浙江省高三化学 第3章第3节《铝及其重要化合物》复习课件

一、铝的重要性质一、铝的重要性质 1用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁(如图如图)，将试管，将试管浸入硝酸汞溶液中，片刻取出，然后置于空气中，不久铝箔表面生出浸入硝酸汞溶液中，片刻取出，然后置于空气中，不久铝箔表面生出“白白毛毛”，红墨水柱右端上升。根据实验现象判断下列说法错误的是，红墨水柱右端上升。根据实验现象判断下列说法错误的是()A实验中发生的反应都是氧化还原反应实验中发生的反应都是氧化还原反应B铝是一种较活泼的金属铝是一种较活泼的金属C铝与氧气反应放出大量的热量铝与氧气反应放出大量的热量D铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的混合物铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的混合物解析解析：本题中涉及的反应有：本题中涉及的反应有：2Al3Hg(NO3)2=2Al(NO3)33Hg, 4Al3O2=2Al2O3，两个反应均为氧化还原反应；由题中所述现象，两个反应均为氧化还原反应；由题中所述现象“红墨水柱右红墨水柱右端上升端上升”，可推知试管中气体体积受热膨胀，意味着铝与氧气的反应是放，可推知试管中气体体积受热膨胀，意味着铝与氧气的反应是放热反应。铝片上生成的热反应。铝片上生成的“白毛白毛”是氧化铝。是氧化铝。答案答案：D1与与O2反应反应常温下常温下Al与与O2反应生成一层反应生成一层 的氧化铝的氧化铝 ，能保护内，能保护内层金属不被层金属不被 ，加热熔化时，加热熔化时 。2与酸溶液的反应与酸溶液的反应(1)与盐酸、稀与盐酸、稀H2SO4反应的离子方程式：反应的离子方程式： 。(2)常温下在浓常温下在浓H2SO4、浓、浓HNO3中中 (注意并非不反应，而注意并非不反应，而是生成一层致密的氧化膜是生成一层致密的氧化膜)。3与与NaOH溶液反应的离子方程式：溶液反应的离子方程式： 。4铝热反应：铝热反应：如如Al与与Fe3O4反应的化学方程式为：反应的化学方程式为： 。致密致密 薄膜薄膜 氧化氧化 不滴落不滴落 2Al6H = 2Al33H2 钝化钝化 8Al3Fe3O4 9Fe4Al2O3 高温高温 二、铝的化合物二、铝的化合物 2下列物质既能与酸溶液，又能与碱溶液反应的有下列物质既能与酸溶液，又能与碱溶液反应的有_。MgO Al2O3 Al(OH)3 (NH4)2SO4 (NH4)2CO3 NaHSO4NaHCO3答案答案：1氧化铝氧化铝(Al2O3)(1)化学性质化学性质属于属于 氧化物，写出下列反应的离子方程式：氧化物，写出下列反应的离子方程式： (2)用途用途熔点熔点 ，是一种较好的，是一种较好的 材料，天然产刚玉的成分是材料，天然产刚玉的成分是Al2O3，还可制作各种宝石。，还可制作各种宝石。冶炼铝：化学方程式为：冶炼铝：化学方程式为： 两性两性 高高 耐火耐火 2氢氧化铝氢氧化铝(1)化学性质化学性质属于属于 。它在水中的电离方程式为：。它在水中的电离方程式为： 。Al(OH)3 溶于水，与盐酸、溶于水，与盐酸、NaOH溶液反应离子方程式分别为：溶液反应离子方程式分别为： ， 。受热分解：受热分解： 。两性氢氧化物两性氢氧化物 不不 (2)制备方法制备方法常用铝盐溶液常用铝盐溶液如如Al2(SO4)3与氨水反应制备与氨水反应制备Al(OH)3，离子方程，离子方程式为式为 。向偏铝酸钠向偏铝酸钠(NaAlO2)溶液中通入溶液中通入CO2也能生成也能生成Al(OH)3，离子，离子方程式为：方程式为： 。(3)用途用途作吸附剂，用来净水。作吸附剂，用来净水。作药物，医治作药物，医治 过多。过多。胃酸胃酸 3铝盐铝盐(Al3)明矾的化学式为明矾的化学式为 ，其净水的原理用离，其净水的原理用离子方程式表示为子方程式表示为 。生成的生成的Al(OH)3胶体具有胶体具有 作用。作用。Al3可与可与 、 、 等发生双水解反应。等发生双水解反应。KAl(SO4)212H2O 吸附吸附 铝与酸、碱的反应 特别提醒特别提醒 甲、乙两烧杯中各盛有甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 molL1的盐酸和的盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后，测溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后，测得生成的气体体积比为得生成的气体体积比为V(甲甲) V(乙乙)1 2，则加入铝粉的质量为，则加入铝粉的质量为()A5.4 gB3.6 gC2.7 g D1.8 g思路点拨思路点拨利用极值法分析，若盐酸恰好完全反应耗利用极值法分析，若盐酸恰好完全反应耗Al 2.7 g；NaOH恰好完全反应耗恰好完全反应耗Al 8.1 g。当。