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最新考纲 1了解铝的主要性质及其应用。 2.了解铝的重要化合物的主要性质及其应用。,课时2 铝及其化合物,1结构和存在 铝位于元素周期表 ，原子结构示意图为 _。铝元素在地壳中含量丰富，仅次于 。自然界中的铝全部以 态存在。,考点一 铝的性质及用途,第3周期A族,硅,化合,2物理性质及用途,3.化学性质 写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：,探究思考 1金属铝是活泼的金属，能与酸反应，为什么能用铝槽储运浓H2SO4或浓HNO3? 答案 常温下浓H2SO4、浓HNO3能使铝钝化(在表面形成一层致密的氧化膜)，阻止反应继续进行。,2铝是中学化学学习阶段的唯一一种既能与酸(非氧化性酸)反应又能与强碱溶液反应放出H2的金属，就铝的这一特殊性质回答下列问题： (1)铝与酸、碱反应的实质是什么？氧化剂是什么？,解析 根据化学方程式：2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2得Al与H2的关系式均为2Al3H2，故只要参加反应的Al相等，所得H2必相等。 答案 11,(2)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得H2的体积之比是_。,(3)足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液中，产生H2的体积之比是_。 解析 因为在反应中Al过量，产生的H2由HCl和NaOH的量决定。根据化学反应中的关系式：6HCl3H2；2NaOH3H2，故当HCl、NaOH物质的量相等时。二者产生H2的体积比为13。 答案 13,(4)足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中，二者产生的H2相等，则HCl和NaOH的物质的量浓度之比是_。 解析 因为铝足量且产生H2相等，根据关系式n(HCl)n(NaOH)31，又因为两溶液体积相等，故物质的量浓度c(HCl)c(NaOH)n(HCl)n(NaOH)31。 答案 31,【示例1】 (2013山东理综，9)足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是 ( )。 A氢氧化钠溶液 B稀硫酸 C盐酸 D稀硝酸,思维启迪 写出Al与四种溶液反应的化学方程式，然后根据Al进行分析和判断。 解析 本题考查金属铝的性质，意在考查考生运用元素化合物知识的能力。根据关系式：2Al2NaOH,2Al3H2SO4,2Al6HCl，A项正确，B、C项错误；Al与稀硝酸反应不产生氢气，D项错误。 答案 A,【示例2】 (高考题组合)下列说法错误的是 ( )。 AAl箔插入稀HNO3中，无现象，说明Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜 (2011安徽理综，10C) B工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al(2012广东理综，10B) C日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用(2009广东理基，23D) D铝制容器可盛装浓H2SO4(2010重庆理综，8A) 解析 浓硝酸才能使Al钝化形成致密的氧化膜。 答案 A,1下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是 ( )。 A铝在常温下不能与氧气反应 B铝不能与氯气反应 C铝既能溶于酸，又能溶于强碱 D氧化铝只能与酸反应，不能与碱反应 解析 A项，铝在常温下能与O2反应，可形成氧化膜；B项，铝可与Cl2反应生成AlCl3；D项，Al2O3是两性氧化物，既能与酸反应，又能与强碱反应。 答案 C,2世界上一次性建成的最长高速铁路京沪高铁，列车时速高达380公里，车厢大部分采用铝合金材料制造，这是因为铝合金 ( )。 A比纯铝熔点高 B具有比较活泼的化学性质 C各种成分在自然界中含量丰富，容易获取 D质量轻，强度大，抗腐蚀能力比较强,解析 A项，铝合金的熔点比纯铝低，错误；B项，作为制造车厢的材料铝合金抗腐蚀能力应该较强，即化学性质应该较稳定，错误；C项，铝的含量丰富，但却不容易获取，制取金属铝需消耗很多能量，错误。 答案 D,3(2013南昌调研)a g镁铝合金投入x mL 2 molL1的盐酸中，金属完全溶解，再加入y mL 1 molL1 NaOH溶液，沉淀达到最大值，质量为(a1.7)g，则下列说法不正确的是 ( )。 