備考2022高考化學(xué)第一輪復(fù)習(xí) 第3章 金屬及其化合物 第2節(jié) 鋁及其重要化合物學(xué)案 必修1

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1、備考2022高考化學(xué)第一輪復(fù)習(xí) 第3章 金屬及其化合物 第2節(jié) 鋁及其重要化合物學(xué)案 必修1 一、鋁的主要性質(zhì)及應(yīng)用 1.存在及物理性質(zhì) ⑴鋁位于元素周期表 。鋁元素在地殼中含量豐富,僅次于硅排第三位,在金屬當(dāng)中是含量占 位。自然界中的鋁全部以 態(tài)存在。 ⑵鋁為 色固態(tài),金屬,特別的是鋁的粉末是白色,工業(yè)稱為“銀粉”一般金屬的汾末是黑色的。 ⑶鋁熔點為660.40C,沸點為24670C密度為2.7g·cm-3,導(dǎo)電性僅次于銀、銅和金。 2.化學(xué)性質(zhì):結(jié)構(gòu)分析——鋁原子最外層有3個電子,表現(xiàn) 價,易失去表現(xiàn)

2、 性。 ⑴跟非金屬單質(zhì)反應(yīng) ①與氧氣常溫時反應(yīng)方程式: 。 現(xiàn)象:在表面生成一層 ,保護(hù)內(nèi)部金屬。使Al 盡管很活潑,但很耐腐蝕。 ②與氧氣點燃時反應(yīng):4 Al+3 O22Al2O3 現(xiàn)象: 。原因 。 ③和鹵素反應(yīng),2 Al+3 X2 = 2AlX3(X2可以是Cl2、Br2)。此外,也能生成Al2S3、AlN、Al4C

3、3。 ⑵鋁與酸反應(yīng) ①與非氧化性強酸(稀硫酸、鹽酸)反應(yīng),離子方程式: 。 ②與氧化性酸 常溫下,鋁、鐵遇 、 發(fā)生鈍化,加熱時能反應(yīng)。 與熱濃硫酸: ; 與稀硝酸反應(yīng): ; ⑶鋁與強堿溶液反應(yīng):

4、 ; 離子方程式: ; ⑷鋁熱反應(yīng):2 Al+Fe2O3 。 鋁熱劑: 與活潑性在鋁以后的 的混合物稱為鋁熱劑。 鋁熱反應(yīng)用途:野外焊接鋼軌,可用于冶煉Ni、Mn、V、W、Cr等難熔金屬。 二、鋁的重要化合物 1.氧化鋁 ⑴物理性質(zhì): 色

5、 態(tài),熔點 (2045℃), 溶于水。 ⑵化學(xué)性質(zhì):是 氧化物,①與酸反應(yīng)離子方程式: 。 ②與堿反應(yīng)離子方程式: 。 ⑶用途:熔點很高,是一種比較好的 材料,還可以制作各種寶石。 2.氫氧化鋁 ⑴物理性質(zhì): 色膠狀沉淀。 ⑵化學(xué)性質(zhì): ①氫氧化鋁是兩性氫氧化物,只溶于 酸或 堿,而不溶于 酸

6、或 堿。 與酸反應(yīng)離子方程式: ; 與堿反應(yīng)離子方程式: 。 ②氫氧化鋁受熱分解: 。 ⑶Al(OH)3的制備: ①用 堿氨水與可溶性鋁鹽反應(yīng)離子方程式: 。 ②向偏鋁酸鹽中通入CO2(少量)離子方程式:

7、 。 3.明礬 ⑴化學(xué)式: ,明礬是含有結(jié)晶水的硫酸鉀和硫酸鋁的復(fù)鹽。 ⑵性質(zhì):Al3+容易水解,溶液顯 性,離子方程式: 。 ⑶用途:氫氧化鋁膠體的吸附能力很強,可以吸附水里懸浮的雜質(zhì),明礬是一種較好的 劑。 一、“鋁三角”的轉(zhuǎn)化關(guān)系及其應(yīng)用 1. Al3+、Al(OH)3、AlO之間轉(zhuǎn)化關(guān)系: (1) Al3+→Al(OH)3( 可實現(xiàn)反應(yīng)): ①Al3++ OH-=