当Al2.7 g时，时，Al完全溶解生成完全溶解生成H2之比为之比为1 1；当；当Al8.1 g时，时，Al足量生成足量生成H2之比为之比为1 3；现生成；现生成H2之比为之比为1 2。自主解答自主解答其反应原理分别为：其反应原理分别为：2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。可见当参加反应的。可见当参加反应的HCl和和NaOH的物质的量一样多时，产生的物质的量一样多时，产生H2的体积比是的体积比是1 3，而题设条件，而题设条件体积比为体积比为1 2，说明此题投入的铝粉对盐酸来说是过量的，而对，说明此题投入的铝粉对盐酸来说是过量的，而对NaOH来说是不足的。来说是不足的。2Al6HCl = 2AlCl3 3H2 6 mol3 mol3 molL10.1 L0.15 mol则则Al与与NaOH反应生成的反应生成的H2为为0.15 mol20.3 mol2Al2NaOH2H2O = 2NaAlO2 3H2227 g3 mol54 g0.3 mol即投入的铝粉为即投入的铝粉为5.4 g。【答案答案】A1(2009年高考上海化学年高考上海化学)镁和铝分别与等浓度、等体积的过量镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积稀硫酸反应，产生气体的体积(V)与时间与时间(t)关系如右图。反应中镁关系如右图。反应中镁和铝的和铝的()A物质的量之比为物质的量之比为3 2B质量之比为质量之比为3 2C摩尔质量之比为摩尔质量之比为2 3D反应速率之比为反应速率之比为2 3解析解析：由关系式：由关系式：MgH2,2Al3H2，可知产生等量，可知产生等量H2时，消耗时，消耗Mg、Al的物质的量之比为的物质的量之比为3 2，故，故A项正确。二者质量之比为项正确。二者质量之比为4 3，摩尔质量之比为，摩尔质量之比为24 278 9，反应速率之比为，反应速率之比为3 2。答案答案：A铝及其化合物的性质及转化关系 (3)Al(OH)3溶于强碱溶液，不溶于氨水；溶于较强的弱酸如溶于强碱溶液，不溶于氨水；溶于较强的弱酸如(CH3COOH)及强酸溶液，但不溶于及强酸溶液，但不溶于CO2的水溶液。的水溶液。(4)Al(OH)3的实验室制法的实验室制法3“铝三角铝三角”转化及转化及Al(OH)3沉淀的分析沉淀的分析(1)“铝三角铝三角”转化关系转化关系(2)可溶性铝盐与强碱可溶性铝盐与强碱(如如NaOH溶液溶液)反应，反应，Al元素存在形态分析元素存在形态分析 (3)Al(OH)3沉淀的图像分析沉淀的图像分析向向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，则加入的沉淀，则加入的NaOH溶液的体积是溶液的体积是()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图像表示：图像表示：从图像可以看出，对应于从图像可以看出，对应于3.12 g沉沉淀的点有淀的点有A、C两点，两点，C点为点为60 mL，A点为点为180 mL。 常规解法：常规解法：(1)当碱不足时：当碱不足时：3OHAl3 = Al(OH)33 mol78 g2 molL1V 3.12 gV0.06 L60 mL(2)当碱过量时：当碱过量时：求求0.1 mol Al3全部沉淀所需碱液体积。全部沉淀所需碱液体积。Al33OH = Al(OH)31 mol3 mol01 mol 2 molL1VV0.15 L150 mL【答案答案】AC 2向向20 mL某物质的量浓度的某物质的量浓度的AlCl3溶液中滴入溶液中滴入2 molL1 NaOH溶液时，得到的溶液时，得到的Al(OH)3沉淀质量与所滴加沉淀质量与所滴加NaOH溶液的体积溶液的体积(mL)关系如图所示，试回答下列问题：关系如图所示，试回答下列问题：(1)当当V(NaOH)15 mL时，铝元素的时，铝元素的 存在形式是存在形式是_。(2)当当15 mLV(NaOH)20 mL时，铝时，铝 元素的存在形式是元素的存在形式是_。(3)当溶液中和沉淀中铝元素的质量相等时，加入当溶液中和沉淀中铝元素的质量相等时，加入NaOH溶液的体溶液的体积为积为_。酸碱抵消法在计算中的应用 Al和和Al2O3的混合物的混合物15 g，加入稀，加入稀H2SO4 150 mL，在标准状况下，在标准状况下放出氢气放出氢气1.68 L，Al和和Al2O3均不剩余，为中和过量的硫酸，并使溶液中均不剩余，为中和过量的硫酸，并使溶液中的的Al3恰好完全转化为恰好完全转化为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，则该稀硫酸的物质的量浓度为，则该稀硫酸的物质的量浓度为()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年无锡质检年无锡质检)将将Mg、Cu组成的组成的2.64 g混合物投入适量稀混合物投入适量稀硝酸中恰好反应，固体完全溶解时收集到的还原产物硝酸中恰好反应，固体完全溶解时收集到的还原产物NO气体气体0.896 L(标准状况标准状况)，向反应后的溶液中加入，向反应后的溶液中加入2 mol/L的的NaOH溶液溶液60 mL时金属离子恰好沉淀完全。