2019-2020年高考化学总复习从铝土矿到铝合金教学案苏教版.doc

2019-2020年高考化学总复习从铝土矿到铝合金教学案苏教版xx备考最新考纲1了解铝及其重要化合物的制备方法。2.掌握铝及其重要化合物的主要性质和应用。考点一铝的性质及用途(考点层次B共研、理解、整合)1铝的原子结构与物理性质2金属铝的化学性质写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：2Al3Cl22AlCl32Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H22AlFe2O3Al2O32Fe(铝热反应)提醒：常温下，能用铝制容器盛放浓硫酸、浓硝酸的原因是二者能使铝发生“钝化”，而不是铝与浓硫酸、浓硝酸不反应。铝与稀硝酸反应时生成的气体是NO而不是H2。能与铝反应产生氢气的溶液可能呈强酸性也可能呈强碱性。3铝的制备及用途(1)制备：电解熔融Al2O3：。(2)用途：纯铝用作导线。铝合金制备汽车、飞机、生活用品等。教材高考1（SJ必修1P709改编）下列离子方程式中，书写正确的是（）A铝与盐酸反应：AlH=Al3H2B氢氧化铝与NaOH溶液反应：Al（OH）3OH=AlO2H2OC氯化铝溶液与过量NaOH溶液反应：Al33OH=Al（OH）3D铝与氢氧化钠溶液反应：Al2OH=AlOH2答案B2（RJ必修1P533改编）下列说法错误的是（）A铝是地壳中含量最多的金属元素B在反应中铝易失去3e，其还原性大于钠C铝制品表面有一层致密的氧化物薄膜，起保护作用D铝是一种比较活泼的金属答案B3(溯源题)(xx上海化学，20改编)已知NaOHAl(OH)3=NaAlO22H2O。向集满CO2的铝制易拉罐中加入过量NaOH浓溶液，立即封闭罐口，易拉罐渐渐凹瘪；再过一段时间，罐壁又重新凸起。上述实验过程中发生反应离子方程式分别为：CO22OH=COH2O、Al2O32OH=2AlOH2O、2Al2OH2H2O=2AlO3H2。探源：本考题源于教材SJ必修1 P64“活动与探究”及其拓展，对铝和常见酸、碱的反应特点进行了定量考查。拓展性题组题组一铝的性质及用途1下列关于铝单质的叙述中正确的是()A由于铝在空气中不会锈蚀，所以铝制品的使用寿命都很长B由于铝具有强还原性，所以常用铝来冶炼某些高熔点金属C常温下，铝被浓硫酸钝化，所以可用浓硫酸除去铝表面的铜镀层D由于铝的导电性能比铜强，所以常用铝制造电线、电缆解析铜在加热的条件下才能与浓硫酸反应，加热时浓硫酸能与氧化铝反应；铜的导电性能比铝强。答案B2(xx龙岩模拟)常温下可用铝质容器储运的试剂是()A浓硝酸B食醋C石灰水D稀盐酸解析常温下，Al和浓硝酸反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步被氧化，所以可以用铝制容器储运浓硝酸，故A正确；食醋显酸性能与铝质容器反应，故B错误；石灰水呈碱性，Al能溶于强碱溶液，所以不能盛放石灰水，故C错误；Al和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，所以不能盛放稀盐酸，故D错误。答案A3(xx福州质检)科技工作者提出用铝粉处理含亚硝酸盐废水的思路：调节亚硝酸盐废水的酸碱性，使其pH12，然后加入适量的铝粉、搅拌，从而达到预期目的。下列判断错误的是()A处理废水时铝单质转化为Al3B处理废水时亚硝酸盐被还原C处理过程中，OH参与了反应D铝粉颗粒大小影响废水处理的速率解析pH12，溶液显碱性，则处理废水时，铝单质转化为AlO，A错误；铝是金属，具有还原性，因此处理废水时，亚硝酸盐被还原，B正确；处理废水时铝单质转化为AlO，这说明OH参与了反应，C正确；固体反应物的表面积越大，反应速率越快，因此铝粉颗粒的大小影响废水处理的速率，D正确。答案A题组二铝与酸、碱反应的定量分析4(xx保定联考)足量下列物质与等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稀硝酸解析设Al为1 mol,1 mol铝与氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2和H2，消耗1 mol NaOH；1 mol铝与稀硫酸反应生成Al2(SO4)3和H2，消耗1.5 mol H2SO4；1 mol铝与盐酸反应生成AlCl3和H2消耗，3 mol HCl；硝酸与金属铝反应不生成氢气，综合以上分析可知反应放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是氢氧化钠溶液，故选A。答案A5甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 molL1的盐酸和氢氧化钠溶液，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之比为12，则加入的铝粉的质量为()A5.4 gB3.6 gC2.7 gD1.8 g解析由2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2可知，两份等质量的Al都完全反应时，生成H2的量相等，消耗HCl与NaOH的量不相等。