8、== 。 ②Al3++ NH3·H2O=== 。 ③Al3++AlO 。 (2) Al(OH)3 →Al3+( 可實現(xiàn)反應(yīng), 不能發(fā)生該反應(yīng)): Al(OH)3+ 。 (3)AlO2-→Al(OH)3(

9、 可實現(xiàn)反應(yīng)): ①AlO+H++ ; ②AlO+CO2 。 (4) Al(OH)3→AlO2-( 可實現(xiàn)反應(yīng), 不能發(fā)生該反應(yīng)): Al(OH)3+; (5) Al3+→AlO2-( 可實現(xiàn)反應(yīng),): Al3++

10、 ; (6) AlO2-→Al3+( 可實現(xiàn)反應(yīng)): AlO+ 。 2.常見解題應(yīng)用: ⑴離子共存問題: ①Al3+因雙水解程度較大,與OH-,及S2-、HS-、AlO、CO32-、HCO3-等弱酸根均不能大量共存。 ②AlO和OH-相同,只與強堿陽離子如Na+、K+、Ba2+大量共存,與其它弱堿陽離子都不共存。 ⑵鑒別AlCl3和NaOH(

11、利用滴加順序不同,現(xiàn)象不同) ①AlCl3溶液中滴加NaOH溶液現(xiàn)象為: 。 ②NaOH溶液中滴加AlCl3溶液現(xiàn)象為: 。 ⑶分離提純:分離Al與其他金屬的混合物、分離Al2O3與其他金屬氧化物、分離Al3+與其他金屬陽離子時。都用 溶液。 ⑷不同形式鋁的化合物之間轉(zhuǎn)化關(guān)系,可以參照圖示分析,隔位物質(zhì)間能發(fā)生反應(yīng),生成中間產(chǎn)物;若有兩種中間產(chǎn)物,則與反應(yīng)物用量有關(guān)

12、:HCl——AlCl3——Al(OH)3——NaAlO2——NaOH。例NaOH與AlCl3反應(yīng),可能生成Al(OH)3,也可能生成NaAlO2;AlCl3與NaAlO2反應(yīng),只能生成Al(OH)3。 二、氫氧化鋁沉淀的圖象分析 操作 現(xiàn)象 圖像 離子方程式 向一定量的AlCl3 溶液中逐滴加入NaOH 溶液至過量。 向一定量的NaAlO2 溶液中逐滴加入稀鹽酸溶液至過量。 向一定量的NaOH 溶液中逐滴加入AlCl3 溶液至過量。 向一定量的鹽酸 溶液中逐滴加入NaAlO2溶液至過量。 向一定量的AlCl3 溶液中逐

13、滴加氨水溶液至過量。 向一定量的NaAlO2 溶液中緩慢通入CO2至過量。 三、鋁與酸、堿反應(yīng)生成H2的量的關(guān)系 1.等量鋁分別與足量鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng),產(chǎn)生氫氣體積比= 。 2.足量的鋁分別與等物質(zhì)的量的鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng),產(chǎn)生氫氣的體積比為=。 3.一定量的鋁分別與一定量的鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng),產(chǎn)生氫氣的體積比為 ≤≤ ,則必定是:①鋁與鹽酸反應(yīng)時,鋁過量而鹽酸不足;②鋁與氫氧化鈉反應(yīng)時,鋁不足而氫氧化鈉過量。解題時應(yīng)充分利用上述過量關(guān)系。 1.向30 mL 1 mol·L-1的AlCl3溶液中逐漸加入濃度為4 mol·L-