A镁铝合金与盐酸反应转移电子数为0.1NA B沉淀为Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物 Cx2y Da的取值范围为0.9a1.2,解析 Mg、Al失去电子变为离子，离子再结合OH生成沉淀，则镁铝合金与盐酸反应转移电子的物质的量等于其生成沉淀时结合的OH的物质的量，沉淀量最大时得到Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物，则m(OH)(a1.7)ga g1.7 g，n(OH)0.1 mol，电子转移总数是0.1NA，A、B正确；沉淀量最大时，溶液中n(Na)n(Cl)，此时HCl和氢氧化钠的物质的量相等，即2xy，C错；电子转移总数是0.1NA，若金属全部是镁，则镁的质量是1.2 g，若金属全部是铝，则铝的质量是0.9 g，D对。 答案 C,1与碱的反应 活泼金属与酸反应是金属的通性，而铝不但能与酸(H)反应，还能够与碱溶液反应，表现为特殊性。2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2。 注意 其反应机理应为：铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和Al(OH)3，然后Al(OH)3再与NaOH反应生成NaAl(OH)4，反应中铝作还原剂，水作氧化剂，NaOH无电子得失。,铝的两大特殊反应,2铝热反应 铝和某些金属氧化物反应，将金属从氧化物中置换出来，同时放出大量的热，这种反应称为铝热反应，可用于焊接金属、冶炼高熔点贵重金属。 注意 Al与MgO不能发生铝热反应。,1氧化铝 (1)物理性质： 色固体， 溶于水，有很高的 。 (2)化学性质,考点二 铝的重要化合物,白,难,熔点,2氢氧化铝 (1)物理性质 _胶状不溶于水的固体，有较强的 性。 (2)化学性质(用化学方程式表示) Al(OH)3的电离方程式为 ,白色,吸附,Al(OH)4CO2=Al(OH)3HCO,3Al(OH)4Al3=4Al(OH)3,3常见的铝盐 (1)硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组 成的复盐。 (2)明矾的化学式为 ，它是 色晶体，_溶于水，水溶液Ph 7(填“”或“”)。明矾可以净水。其净水的原理是_ _。,KAl(SO4)212H2O,无,可,探究思考 1在做铝的燃烧实验时，用坩埚钳夹住一小块铝箔，在酒精灯上加热至其熔化，会看到的现象是铝箔熔化，失去光泽，但熔化的铝并不滴落。原因是_ _。 答案 铝箔加热时与O2发生反应生成熔点很高的Al2O3薄膜，使内部熔化的铝被Al2O3包裹着，所以熔化的铝不易滴下,2完成下列三角转化关系中的代表反应 _ _ _ _ _ _ _,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(水解相互促进),3下列物质中既能跟稀硫酸反应，又能跟氢氧化钠溶液反应的是_。 NaHCO3 (NH4)2SO3 Al2O3 Al(OH)3 Al 答案 ,解析 氯化铝是共价化合物，加热熔融时不导电，A错误；明矾的化学式为KAl(SO4)212H2O，B错误；D选项离子方程式中原子及电荷都不守恒，D错误。 答案 C,【示例4】 (2013大纲理综，29)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：,以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下： 回答下列问题： (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_。,(3)E可作为建筑材料，化合物C是_，写出由D制备冰晶石的化学方程式_。 (4)电解制铝的化学方程式是_，以石墨 为电极，阳极产生的混合气体的成分是_。 思维启迪 认真分析流程示意图确定每步可能发生的反应及产物的成分。,(4)工业上通过电解熔融的氧化铝可制得单质铝，并有氧气生成；阳极生成物氧气可与石墨反应，生成碳的氧化物。,1化学在工农业生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法中不正确的是 ( )。 A明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化 B日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用 C用Al(OH)3治疗胃酸过多 D电解AlCl3饱和溶液，可制得金属铝,解析 由于H的放电能力大于Al3，故电解饱和AlCl3溶液，得到的是Al(OH)3、H2和Cl2，无法得到金属铝。 答案 D,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，则加入的NaOH溶液的体积可能为 ( )。 A3 mL B7.5 mL C15 mL D17.5 mL,答案 B,3(2011广东，32)由熔盐电解法获得的粗铝含一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝。工艺流程如下：,(注：NaCl熔点为801 ；AlCl3在181 升华) (1)精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为_和 _。 (2)将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除 去。气泡的主要成分除Cl2外还含有_；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在_。 (3)在用废碱液处理气体A的过程中，所发生反应的离子方程式为_。,(4)镀铝电解池中，金属铝为_极，熔融盐电镀液中铝元素和氯元素主要以AlCl和Al2Cl形式存在，铝电极的主要电极反应式为_。 (5)钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是_ _。,1常见的既能与酸反应又能与碱反应的物质 金属单质：Al等；两性氧化物：Al2O3等；两性氢氧化物：Al(OH)3等；弱酸的铵盐：(NH4)2CO3、CH3COONH4、(NH4)2S等；弱酸的酸式盐：NaHCO3、KHS、NaHSO3等；氨基酸等。 注意 两性物质是指既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的化合物，上述物质中只有Al2O3、Al(OH)3、氨基酸是两性物质。,2氢氧化铝两性的重要应用 (1)用过量NaOH溶液检验Al3的存在。 (2)用过量NaOH溶液鉴别Al3和Mg2。 (3)用互滴法鉴别Al3与OH、Al(OH)4与H。 (4)用过量NaOH溶液和相应酸溶液分离Al3与Mg2、Fe3等离子或分离MgO、Al2O3。,3Al(OH)3的三种制备方法,1把强碱溶液逐滴加入到铝盐(Al3)溶液中至过量 (1)现象： 。 (2)有关反应： AB： _ BD：_,考点三 铝及其化合物转化的图像分析,先有白色沉淀产生，然后沉淀逐渐溶解,Al33OH=Al(OH)3 ,Al(OH)3OH=Al(OH)4,(3)图像,2把铝盐(Al3)溶液逐滴加入到强碱溶液中至过量 (1)现象：_。 (2)有关反应： AB：_ BC：_ (3)图像,先无明显现象，然后逐渐产生大量的白色沉淀,Al34OH=Al(OH)4,Al33Al(OH)4=4Al(OH)3,3在Al(OH)4溶液中逐滴加入强酸至过量 (1)现象： 。 (2)有关反应： AB： _ BD： _ (3)图像,先生成白色沉淀，随后沉淀逐渐溶解,Al(OH)4H=Al(OH)3H2O,Al(OH)33H=Al33H2O,4在强酸溶液中逐滴加入Al(OH)4溶液至过量 (1)现象：_ _。 (2)有关反应： AB：_ BC：_ (3)图像,先无明显现象，反应一段时间后逐渐产生白色,沉淀,4HAl(OH)4=Al34H2O,Al33Al(OH)4=4Al(OH)3,5向Mg2与Al3的酸性溶液中逐滴加入强碱溶液 (1)现象：_ _。 (2)反应 OA：_ AB：_ _ BC：_,无明显现象出现沉淀渐多最多减少,不变,HOH=H2O,Al33OH=Al(OH)3,Mg22OH=Mg(OH)2,Al(OH)3OH=Al(OH)4,(3)图像c(Mg2)c(Al3),探究思考 1如图表示AlCl3溶液与NaOH溶液相互 滴加过程中微粒数量的关系曲线。 判断下列说法是否正确 (1)A线表示Al3的物质的量的变化 ( ) (2)x表示AlCl3的物质的量 ( ) (3)C线表示Al(OH)3的物质的量的变化 ( ) (4)D线表示Al(OH)4的物质的量的变化 ( ),解析 AlCl3溶液与NaOH溶液混合有两种方式：向AlCl3溶液中缓慢滴加NaOH溶液，开始有沉淀生成后沉淀溶解，且生成沉淀与沉淀溶解消耗的NaOH的物质的量之比为31，对比本题中图像，则x表示NaOH的物质的量，(2)项错误；另一种方式是向NaOH溶液中缓慢滴加AlCl3溶液，开始没有沉淀，后有沉淀生成，与本题图示情况不符。 答案 (1) (2) (3) (4),2在Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中， 滴加NaOH溶液，生成沉淀的量与 滴入NaOH溶液的体积关系如右图 所示，则原混合液中Al2(SO4)3与 MgSO4的物质的量浓度之比为_。 解析 溶解Al(OH)3耗碱10 mL，则生成Al(OH)3耗碱为30 mL，生成Mg(OH)2耗碱(5030)mL，故Al3与Mg2浓度之比11，则Al2(SO4)3与MgSO4的物质的量浓度之比为12。 答案 12,【示例5】 (2012安徽理综，13)已知室温下，Al(OH)3的Ksp或溶解度远大于Fe(OH)3。向浓度均为0.1 molL1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液。下列示意图表示生成Al(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系，合理的是 ( )。,思维启迪 写出随着NaOH的加入依次所发生的离子反应方程式：Fe33OH=Fe(OH)3；Al33OH=Al(OH)3；Al(OH)3OH=Al(OH)4。 