1、20届高考化学一轮江苏版 第3章 第11讲 铝及其重要化合物最新修正版第11讲铝及其重要化合物考纲要求了解铝及其重要化合物的主要性质和重要应用。考点一铝、镁的性质及应用1.铝的结构和存在铝位于元素周期表第三周期A族，原子结构示意图为。铝是地壳中含量最多的金属元素。自然界中的铝全部以化合态的形式存在。2.金属铝的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，密度较小，质地柔软。3.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：_。_。_。_。答案4Al3O22Al2O32AlFe2O32FeAl2O32Al6H=2Al33H22Al2OH2H2O=2AlO3H24
2、.铝的用途纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。5.对比记忆镁的化学性质铝镁与非金属反应能被Cl2、O2氧化2MgO22MgO3MgN2Mg3N2与水反应反应很困难能与沸水反应Mg2H2OMg(OH)2H2与碱反应能溶于强碱溶液不反应与某些氧化物反应能与Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金属氧化物发生铝热反应能在CO2中燃烧：2MgCO22MgOC(1)铝在自然界中有游离态和化合态两种形式()(2)MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂()(3)冶炼铝时常用焦炭作还原剂()(4)铝与少量NaOH溶液反应得到铝盐，与足量NaOH溶液反应生成偏铝酸盐()(5)相同质量的镁条分别在足量的
3、CO2和O2中完全燃烧，所得固体的质量相同()(6)工业上制造镁粉时，可将镁蒸气在N2中冷却()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)1.依据Al单质的性质，思考回答下列问题：(1)铝的化学性质活泼，为什么日常生活中广泛使用的铝制品通常具有较强的抗腐蚀性能？(2)Al既能溶于强酸，又能溶于强碱，有人说“Al既有金属性，又有非金属性”，你认为这种说法是否恰当？为什么？(3)铝与氢氧化钠溶液反应时，反应机理是怎样的？请用双线桥法标出该反应电子转移的方向与数目。答案(1)铝在常温下迅速被氧气氧化，形成一层致密的氧化膜，保护铝不再被氧化，因而铝制品通常具有较强的抗腐蚀性能。(2)不恰当。金属性是指元
4、素原子的失电子能力，非金属性是指元素原子的得电子能力。铝无论是溶于强酸，还是强碱溶液，都是Al失去3e，化合价升高(为3价)，均作还原剂，因而铝具有较强的金属性。(3)铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和Al(OH)3，Al(OH)3可溶于NaOH生成NaAlO2和H2O，反应中Al为还原剂，水为氧化剂。2.镁粉能溶于浓氯化铵溶液，且产生两种气体，请结合镁单质的性质及平衡移动理论解释这事实。答案在氯化铵溶液中存在水解平衡：NHH2O NH3H2OH，溶液呈酸性，Mg是活泼的金属，能与H反应产生H2，使上述水解平衡向右移动，逸出氨气。题组一镁、铝单质的性质及应用1.镁是一种活泼的金属单质，下列关于
5、金属镁的说法中正确的是()A.镁能与NaOH溶液反应生成Mg(OH)2沉淀B.大量镁条燃烧引起的火灾不能用干冰灭火器灭火C.镁在任何条件下都不能与水反应D.镁能在N2中燃烧，且生成MgN答案B解析镁不是两性金属，不能与NaOH溶液反应，故A错误；镁能在CO2中燃烧，故B正确；镁在加热条件下能与水反应生成氢氧化镁和氢气，故C错误；镁能在N2中燃烧，且生成Mg3N2，故D错误。2.下列关于铝单质的叙述中，正确的是()A.不能用铝制的器皿来盛放酸梅汤或碱水是因为铝会和酸或碱反应B.铝制品在空气中有很强的抗腐蚀性是因为铝的化学性质很稳定C.铝和NaOH溶液反应：2Al2OH2H2O=2AlO3H2D.
