高中化学总复习课件第4单元第16讲 铝及其化合物

欢迎进入化学课堂 第讲 1 常见无机物 铝及其化合物 16 第四单元 热点知识剖析铝作为典型两性金属元素的代表 它的单质及其化合物知识一直是高考考查的热点 特别是Al3 和AlO 2的性质问题 在离子共存 离子方程式和物质鉴别等方面出现的几率较大 另外在推断 计算和实验等试题中也会涉及铝及其化合物知识的应用 在复习中要以Al及其对应Al2O3 Al OH 3的两性 Al3 与Al OH 3及NaAlO2相互转化为重点 注意由于反应物的物质的量不同引起的产物 反应现象不同的问题 3 基础知识回顾一 铝元素在自然界中的存在铝元素在地壳中含量丰富 仅次于氧和硅 是含量最多的金属 它属于有色金属和轻金属 自然界中的铝全部以化合态存在 铝土矿的主要成分是Al2O3 二 铝单质1 物理性质银白色有金属光泽的固体 有良好的延展性 导电性和导热性等 4 2 化学性质 1 与非金属单质反应 与O2反应 常温下 铝表面可形成致密的氧化物薄膜 故金属铝有一定的抗腐蚀性 点燃或加热时与O2反应的化学方程式为 在点燃或加热的条件下与Cl2 S反应 化学反应方程式分别为 5 2 与酸反应 常温下铝遇 能够发生钝化 与盐酸反应的化学方程式为 6 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 浓H2SO4 浓HNO3 2Al 6HCl 2AlCl3 3H2 3 与强碱 如NaOH 溶液反应的化学方程式为 4 与某些盐 如CuCl2 溶液反应的化学方程式为2Al 3CuCl2 2AlCl3 3Cu 5 与金属氧化物 如Fe2O3 反应 铝热反应 的化学方程式为 7 此反应放出大量的热 可用于冶炼高熔点的金属或焊接金属 三 铝的化合物1 Al2O3是一种白色固体 是冶炼铝的原料 熔点很高 可作耐火材料 氧化铝不溶于水 是典型的两性氧化物 既能与酸反应 又能与碱反应 其离子方程式为 8 2 Al OH 3是一种难溶于水的白色胶状物质 有较强的吸附能力 实验室常用可溶性铝盐与制取 Al OH 3受热易分解 是一种典型的两性氢氧化物 溶于强酸和强碱的离子方程式分别是 9 Al OH 3 3H Al3 3H2O Al OH 3 OH AlO 2 2H2O 3 明矾的化学式是KAl SO4 2 12H2O 它是一种复盐 它能净水的原因是 Al3 3H2OAl OH 3 胶体 3H 氨水 四 从铝土矿中提取铝1 工艺流程 1 原料 铝土矿 主要成分Al2O3 含Fe2O3 SiO2等杂质 2 方法 酸溶法 碱溶法 3 工艺流程图 10 酸溶法 Al2O3 6HCl 2AlCl3 3H2OFe2O3 6HCl 2FeCl3 3H2OAlCl3 4NaOH NaAlO2 3NaCl 2H2OFeCl3 3NaOH Fe OH 3 3NaClNaAlO2 CO2 2H2 NaHCO3 Al OH 3 11 重点知识归纳一 铝及其重要化合物的转化关系 12 二 氢氧化铝具有两性氢氧化铝的两性可用电离平衡移动的原理来解释 氢氧化铝电离方程式可表示如下 13 当加入强碱 弱碱及水解显碱性的盐 平衡左移 当加入强酸 弱酸及水解显酸性的盐 平衡右移 H2O AlO 2 H Al OH 3Al3 3OH 酸式电离 碱式电离 14 三 有关氢氧化铝的图象1 向一定量AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液 15 离子方程式 Al3 3OH Al OH 3 Al OH 3 OH AlO 2 2H2O 2 向一定量NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液 16 离子方程式 4OH Al3 AlO 2 2H2O3AlO 2 Al3 6H2O 4Al OH 3 3 向一定量NaAlO2溶液中逐滴加入HCl溶液 