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Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,高考总复习,化学,第二节 铝及其重要(zhngyo)化合物,第二章 金属元素及其化合物,第一页，共44页。,铝与酸、碱反应(fnyng)生成H2的量的关系,铝与酸、碱反应的化学方程式分别为2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。从化学方程式可以看出(kn ch)Al与酸、碱反应时生成H2的实质都是Al Al3，所以无论与酸还是与碱反应，Al与H2的关系都是2Al3H2。,第二页，共44页。,(1)等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气体积(tj)比为 11。,(2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠反应，产生氢气的体积(tj)比为 13。,第三页，共44页。,(3)一定量的铝分别与一定量的等物质的量的盐酸和氢氧化钠反应，产生氢气的体积比为则必定(bdng)是铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；铝与氢氧化钠反应时，铝不足而氢氧化钠过量。解题时应充分利用上述过量关系。,第四页，共44页。,【例1】等量镁铝合金粉末分别与下列4种过量(guling)的溶液充分反应，放出氢气最多的是(),A2 molL1 H2SO4溶液,B18 molL1 H2SO4溶液,C6 molL1 KOH溶液,D3 molL1 HNO3溶液,解析(ji x)：Mg、Al都可与稀H2SO4反应放出H2，但遇浓H2SO4或浓HNO3时Al在常温下发生钝化，Mg虽常温下与浓H2SO4或浓HNO3反应，但不产生H2。与KOH只有Al反应。Mg、Al都与稀HNO3反应，但HNO3为强氧化性酸，都不会产生H2。,答案：A,第五页，共44页。,针对(zhndu)训练,1(双选)将2.7 g Al与100 mL 2mol/L H2SO4溶液充分反应后，再慢慢滴入25 mL 4 mol/L NaOH溶液，其结果是(),A所得溶液的pH7,B溶液中有较多Al(OH)3沉淀,C取少量所得溶液，加NaHCO3，无明显现象(xinxing)发生,D另取少量所得溶液，加入几滴浓NaOH溶液，有沉淀产生,第六页，共44页。,解析：先求出各物质的物质的量，然后按照反应先后写出反应式，根据反应式求解(qi ji)。特别注意反应的先后，NaOH遇到H2SO4和Al2(SO4)3，先发生酸碱中和反应，然后才有沉淀反应。,答案：AD,第七页，共44页。,铝三角(snjio)及应用,1“铝三角”转化(zhunhu)关系。,第八页，共44页。,第九页，共44页。,第十页，共44页。,第十一页，共44页。,特别(tbi)提醒,离子之间的反应顺序,当溶液中有多种离子时，要考虑离子之间的反应顺序，如含有H、NH、Mg2、Al3的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，NaOH先与H反应，再与Mg2、Al3反应生成沉淀，再与NH反应，最后才溶解Al(OH)3沉淀。一般是按生成水、沉淀、气体的顺序反应。,第十二页，共44页。,【例2】Al(OH)3是治疗胃酸过多的药物胃舒平的主要成分。某课外(kwi)兴趣小组用铝、稀硫酸、烧碱为原料，制备一定量的Al(OH)3。他们分别设计了两种实验方案：,方案一：Al Al2(SO4)3 Al(OH)3,方案二：Al NaAlO2 Al(OH)3,(1)从节约药品的角度思考，你认为哪一种方案较好？_，方案一和方案二共同存在的问题是_。,(2)请用相同的原料设计一个更为节约药品的方案，并写出有关反应的化学方程式：_。,第十三页，共44页。