6、用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热，熔化后的液态铝会滴落下来，是因为金属铝的熔点较低答案AC解析A项，无论是铝还是其氧化物都能与酸或碱反应，正确；B项，铝表面形成致密的氧化膜，错误；C项，铝和NaOH溶液反应的离子方程式为2Al2OH2H2O=2AlO3H2，正确；D项，打磨后的铝箔在酒精灯上灼烧表面生成Al2O3，高熔点的Al2O3兜住了熔融的液态铝，不会滴落，错误。题组二铝与酸、碱反应的定量分析3.Mg、Al组成的混合物与足量盐酸反应，产生标准状况下的氢气4.48 L，下列推断中不正确的是()A.参加反应的Mg、Al共0.2 molB.参加反应的HCl为0.4 molC
7、.Mg、Al在反应中共提供0.4 mol电子D.若与足量的稀硫酸反应能产生0.2 mol H2答案A解析反应的实质为Mg2H=Mg2H2，2Al6H=2Al33H2，n(H2)0.2 mol，则参加反应的n(HCl)n(H)0.4 mol。因为盐酸过量，故产生H2的量取决于金属的量，所以若换成过量的稀H2SO4，同样产生0.2 mol H2。依据得失电子守恒，由2HH2得电子总数为0.4 mol。0.2 mol Mg在反应中提供0.4 mol电子，0.2 mol Al在反应中提供0.6 mol电子，0.2 mol Mg、Al混合物提供的电子应大于0.4 mol而小于0.6 mol，A项不正确。
8、4.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)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_。(2)足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸和氢氧化钠溶液中，产生H2的体积之比是_。(3)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_。(4)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为V(甲)V(乙
9、)12，则加入铝粉的质量为_(填字母)。A.5.4 g B.3.6 g C.2.7 g D.1.8 g答案(1)11(2)13(3)31(4)A解析(1)根据化学方程式：2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，得Al与H2的关系式均为2Al3H2，故只要参加反应的Al的量相等，所得H2的量必相等。(2)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。(3)因为铝足量且产生H2的量相等，根据关系式n(HCl)n(NaOH
10、)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。(4)其反应原理分别为2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。可见当参加反应的HCl和NaOH的物质的量一样多时，产生H2的体积比是13，而题设条件体积比为12，说明此题投入的铝粉对盐酸来说是过量的，而对于NaOH来说是不足的。2Al6HCl=2AlCl33H2 6 mol 3 mol 3 molL10.1 L 0.15 mol则Al与NaOH反应生成的H2为0.15 mol20.3 mol。2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2227 g3
11、 mol5.4 g0.3 mol即投入的铝粉为5.4 g。铝与酸或碱反应生成H2的量的关系2Al6HCl=2AlCl33H22Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(1)等质量的铝与足量的盐酸、氢氧化钠溶液分别反应：产生H2的物质的量相等。消耗H、OH的物质的量之比为n(H)n(OH)31。(2)足量的铝分别与等物质的量的HCl和NaOH反应：消耗Al的物质的量之比为13。生成H2的物质的量之比为13。(3)一定量的铝分别与一定量的盐酸、氢氧化钠溶液反应：若产生氢气的体积比为1，则必定铝与盐酸反应时，铝过量而HCl不足。 铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而NaOH过量。考点二铝的重要化合物
12、1.氧化铝(1)物理性质：白色固体，难溶于水，熔点很高。(2)化学性质2.氢氧化铝(1)物理性质：白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。(2)化学性质(用化学方程式或离子方程式表示)Al(OH)3的电离方程式为写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：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：3AlOAl36H2O=