17 离子方程式 AlO 2 H H2O Al OH 3 Al OH 3 3H Al3 3H2O 4 向一定量HCl溶液中逐滴加入NaAlO2溶液 18 AlO 2 4H Al3 2H2OAl3 3AlO 2 6H2O 4Al OH 3 四 可溶性铝盐与强碱溶液反应的计算规律二者反应产物Al OH 3能和强碱继续反应 其计算规律如下 1 求产物Al OH 3的物质的量 19 当n OH 3n Al3 时 n Al OH 3 13n OH 当3n Al3 n OH 4n Al3 时 n Al OH 3 4n Al3 n OH 当n OH 4n Al3 时 n Al OH 3 0 无沉淀 若碱不足 n OH 3n Al OH 3 若碱过量 n OH 4n Al3 n Al OH 3 2 求反应物强碱的物质的量 五 金属的相关知识1 在人类发现的一百多种元素中 金属占五分之四左右 金属单质在常温下除汞是液体外 其余都是固体 除金 铜等少数金属具有特殊的颜色外 绝大多数呈银白色 不透明 有金属光泽 有延展性 一般都是热和电的良导体 金属晶体的构成微粒是金属离子和自由电子 其作用力是金属键 它决定金属的熔沸点 硬度等 导热 导电性和延展性与自由电子有关 20 2 合金是由两种或两种以上金属 或金属和非金属 熔合而成的具有金属特性的物质 一般来说 合金的熔点比各成分金属低 硬度 强度比各成分金属大 最早制得的合金是青铜 用量最大的合金是钢 3 金属单质的化学性质金属原子的最外层电子较少 单质在反应中都易失去电子 因此都具有还原性 但由于金属原子结构的差异 性质上会有差异 常见金属的反应规律可归纳如下 21 22 23 24 25 考查单质铝的性质 将等物质的量的镁和铝相混合 平均分成4份 分别加到足量的下列溶液中 充分反应后 放出氢气最多的是 A 3mol L 1HClB 4mol L 1HNO3C 8mol L 1NaOHD 18mol L 1H2SO4 26 A 在镁 铝混合物中加入HNO3和浓H2SO4都不能产生H2 加入NaOH溶液 只有Al与之反应 加入盐酸 镁和铝都与盐酸反应生成H2 所以生成的H2的量最多 27 方法指导 本题主要考查Mg Al与硝酸的反应以及Al和浓硫酸发生钝化的性质 物质的量浓度为18mol L 1的H2SO4 是质量分数约为98 的浓H2SO4 不了解易造成失误 考查含铝化合物的性质 将AlCl3溶液和氢氧化钠溶液等体积混合 得到的沉淀中所含铝元素与溶液中所含铝元素相等 则原AlCl3与NaOH两溶液的物质的量浓度之比可能是 A 1 3B 3 2C 1 4D 2 7 28 D 溶液中的Al元素可能有两种存在形式 1 若AlCl3过量 溶液中以Al3 形式存在 29 2 若NaOH过量 溶液中以AlO 2形式存在 c AlCl3 c NaOH 1 1 3 2 3 c AlCl3 c NaOH 1 3 0 5 2 7 方法指导 本题主要考查Al3 Al OH 3 AlO 2的相互转化 注意 考查铝的化合物知识的综合运用 三位同学设计了以下由废铝屑制取纯净的氢氧化铝的方案 提示 30 Al3 3AlO 2 6H2O 4Al OH 3 31 制备相同物质的量的氢氧化铝 消耗酸和碱最少的方案是 按最优方案 每制备1molAl OH 3 至少消耗3mol LH2SO4溶液mL 6mol LNaOH溶液mL 125 125 用碱n OH n AlO 2 34n Al OH 3 用酸n H 3n Al3 3 14 Al OH 3 32 方法指导 Al3 Al OH 3 AlO 2之间的相互关系是综合性试题中经常涉及的知识点 Al3 存在于强酸性 AlO 2存在于强碱性 Al OH 3存在于中性或弱酸弱碱的条件 也就是说 改变酸碱性就可改变铝元素的存在状态 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全