,解析：(1)假设以制备1 mol Al(OH)3为例，方案一要消耗1 mol Al,1.5 mol H2SO4,3 mol NaOH；方案二要消耗1 mol Al，0.5 mol H2SO4,1 mol NaOH，易得方案二消耗的酸和碱的用量比方案一要少些；由于Al(OH)3能溶于强酸和强碱，故无论是方案一还是(hi shi)方案二的第二步都很难控制加入NaOH或H2SO4的用量使其恰好沉淀，实际一般使Al3变为Al(OH)3加过量的氨水较好，使AlO 变为Al(OH)3通入过量的CO2比较好；(2)先用Al与硫酸反应制备Al2(SO4)3、Al与NaOH反应制备NaAlO2，再利用Al2(SO4)36NaAlO212H2O=8Al(OH)33Na2SO4。,第十四页，共44页。,答案：(1)方案二较好第二步操作(cozu)很难控制试剂用量,(2)2Al3H2SO4=Al2(SO4)33H2；2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2；Al2(SO4)36NaAlO212H2O=8Al(OH)33Na2SO4,第十五页，共44页。,针对(zhndu)训练,2向30 mL 1 molL1的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4 molL1的NaOH溶液，若产生0.78 g白色沉淀(chndin)，则加入的NaOH溶液的体积可能为(),A3 mL B7.5 mL,C15 mL D17.5 mL,第十六页，共44页。,解析：(1)当加入的NaOH较少时，AlCl3过量，根据NaOH进行计算，当产生0.78 g沉淀也就是0.01 mol的Al(OH)3时，需要NaOH的量是0.03 mol也就是7.5 mL。(2)当加入的NaOH较多时，0.03 mol的AlCl3首先消耗0.09 mol的NaOH，然后(rnhu)继续滴加NaOH会继续跟生成的Al(OH)3反应，使氢氧化铝减少，当Al(OH)3减少到0.78 g时，又消耗NaOH的量为0.02 mol共消耗NaOH为0.11 mol。,答案：B,第十七页，共44页。,铝及其化合物的有关(yugun)图像,1把强碱溶液逐滴加入(jir)到铝盐(Al3)溶液中至过量。,(1)现象：先有白色沉淀产生，然后沉淀逐渐溶解。,(2)有关反应：,OA：Al33OH=Al(OH)3，,AB：Al(OH)3OH=AlO 2H2O。,第十八页，共44页。,(3)图像(t xin)：,2把铝盐(Al3)溶液逐滴加入到强碱溶液中至过量。,(1)现象：先无明显(mngxin)现象，然后逐渐产生大量的白色沉淀。,(2)有关反应：,OA：Al34OH=AlO 2H2O，,AB：Al33AlO 6H2O=4Al(OH)3。,第十九页，共44页。,(3)图像(t xin)：,(4)根据(gnj)Al3和OH的量计算生成Al(OH)3的量。,第二十页，共44页。,3在AlO 溶液中逐滴加入强酸至过量(guling)。,(1)现象：先生成白色沉淀，随后沉淀逐渐溶解。,(2)有关反应：,OA：AlO HH2O=Al(OH)3，,AB：Al(OH)33H=Al33H2O。,第二十一页，共44页。,(3)图像(t xin)：,(4)根据(gnj)AlO 和H计算生成Al(OH)3的量。,第二十二页，共44页。,(3)图像(t xin)：,第二十三页，共44页。,5NaAlO2溶液中逐滴加入AlCl3。,(1)现象：产生白色沉淀。,(2)有关(yugun)反应：,OA：3AlO Al36H2O=4Al(OH)3。,(3)图像(t xin)：,第二十四页，共44页。,6明矾溶液中逐滴加入(jir)Ba(OH)2溶液至过量。,(1)现象：先有白色沉淀生成，然后部分沉淀溶解。,(2)有关反应：,OA：2KAl(SO4)23Ba(OH)2=2Al(OH)33BaSO4K2SO4，,AB：2Al(OH)3K2SO4Ba(OH)2=BaSO42KAlO24H2O。,第二十五页，共44页。,(3)图像(t xin)：,7向Mg2与Al3的酸性溶液中逐滴加入强碱溶液。,(1)现象：无明显现象出现沉淀渐多最多减少(jinsho)不变。,(2)有关反应：,OA：HOH=H2O，,AB：Al33OH=Al(OH)3，,第二十六页，共44页。