题中已知HCl、NaOH的物质的量均为0.3 mol，且生成H2的体积之比为12，所以实际发生反应时的情况分别为HCl的量不足，Al过量；NaOH过量，Al的量不足。由生成H2的体积之比为12可知，反应的Al的量之比也为12，即与0.3 mol盐酸完全反应的Al为2.7 g，与NaOH溶液反应的Al为5.4 g。答案A【思维建模】铝与酸、碱反应生成H2的量的关系1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Al与酸、碱反应时生成H2的实质都是AlAl3，2HH2，所以无论与酸还是与碱反应，Al与H2的关系都是2Al3H2。2等量的铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气体积比11。3足量的铝分别与等物质的量的HCl和氢氧化钠反应，产生氢气的体积比13。4一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比，则必定是a.铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；b.铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而氢氧化钠过量。考点二铝的重要化合物(考点层次B共研、理解、整合)1铝的氧化物2氢氧化铝(1)白色胶状不溶于水的固体。(2)化学性质：反应的化学方程式分别为：Al(OH)33H=Al33H2O；Al(OH)3OH=AlO2H2O；2Al(OH)3Al2O33H2O。 (3)制备向铝盐中加入氨水，离子方程式为Al33NH3H2O=Al(OH)33NH。NaAlO2溶液中通入足量CO2，离子方程式为AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO。NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合：离子方程式为3AlOAl36H2O=4Al(OH)3。提醒：Al(OH)3具有两性，能溶于强酸(如盐酸)、强碱(如NaOH溶液)，但不溶于弱酸(如H2CO3)、弱碱溶液(如氨水)。Al2O3、MgO的熔点很高，可用作耐火材料，但氧化铝坩埚不能用于熔融NaOH固体。既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应的物质有Al、Al2O3、Al(OH)3，多元弱酸的酸式盐(如NaHCO3、KHS、KHSO3、NaH2PO4等)及弱碱弱酸盐(如CH3COONH4等)。3常见的铝盐(1)复盐：两种不同的金属离子 (或金属离子或铵根)和一种酸根离子组成的盐。(2)明矾净水明矾的化学式：KAl(SO4)212H2O，净水原理涉及的离子方程式：Al33H2OAl(OH)3(胶体)3H。教材高考1（SJ必修1P704改编）向下列物质的水溶液中滴加少量MgCl2溶液或AlCl3溶液，均有白色沉淀生成的是（）ABaCl2 BFeCl3 CNa2CO3 DNaOH答案C2(RJ必修1P635改编)在下列溶液中所有离子都不能与Al3大量共存的离子组是()ACl、NaBOH、AlOCNH、CODK、SO答案B3(溯源题)(xx海南化学，14)KAl(SO4)212H2O(明矾)是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐(主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质)制备明矾的过程如下图所示。回答下列问题：(1)为尽量少引入杂质，试剂应选用_(填标号)。aHCl溶液 BH2SO4溶液c氨水 DNaOH溶液(2)易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为_ _。(3)沉淀B的化学式为_；将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是_ _。答案(1)d(2)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(3)Al(OH)3Al3水解，使溶液中H浓度增大探源：本高考题源于SJ必修1 P67“铝的氧化物和氢氧化物”及其拓展，对常见铝的重要化合物的性质进行了考查。