14、1的NaOH溶液,若產(chǎn)生0.78 g白色沉淀,則加入的NaOH溶液的體積可能為 (  ) A.3 mL B.7.5 mL C.15 mL D.17.5 mL 2.甲、乙兩燒杯中各盛有100 mL 3 mol·L-1的鹽酸和NaOH溶液,向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉,反應(yīng)結(jié)束后,測得生成的氣體體積比為V(甲)∶V(乙)=1∶2,則加入鋁粉的質(zhì)量為 (  ) A.5.4 g B.3.6 g C.2.7 g D.1.8 g 第二節(jié) 鋁及其重要化合物參考答案 【基礎(chǔ)落實】 一、鋁的主要性質(zhì)及應(yīng)用 1. ⑴第三周

15、期ⅢA族 第一 化合 ⑵銀白 2. +3 還原 ⑴①4 Al+3 O2===2Al2O3 致密的氧化膜 ②鋁表面熔化但不滴落 生成的Al2O3熔點很高,把已經(jīng)熔化的鋁兜住了 ⑵①2 Al+6 H+ =2Al3++3H2↑ ②濃硫酸 濃硝酸 2Al+6H2SO4(濃)Al2(SO4)3+3SO2↑+6H2O 1 Al+4 HNO3(稀) === Al(NO3)3+NO↑+2H2O ⑶2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑ 2Al+2OH-+2H2O = 2 AlO2-+3H2↑ ⑷Al

16、2O3+2Fe 鋁粉 金屬氧化物 二、鋁的重要化合物 1.⑴白 固 高 難 兩性 ⑵Al2O3+6H+=2Al3++3H2O Al2O3+2OH- ===2AlO2-+H2O ⑶耐火 2.⑴白 ⑵強 強 弱 弱 Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O Al(OH)3+OH-=AlO2-+H2O 2 Al(OH)3Al2O3+3H2O ⑶弱 Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3NH4+ 2 AlO2-+ CO2+3H2O2 Al(OH)3↓+ CO32

17、- 3.⑴KAl(SO4)2·12H2O ⑵酸 Al3++3H2OAl(OH)3 +3H+ ⑶凈水 【規(guī)律總結(jié)】 一、“鋁三角”的轉(zhuǎn)化關(guān)系及其應(yīng)用 1. (1)強堿弱堿均 3 Al(OH)3↓ 3 Al(OH)3↓+3NH4+ 3 +6H2O===4Al(OH)3↓ (2) 強酸 弱酸 3 H+===Al3++3H2O (3) 強酸弱酸均 H2O===Al(OH)3↓ +2H2O===Al(OH)3↓+HCO3- (4) 強堿 弱堿 OH-===AlO2-+2H2O (5) 只有強堿且過量

18、 4OH-=== AlO2-+2H2O (6) 只有強酸且過量 4H+===Al3++2H2O 2.⑵先產(chǎn)生白色沉淀,后沉淀溶解 開始無明顯現(xiàn)象,后產(chǎn)生白色沉淀,沉淀不溶解。⑶強堿或NaOH 二、氫氧化鋁沉淀的圖象分析 操作 現(xiàn)象 圖像 離子方程式 立即產(chǎn)生白色沉淀→漸多→最多→減少→消失 Al3++3OH-=Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 立即產(chǎn)生白色沉淀→漸多→最多→減少→消失 AlO2-+H++H2O= Al(OH)3↓ Al(OH)3+3H+=Al3++3H2

19、O 無沉淀→出現(xiàn)沉淀→漸多→最多→沉淀不消失 Al3++4OH-= AlO2-+2H2O Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓ 無沉淀→出現(xiàn)沉淀→漸多→最多→沉淀不消失 AlO2-+4H+= Al3++2H2O Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3 立即產(chǎn)生白色沉淀→漸多→最多→沉淀不消失 Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ Al(OH)3與NH3·H2O不 反應(yīng) 立即產(chǎn)生白色沉淀→漸多→最多→沉淀不消失 2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32- CO32-+ CO2+H2O=2HCO3- 三、鋁與酸、堿反應(yīng)生成H2的量的關(guān)系 1. 1∶1 2. 1∶3 3. 1/3 1/1 【對點訓(xùn)練】 1. B 2. A

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