,Mg,2,2OH,=Mg(OH),2,，,B,C,：Al(OH),3,OH,=AlO 2H,2,O。,(3)图像(t xin)：,第二十七页，共44页。,【例3】向0.1 L浓度均为0.1 mol/L的NaOH和NaAlO2混合溶液(rngy)中逐滴加入同浓度的盐酸。下列图像正确的是(),第二十八页，共44页。,解析：往混合液中滴加盐酸，NaOH首先反应，然后NaAlO2与HCl反应产生Al(OH)3，最后Al(OH)3溶解变为AlCl3，有关方程式为：NaOHHCl=NaClH2O，NaAlO2HClH2O=Al(OH)3NaCl，Al(OH)33HCl=AlCl33H2O，结合数值(shz)关系，可知B正确。,答案：B,第二十九页，共44页。,针对(zhndu)训练,3某无色溶液中，已知含有H、Mg2、Al3等阳离子，逐滴加入NaOH(溶液)，则消耗NaOH(溶液)体积(x轴)和生成沉淀量(y轴)之间的函数关系，可用下图表示(biosh)，则下列图中正确的是(),第三十页，共44页。,解析：溶液中存在H、Mg2、Al3这三种阳离子的时候，向溶液中滴加NaOH，NaOH先与H反应，此时(c sh)不产生沉淀，当H反应完后，NaOH与Mg和Al反应生成Mg(OH)2和Al(OH)3，沉淀量开始逐步增加，当Mg2、Al3沉淀完全后，NaOH继续与生成的Al(OH)3反应，生成可溶性的NaAlO2，沉淀量开始减少。,答案：B,第三十一页，共44页。,实验课题：铝土矿冶炼金属(jnsh)铝的流程,1实验(shyn)目的。,探究用铝土矿冶炼金属铝的过程中需注意的问题。,2实验(shyn)原理。,铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质，冶炼金属铝很重要的一个过程是Al2O3的提纯。可以设计两种实验(shyn)方案以除去杂质。,第三十二页，共44页。,方案一先加酸过滤后除去(ch q)SiO2和不溶性的杂质，然后加入过量的NaOH使Al3转化成易溶的AlO，过滤除去(ch q)难溶的Fe(OH)3；再通入CO2制得Al(OH)3，然后灼烧得到Al2O3，电解Al2O3可得Al。流程图如下：,第三十三页，共44页。,方案(fng n)二先加NaOH使Al2O3变成可溶性的NaAlO2，过滤除去Fe2O3及其他难溶性的杂质，然后向滤液中通入CO2制得Al(OH)3，然后灼烧得到Al2O3，电解Al2O3可得Al。流程图如下：,第三十四页，共44页。,【例4】(2013大纲全国卷)铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融(rngrng)电解制得。,铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下：,第三十五页，共44页。,以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程(lichng)如下：,回答(hud)下列问题：,(1)写出反应1的化学方程式_。,(2)滤液中加入CaO生成的沉淀是_，反应2的离子方程式为_。,第三十六页，共44页。,(3)E可作为建筑材料，化合物C是_，写出由D制备冰晶石的化学(huxu)方程式_。,(4)电解制铝的化学(huxu)方程式是_，,以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是_。,解析：(1)反应1为“碱溶”，发生(fshng)的反应为：杂质反应2NaOHSiO2=Na2SiO3H2O，主要反应2NaOHAl2O3=2NaAlO2H2O；(2)滤液I的主要成分是NaAlO2和Na2SiO3，加入生石灰发生(fshng)的反应：CaOH2O=Ca(OH)2和Ca(OH)2 Na2SiO3=CaSiO32NaOH，即沉淀为,第三十七页，共44页。,CaSiO3。滤液II的主要成分是NaAlO2，通入的气体A是CO2，少量时生成(shn chn)Al(OH)3和Na2CO3，过量时生成(shn chn)Al(OH)3和NaH
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