13、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KAl(SO4)212H2O，它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH(填“”“”或“”)7。明矾可以净水，其净水的原理是Al33H2O Al(OH)3(胶体)3H，Al(OH)3胶体吸附水中的杂质形成沉淀而净水。(1)Al2O3的熔点高，可作耐高温材料，实验室可用氧化铝坩埚熔化NaOH、Na2CO3固体等()(2)明矾可作净水剂，起到杀菌消毒的作用()(3)AlO、HCO在水溶液中因发生双水解反应而不能大量共存()(4)AlO与NH在水溶液中因发生双水解反应不能大量共存()答案(1)(
14、2)(3)(4)1.按要求完成下列问题明矾溶液与Ba(OH)2溶液反应：(1)Al3恰好完全沉淀其离子方程式为_，反应后溶液的pH_(填“”“”或“”“”或“W1W2(3)520 gAl(OH)3的三种制备方法方法一：可溶性铝盐溶液与过量氨水反应反应原理：Al33NH3H2O=Al(OH)33NH方法二：向可溶性偏铝酸盐溶液中通入过量CO2反应原理：AlO2H2OCO2=Al(OH)3HCO方法三：相互促进水解法考点三用数形结合思想理解“铝三角”1.Al3、Al(OH)3、AlO之间的转化关系写出实现上述各步转化的离子方程式。答案(1)Al33NH3H2O=Al(OH)33NHAl33AlO6
15、H2O=4Al(OH)3Al33OH=Al(OH)3(2)Al(OH)33H=Al33H2O(3)Al34OH=AlO2H2O(4)AlO4H=Al32H2O(5)AlOCO22H2O=Al(OH)3HCOAlOHH2O=Al(OH)3(6)Al(OH)3OH=AlO2H2O2.与Al(OH)3沉淀生成有关的图像分析(1)可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像(从上述转化关系中选择符合图像变化的离子方程式，下同)操作可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量NaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液至过量现象立即产生白色沉淀渐多最多渐少消失无沉淀(有但即溶)出现沉淀渐多最多沉淀不消失图像方程式序号A
16、B：(1)BD：(6)AB：(3)BC：(1)(2)偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像操作偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过量稀盐酸中逐滴加入偏铝酸盐溶液至过量现象立即产生白色沉淀渐多最多渐少消失无沉淀出现沉淀渐多最多沉淀不消失图像方程式序号AB：(5)BC：(2)AB：(4)BC：(1)1.下列各组物质的无色溶液，不用其他试剂即可鉴别的是_(填序号)。NaOH、AlCl3NaHCO3、H2SO4NaAlO2、NaHSO4Na2CO3、HClNa2CO3、NaHCO3、Ca(OH)2答案解析都使用互滴法，两次操作应产生不同的现象。向含Al3的溶液中滴加NaOH溶液：先生成白色沉淀，后沉淀又逐渐溶解；向
17、NaOH溶液中滴加含Al3的溶液：开始无沉淀产生，后产生白色沉淀，且沉淀不溶解。两次现象不同，可以鉴别。不论是NaHCO3溶液滴入H2SO4溶液中还是H2SO4溶液滴入NaHCO3溶液中都会立即产生气泡，现象相同，无法鉴别。NaHSO4=NaHSO，溶液显强酸性。向NaAlO2溶液中滴加NaHSO4：开始出现白色沉淀，后沉淀逐渐溶解；向NaHSO4溶液中滴加NaAlO2溶液：开始无现象，后出现白色沉淀。现象不同，可以鉴别。向Na2CO3溶液中滴加盐酸：开始无现象，后产生气泡；向盐酸中滴加Na2CO3溶液：立即产生气泡。现象不同，可以鉴别。无论是NaHCO3溶液还是Na2CO3溶液，加入到Ca(
18、OH)2溶液中都会产生白色沉淀，无法鉴别。2.H、Al3、Al(OH)3、NH竞争OH能力顺序向HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl溶液中(假设各1 mol)，逐滴加入NaOH溶液，沉淀的物质的量随NaOH溶液体积变化的图像如下。(假设Mg2、Al3结合OH能力相同)分析图像的变化情况，回答下列问题：(1)H、Al3、Al(OH)3、NH四种微粒与OH反应的先后顺序依次为_。(2)依次写出各阶段的离子方程式：OA：_。AB：_。BC：_。CD：_。答案(1)H、Al3、NH、Al(OH)3(2)HOH=H2OAl33OH=Al(OH)3，Mg22OH=Mg(OH)2NHOH=NH3H2O
19、Al(OH)3OH=AlO2H2O3.OH、CO、AlO、Al(OH)3竞争H的顺序向NaOH、Na2CO3、NaAlO2溶液中(假设各1 mol)，逐滴加入HCl溶液，产生沉淀的物质的量随HCl溶液体积变化的图像如图所示：分析图像的变化情况，回答下列问题：(1)OH、CO、HCO、AlO、Al(OH)3这五种微粒与H反应的先后顺序依次为_。(2)依次写出各阶段的离子方程式：OA：_。AB：_。BC：_。CD：_。答案(1)OH、AlO、CO、HCO、Al(OH)3(2)OHH=H2OAlOHH2O=Al(OH)3COH=HCO，HCOH=CO2H2OAl(OH)33H=Al33H2O题组一涉及Al(OH)3沉淀的图像原理分析1.Al3、AlO形成Al(OH)3图像的综合分析如图表示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B.x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的物质的量的变化答案B解析