拓展性题组题组一铝重要化合物的性质用途1判断正误，正确的打“”，错误的打“”(1)向1 molL1AlCl3溶液中加过量的6 molL1NaOH溶液制备Al(OH)3悬浊液()(2)氢氧化铝具有弱碱性，可用于制胃酸中和剂()(3)明矾用作净水剂不涉及化学变化()(4)向NaAlO2溶液中通入过量CO2制Al(OH)3的离子方程式：CO2AlO2H2O=Al(OH)3HCO()(5)Al(OH)3既能与稀硫酸反应又能与NaOH溶液反应()(6)明矾的化学式为Al2(SO4)312H2O()(7)下列物质的转化在给定条件下能够实现：Al2O3NaOH(aq),NaAlO2(aq)CO2,Al(OH)3()2下列有关说法不正确的是()AAl(OH)3在用于治疗胃酸过多类疾病时表现出弱碱性B明矾溶于水后可得到少量的有强吸附性的Al(OH)3胶体，故明矾可作净水剂CAl(OH)3可用于中和馒头制作过程(如发酵阶段)中产生的酸DAl2O3可用于制作耐火材料而Al(OH)3不能解析治疗胃酸过多时要消耗胃中的酸，因此Al(OH)3表现出弱碱性，A项正确；Al(OH)3胶体有强吸附性，能吸附水中悬浮的杂质并最终转化为沉淀而使水变澄清，B项正确；馒头制作过程中加小苏打是用于发泡和中和酸的，不用Al(OH)3，C项错误；耐火材料本身应对热稳定且熔点很高，而Al(OH)3受热易分解，D项正确。答案C3双羟基铝碳酸钠是医疗上常用的一种抑酸剂，其化学式是NaAl(OH)2CO3。关于该物质的说法正确的是()A该物质属于两性氢氧化物B该物质是Al(OH)3和Na2CO3的混合物C1 mol NaAl(OH)2CO3最多可消耗3 mol HD该药剂不适合于胃溃疡患者服用解析双羟基铝碳酸钠属于盐类，A错误；它是一种化合物，属于纯净物，不是混合物，B错误；1 mol NaAl(OH)2CO3最多可消耗4 mol H，C错误；由于能与胃酸反应放出CO2气体，故不适合于胃溃疡患者服用。答案D题组二“铝三角”及其拓展应用4(离子共存)常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A中性溶液中：Cl、Mg2、Al3、KB1.0 molL1的NaAlO2溶液中：Cl、HCO、K、Ca2C在强碱性环境中：AlO、SiO、Na、KD0.1 molL1明矾溶液中：NH、AlO、HCO、Na解析A项，Al3易水解，在中性溶液中水解生成Al(OH)3沉淀；B项，HCOAlOH2O=Al(OH)3CO；D项，Al3与AlO、HCO因发生双水解反应不能大量共存。答案C5(物质制备)用含有少量Mg的Al片制取纯净的Al(OH)3，下列操作中最恰当的组合是()加盐酸溶解加NaOH溶液过滤通入过量CO2生成Al(OH)3加盐酸生成Al(OH)3加过量氨水生成Al(OH)3ABCD解析2Al2OH2H2O=2AlO3H2，Mg和NaOH溶液不反应，过滤后向NaAlO2溶液中通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀，再过滤就可得到Al(OH)3。答案C6(反应顺序)某烧杯中盛有含0.2 mol NH4Al(SO4)2的溶液，向其中缓缓加入4 molL1的NaOH溶液200 mL，使其充分反应，此时烧杯中铝元素的存在形式为()AAl3和Al(OH)3BAlOCAlO和Al(OH)3DAl(OH)3解析由Al33OH=Al(OH)3，NHOH=NH3H2O；及题给数据知，Al3恰好全部转化为Al(OH)3。答案D7(物质转化)某混合物甲中含有明矾KAl(SO4)212H2O、Al2O3和Fe2O3。在一定条件下由甲可实现如图所示的物质之间的转化。请回答下列问题：(1)写出A、B、D的化学式：A_，B_，D_。(2)试剂a最好选用_。ANaOH溶液B稀盐酸C二氧化碳D氨水(3)写出反应的离子方程式：_。(4)固体E可以作为复合性的化学肥料，E中所含物质的化学式为_。解析根据已知信息中甲的成分，可以推断B为氧化铝，因此反应是通过电解Al2O3而得到D(氧气)和A(单质铝)。答案(1)AlAl2O3O2(2)D(3)AlO2H2OCO2=Al(OH)3HCO(4)K2SO4、(NH4)2SO4【练后归纳】含铝化合物间的转化关系及应用1Al3、AlO、Al(OH)3的转化关系2可溶性铝盐与强碱(如NaOH)溶液反应，铝元素的存在形式3应用(1)判断离子共存问题：Al3与OH及AlO、CO、S2等弱酸根阴离子或AlO与H、HCO以及弱碱阳离子Al3、Fe3等因生成沉淀或发生相互促进的水解反应而不能大量共存。(2)鉴别(利用滴加试剂顺序不同，现象不同)：向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解。向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，开始无明显现象，后产生白色沉淀，沉淀不溶解。拓展向含有AlO、CO、OH的混合溶液中逐滴加入盐酸，依次写出所发生反应的离子方程式。提示：.OHH=H2O；.AlOHH2O=Al(OH)3(AlO比CO先反应)；.COH=HCO；.HCOH=CO2H2OHCO比Al(OH)3先反应；.Al(OH)33H=Al33H2O。微专题五一折一拐总关情：有关铝的化合物的三大图像分析铝盐与碱、偏铝酸盐与酸反应图像1如图表示AlCl3溶液与NaOH溶液相互滴加过程中微粒的量的关系曲线。