则形成沉淀质量为时金属离子恰好沉淀完全。则形成沉淀质量为()A4.32 g B4.68 gC5.36 g D6.38 g答案：答案：B 答案：答案：C 2(2008年高考广东化学年高考广东化学)相同质量的下列物质分别与等浓度的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，消耗碱量最多的是溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多的是()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。所以相同质量的各物质，消耗碱量最多的是所以相同质量的各物质，消耗碱量最多的是Al。答案答案：A3将将5.4 g Al投入投入200.0 mL 2.0 molL1的某溶液中有氢气产生，的某溶液中有氢气产生，充分反应后有金属剩余。该溶液可能为充分反应后有金属剩余。该溶液可能为()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项不生成项不生成H2；B项项n(OH)0.8 mol0.2 mol；C项项n(H)0.8 mol0.6 mol；D项项n(H)0.4 mol0.6 mol。答案答案：D答案：答案：D 5由短周期元素组成的单质由短周期元素组成的单质A、B、C和甲、乙、丙、丁四种化和甲、乙、丙、丁四种化合物有下图所示的转换关系，已知合物有下图所示的转换关系，已知C为密度最小的气体，甲是电为密度最小的气体，甲是电解质。解质。根据图示转化关系回答：根据图示转化关系回答：(1)写出下列物质的化学式：写出下列物质的化学式：A_，B_，乙，乙_，丁，丁_。(2)组成单质组成单质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_，丙的电子，丙的电子式是式是_。(3)写出下列变化的方程式：写出下列变化的方程式：A与与NaOH溶液反应的化学方程式溶液反应的化学方程式_；乙与过量乙与过量CO2反应的离子方程式反应的离子方程式_。解析解析：C为密度最小的气体单质，为为密度最小的气体单质，为H2；单质；单质A可与可与NaOH溶液反溶液反应放出应放出H2，为，为Al或或Si；由图示转化关系可推得：；由图示转化关系可推得：若若A为为Al，则，则B为为O2，C为为H2，甲为，甲为Al2O3，乙为，乙为Na2AlO2，丙为，丙为H2O；若若A为为Si，则则B为为O2，C为为H2，甲为，甲为SiO2，乙为，乙为Na2SiO3，丙为，丙为H2O。甲为电解。甲为电解质，说明甲为质，说明甲为Al2O3而不能是而不能是SiO2，所以，所以A为为Al，假设，假设符合题意，符合题意，其它问题则迎刃而解。其它问题则迎刃而解。 答案：答案： 在一次学生实验中，某学生用铝片分别和稀盐酸、稀硫酸反应，发在一次学生实验中，某学生用铝片分别和稀盐酸、稀硫酸反应，发现铝片和稀盐酸反应现象非常明显，而和稀硫酸几乎不反应。这和现铝片和稀盐酸反应现象非常明显，而和稀硫酸几乎不反应。这和教材上的内容教材上的内容“铝能跟稀盐酸或稀硫酸反应生成氢气铝能跟稀盐酸或稀硫酸反应生成氢气”不一致，是不一致，是什么原因呢？为了寻找原因，该学生在老师的指导下，重新用浓盐什么原因呢？为了寻找原因，该学生在老师的指导下，重新用浓盐酸和浓硫酸配制了一定浓度的溶液，然后加入酸和浓硫酸配制了一定浓度的溶液，然后加入0.1 mm10 mm20 mm、纯度、纯度99.5%的铝片验证是否确实存在上述现象，实验结果如的铝片验证是否确实存在上述现象，实验结果如下表：下表： 实验步骤实验步骤可能的实验现象及可能的结论可能的实验现象及可能的结论取一支试管倒入取一支试管倒入1.5 mol/L H2SO4 5 mL，加入约加入约0.5 g NaCl晶体晶体(约约0.01 mol)，然，然后再加入后再加入0.1 mm10 mm20 mm、纯、纯度度99.5%的铝片；另一支试管倒入的铝片；另一支试管倒入1.5 mol/L H2SO4 5 mL，加入约，加入约1.4 g Na2SO4晶体晶体(约约0.01 mol)，然后加入，然后加入0.1 mm10 mm20 mm、纯度、纯度99.5%的的铝片进行对比实验铝片进行对比实验若加若加NaCl晶体的试管中的反应明显加晶体的试管中的反应明显加快，而加快，而加Na2SO4晶体的试管中反应现晶体的试管中反应现象仍不明显，说明假设正确。若加象仍不明显，说明假设正确。若加NaCl晶体的试管中的反应现象不明显，晶体的试管中的反应现象不明显，说明假设错误说明假设错误【答案答案】(1)2Al6H = 2Al33H2 (2)、(3)见解析见解析本小节结束请按ESC键返回