解析 由题中信息可知滴入NaOH溶液，起始时形成Fe(OH)3沉淀，然后形成Al(OH)3沉淀，A、B项错误；当滴入一定体积的NaOH溶液使Al3全部沉淀后，再加入过量的NaOH，Al(OH)3沉淀全部溶解，故可知C项正确；D项错误。 答案 C,【示例6】 (2009上海单科)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(V)与时间(t)关系如图。反应中镁和铝的 ( )。 A物质的量之比为32 B质量之比为32 C摩尔质量之比为23 D反应速率之比为23,答案 A,1某溶液中可能含有大量的Mg2、Al3、H、Cl和少量OH，向该溶液中逐滴加入0.5 molL1 NaOH溶液，生成沉淀的质量和加入NaOH溶液的体积之间的关系如图所示，则可判断原溶液中 ( )。 A有Mg2，没有Al3 B有Al3，没有Mg2 C有Mg2和Al3 D有大量的H、Mg2和Al3,解析 由图可以看出，当加入NaOH溶液时，马上就有沉淀产生(由原点开始)，可确定溶液中无大量H；产生的沉淀有部分可以溶解，可证明溶液中一定有Mg2和Al3。 答案 C,NaOH溶液和盐酸的浓度均是3 molL1，如图是向X溶液和Y溶液中分别加入NaOH溶液或盐酸时，产生沉淀的物质的量与加入盐酸或氢氧化钠溶液体积之间的关系，下列说法不正确的是 ( )。 AY溶液的溶质为NaAl(OH)4 Bb曲线表示的是向Y溶液中加入盐酸 Ca曲线表示的是向X溶液中加入NaOH溶液 D在O点时两方案所得溶液浓度相等,知方案中Y为NaOH和NaAl(OH)4的混合物，向其中加入盐酸，先发生反应HOH=H2O，开始无现象，后来产生沉淀，在图像中为曲线b，B项正确。O点时Al3完全沉淀，溶质只有NaCl，由于开始时n(HCl)n(NaOH)，故两方案O点溶液中n(NaCl)相等，c(NaCl)相等，D项正确。Y溶液为NaOH和NaAl(OH)4的混合溶液，A项错误。 答案 A,3.(2013潍坊考前适应训练)常温下，将一定量的钠铝合金置于水中，合金全部溶解，得到20 mL pH14的溶液，然后用1 mol/L的盐酸滴定，测得生成沉淀的质量与消耗盐酸体积的关系曲线如图所示。 则下列说法正确的是 ( )。 A原合金的质量为0.92 g B图中V2为60 C整个滴定过程中Na的浓度保持不变 DOP段发生的反应为NaOHHCl=NaClH2O,解析 Q点时，溶液中的溶质只有氯化钠，由钠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错；OP段之所以没有沉淀产生，是因为盐酸用于中和NaOH，D对；OP段消耗盐酸的体积为n(NaOH)剩/c(HCl)1 mol/L0.02 L1 mol/L0.02 L(20 mL)，即V120，所以PQ段消耗的盐酸为20 mL，由于PQ段是Al(OH)4与H的反应，QW段是Al(OH)3与H的反应，则QW段消耗盐酸的体积是PQ段的3倍，为60 mL，故V24060100，B错；整个滴定过程中，n(Na)保持不变，但溶液的体积不断增大，故Na的浓度是不断减小的，C错。 答案 D,关于图像题的分析思路 (1)看面：弄清纵、横坐标的含义。 (2)看线：弄清线的变化趋势，每条线都代表着一定的化学反应过程。 (3)看点：弄清曲线上拐点的含义，如与坐标轴的交点、曲线的交点、折点、最高点与最低点等。曲线的拐点代表着一个反应过程的结束和开始。, 思维建模 ,铝与酸、碱反应生成H2量的分析,当 场 指 导 【典例】 (2013安徽九校联考)甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 molL1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，测得生成的气体体积比V(甲)V(乙)12。则加入铝粉的质量为 ( )。 A5.4 g B3.6 g C2.7 g D1.8 g,答案 A,【应用】 将两份铝分别置于盛有等体积的盐酸、NaOH溶液的两个烧杯中充分反应，测得生成的氢气均为3.36 L(标准状况)，且两个烧杯中均有固体剩余，下列说法中错误的是(不考虑溶液体积的变化) ( )。 A两烧杯中消耗铝的质量相等 Bc(HCl)3c(NaOH) C溶液质量均增加2.4 g D所得溶液中溶质的物质的量浓度不相等,解析 本题考查铝的性质与有关计算，意在考查考生对常见物质性质的掌握情况及化学计算能力。因生成的氢气的量相等，由得失电子守恒原理知两个反应消耗的铝的质量相等，A项正确；由反应后铝的产物分别为AlCl3、NaAl(OH)4知盐酸的浓度为NaOH溶液的浓度的3倍，B项正确；生成0.15 mol H2时会消耗0.1 mol Al，二者质量差为2.4 g，即溶液质量均增加2.4 g，C项正确；生成的AlCl3、NaAl(OH)4均为0.1 mol，故所得两溶液中溶质的物质的量浓度相等，D项错误。 答案 D,
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