zhì)A的元素在周期表中的位置是的元素在周期表中的位置是_，丙的電子，丙的電子式是式是_。(3)寫出下列變化的方程式：寫出下列變化的方程式：A與與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式_；乙與過量乙與過量CO2反應(yīng)的離子方程式反應(yīng)的離子方程式_。解析解析：C為密度最小的氣體單質(zhì)，為為密度最小的氣體單質(zhì)，為H2；單質(zhì)；單質(zhì)A可與可與NaOH溶液反溶液反應(yīng)放出應(yīng)放出H2，為，為Al或或Si；由圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系可推得：；由圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系可推得：若若A為為Al，則，則B為為O2，C為為H2，甲為，甲為Al2O3，乙為，乙為Na2AlO2，丙為，丙為H2O；若若A為為Si，則則B為為O2，C為為H2，甲為，甲為SiO2，乙為，乙為Na2SiO3，丙為，丙為H2O。甲為電解。甲為電解質(zhì)，說明甲為質(zhì)，說明甲為Al2O3而不能是而不能是SiO2，所以，所以A為為Al，假設(shè)，假設(shè)符合題意，符合題意，其它問題則迎刃而解。其它問題則迎刃而解。 答案：答案： 在一次學(xué)生實(shí)驗(yàn)中，某學(xué)生用鋁片分別和稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)，發(fā)在一次學(xué)生實(shí)驗(yàn)中，某學(xué)生用鋁片分別和稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)鋁片和稀鹽酸反應(yīng)現(xiàn)象非常明顯，而和稀硫酸幾乎不反應(yīng)。這和現(xiàn)鋁片和稀鹽酸反應(yīng)現(xiàn)象非常明顯，而和稀硫酸幾乎不反應(yīng)。這和教材上的內(nèi)容教材上的內(nèi)容“鋁能跟稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)生成氫氣鋁能跟稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)生成氫氣”不一致，是不一致，是什么原因呢？為了尋找原因，該學(xué)生在老師的指導(dǎo)下，重新用濃鹽什么原因呢？為了尋找原因，該學(xué)生在老師的指導(dǎo)下，重新用濃鹽酸和濃硫酸配制了一定濃度的溶液，然后加入酸和濃硫酸配制了一定濃度的溶液，然后加入0.1 mm10 mm20 mm、純度、純度99.5%的鋁片驗(yàn)證是否確實(shí)存在上述現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如的鋁片驗(yàn)證是否確實(shí)存在上述現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表：下表： 實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟可能的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及可能的結(jié)論可能的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及可能的結(jié)論取一支試管倒入取一支試管倒入1.5 mol/L H2SO4 5 mL，加入約加入約0.5 g NaCl晶體晶體(約約0.01 mol)，然，然后再加入后再加入0.1 mm10 mm20 mm、純、純度度99.5%的鋁片；另一支試管倒入的鋁片；另一支試管倒入1.5 mol/L H2SO4 5 mL，加入約，加入約1.4 g Na2SO4晶體晶體(約約0.01 mol)，然后加入，然后加入0.1 mm10 mm20 mm、純度、純度99.5%的的鋁片進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)鋁片進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)若加若加NaCl晶體的試管中的反應(yīng)明顯加晶體的試管中的反應(yīng)明顯加快，而加快，而加Na2SO4晶體的試管中反應(yīng)現(xiàn)晶體的試管中反應(yīng)現(xiàn)象仍不明顯，說明假設(shè)正確。若加象仍不明顯，說明假設(shè)正確。若加NaCl晶體的試管中的反應(yīng)現(xiàn)象不明顯，晶體的試管中的反應(yīng)現(xiàn)象不明顯，說明假設(shè)錯(cuò)誤說明假設(shè)錯(cuò)誤【答案答案】(1)2Al6H = 2Al33H2 (2)、(3)見解析見解析本小節(jié)結(jié)束請按ESC鍵返回