下列判断错误的是()A线表示Al3的物质的量的变化Bx表示AlCl3的物质的量C线表示Al(OH)3的物质的量的变化D线表示AlO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，显然符合题意，则x表示NaOH的物质的量，B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B2室温下，在0.2 molL1 Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0 molL1 NaOH溶液，实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化曲线如图，下列有关说法正确的是()Aa点时，溶液呈酸性的原因是Al3水解，离子方程式为： Al33OHAl(OH)3 Bab段，溶液pH增大，Al3浓度不变 Cbc段，加入的OH主要用于生成Al(OH)3沉淀 Dd点时，Al(OH)3沉淀开始溶解解析A项，a点时，即为Al2(SO4)3溶液，由于Al3水解：Al33H2OAl(OH)33H，溶液呈酸性，错误；B项，ab段，主要是滴入的NaOH溶液中和了水解生成的H，c(H)减小，溶液pH增大，另外，一方面，c(H)减小一定程度上促进了Al3的水解，另一方面溶液体积增大，故c(Al3)减小，错误；C项，bc段，pH变化缓慢，主要发生反应：Al33OH=Al(OH)3，正确；D项，c点后pH变化较快的一段，为Al3沉淀完全，Al(OH)3未溶解而c(OH)增大的过程，d点前pH变化较缓慢的一段反应为：Al(OH)3OH=AlO2H2O，故d点时，Al(OH)3已完全溶解，错误。答案C【练后归纳】铝盐与碱、偏铝酸盐与酸反应的六大图像操作向可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液到过量向NaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液至过量图像图1图2操作向偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过量向稀盐酸中逐滴加入偏铝酸盐溶液至过量图像图3图4操作向AlCl3溶液中滴加氨水或NaAlO2溶液至过量向NaAlO2溶液中通入CO2或加入AlCl3溶液至过量图像图5图6铝盐、镁盐等混合液与碱的反应3某溶液中可能含有H、NH、Mg2、Al3、Fe3、CO、SO、NO中的几种。若加入锌粒，产生无色无味的气体；若加入NaOH溶液，产生白色沉淀，且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示。则下列说法正确的是()A溶液中的阳离子只有H、Mg2、Al3B溶液中n(NH)0.2 molC溶液中一定不含CO，可能含有SO和NODn(H)n(Al3)n(Mg2)111解析由知溶液中一定含有H，一定没有CO、NO，由及图像知溶液中一定含有Mg2、Al3和NH，且n(NH)0.7 mol0.5 mol0.2 mol，n(H)0.1 mol，n(Al3)0.8 mol0.7 mol0.1 mol，沉淀Al3、Mg2共消耗0.4 mol OH，其中沉淀Al3消耗0.3 mol OH，沉淀Mg2消耗0.1 mol OH，根据Mg22OH，可得n(Mg2)0.05 mol，故只有选项B正确。答案B4如图是向MgCl2、AlCl3混合液中依次加入M和N时生成沉淀的物质的量与加入的M和N的体积关系图(M、N分别表示盐酸或氢氧化钠溶液中的一种)，以下结论不正确的是()A混合溶液中c(AlCl3)c(MgCl2)11B混合溶液中c(AlCl3)c(MgCl2)31C点V之前加NaOH溶液，点V之后加盐酸D所加盐酸与NaOH溶液中溶质的物质的量浓度相同解析OAABBCOHH=H2OCDDE答案B【练后归纳】操作向混合离子(H、Mg2、Al3)中滴加NaOH溶液至过量向MgCl2、AlCl3混合溶液中先加入NaOH溶液，后加入盐酸(NaOH溶液与盐酸的物质的量浓度相等)图像图7图8明矾与Ba(OH)2溶液反应图像分析5将1 mol明矾完全溶解于水中，向此溶液中滴加Ba(OH)2溶液，试求溶液中沉淀物的物质的量最大值_。图像提示：整个过程的反应方程式：OA：2KAl(SO4)23Ba(OH)2=2Al(OH)33BaSO4K2SO4AB：2Al(OH)3K2SO4Ba(OH)2=BaSO42KAlO24H2OOB：KAl(SO4)22Ba(OH)2=2BaSO4KAlO22H2O答案2.5 mol6向含1.0 mol明矾KAl(SO4)212H2O的溶液中滴入Ba(OH)2溶液，试求溶液中沉淀的质量的最大值_。图像提示：答案466 g【解题建模】解答图像题思维模板说明前两“看”较直观，难度较小。第三“看”难度大些，只有在正确书写出变化过程中的反应方程式并理清化学方程式中化学计量数与题目相关量的数量关系才能顺利破题。