高考化学总复习 第四单元 第2节 铝及其化合物配套课件.ppt

第2节 铝及其化合物 1 掌握金属铝及其重要化合物的主要性质 2 了解铝及其化合物的应用 回归教材 一 铝 1 位置 第三 a 还原 强 铝元素在元素周期表中位于 周期 族 铝是较活泼的金属 在金属活动性顺序表中 铝位于锌铁的前面 铝在化学反应中 能表现出较强的 性 即失电子的能力 是常用的还原剂 银白色 小 小 低 2 物理性质铝是 金属 密度 属轻金属 硬度 熔沸点 有良好的导电性和导热性 铝合金密度小 强度高 塑性好 易于成型 制造工艺简单 成本低廉 常用于建筑业 容器和包装业 交通运输业 电子行业等 3 化学性质 写出有关化学方程式或离子方程式 4al 3o2 2al2o3 2al 6h 3al3 3h2 2al 3cu2 2al3 3cu 应生成氢气的实质都是al 3eal3 所以al无论与酸反应还 续表 al既能与强酸反应 又能与强碱溶液反应 al与酸 碱反 是与碱反应 al与h2的关系都是2al 3h2 2al fe2o3al2o3 2fe 失3e 二 氧化铝与氢氧化铝 白色 al2o3 6h 2al3 3h2o al2o3 2oh 2alo h2o 2al2o3 4al 3o2 al oh 3 3h al3 3h2o al oh 3 oh alo 2h2o 2al oh 3al2o3 3h2o 两性 两性 续表 al3 水解生成al oh 3胶 三 铝盐 1 复盐 由两种或两种以上阳离子和一种阴离子组成的盐 如明矾 化学式为kal so4 2 12h2o 2 明矾的净水原理 明矾溶于水后发生电离 体 化学方程式 氢氧化铝胶体的吸附能力很强 可以吸附水里悬浮的杂质 并形成沉淀 使水澄清 所以 明矾是一种较好的净水剂 3 alcl3是共价化合物 熔融时不导电 不能用电解法制 al alcl3溶液加热蒸干灼烧最终得al2o3固体 al3 3h2oal oh 3 胶体 3h 自主测评 a na2o2能与co2反应 可用作呼吸面具的供氧剂b al2o3熔点高 可用于制作耐高温仪器c 明矾能水解生成al oh 3胶体 可用作净水剂d sio2有导电性 可用于制备光导纤维解析 d项sio2没有导电性 硅单质才有导电性 答案 d 2 相同质量的下列物质分别与等浓度的naoh溶液反应至 体系中均无固体物质 消耗碱量最少的是 a al b al oh 3 c alcl3 d al2o3 解析 根据题设要求所发生的反应及na原子守恒 有 n naoh n na al naalo2 naoh al oh 3 naalo2 naoh alcl3 naalo2 3nacl 4naoh al2o3 2naalo2 2naoh 设4种固体的质量均为m 则消耗碱的物质的量分别为m 27mol m 78mol m 133 5 4mol m 33 375mol m 102 2mol m 51mol 可知选项b正确 答案 b 3 下表中 对陈述 的正确性及两者间因果关系的判 断 完成正确的是 解析 铝和氧化铝可以和强碱反应 不是和所有的碱反应 a错误 b项只能说明次氯酸有漂白性 氯气没有漂白性 b错误 二氧化硫有还原性 高锰酸钾有强氧化性 所以二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色 c正确 铁和铝与浓硝酸或浓硫酸反应生成一层致密的氧化物薄膜阻止了进一步的反应 d错误 答案 c 4 只用试管和胶头滴管就可以鉴别的下列各组溶液是 alcl3溶液和naoh溶液 ca hco3 2溶液和naoh溶液 naalo2溶液和盐酸 al2 so4 3溶液和氨水 agno3溶液和氨水 a c b d 解析 两种溶液满足相互滴加时现象不同则满足题意 中若往alcl3溶液中逐滴加入naoh溶液 开始时有沉淀生成 反之则开始时无沉淀生成 中若往naalo2溶液中逐滴加入盐酸 开始时有沉淀生成 反之则开始时无沉淀生成 中若往agno3溶液中逐滴加入氨水 开始时有沉淀生成 反之则开始时无沉淀生成 故 正确 而 和 中溶液互滴 现象相同 答案 a 5 聚合氯化铝是一种新型 高效絮凝剂和净水剂 其单体是液态的碱式氯化铝 al2 oh ncl6 n 本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝 其制备原料为分布广 价格廉的高岭土 化学组成为 al2o3 25 34 sio2 40 50 fe2o3 0 5 3 0 以及少量杂质和水分 已知氧化铝有多种不同的结构 化学性质也有差异 且一定条件下可相互转化 高岭土中的氧化铝难溶于酸 制备碱式氯化铝的实验流程如下 度约为1 15g cm 3 和 g蒸馏水 配制用到的仪器 根据流程图回答下列问题 1 煅烧 的目的是 2 配制质量分数15 的盐酸需要200ml30 的浓盐酸 密 有烧杯 玻璃棒 3 溶解 过程中发生反应的离子方程式为 4 加少量铝粉的主要作用是 5 调节溶液ph在4 2 4 5 的过程中 除添加必要的试剂 还需借助的实验用品是 蒸发浓缩 需保持温度在90 100 控制温度的实验方法是 解析 对比原料与产品可知 该生产的主要工序 一是除去原料高岭土中的杂质 二是将al2o3利用水解絮凝法转化为产品 再进一步分析 除铁用铝置换后过滤 高岭土中的al2o3不溶于酸 必须经煅烧改变结构 该题经这样分析 题设的所有问题的答案并在分析之中 答案 1 改变高岭土中的结构 使其能溶于酸 2 230量筒 3 al2o3 6h 2al3 3h2o fe2o3 6h 2fe3 3h2o 4 除去溶液中的铁离子 5 ph计 或精密ph试纸 水浴加热 重点一 氢氧化铝两性的应用 1 判断离子共存 2 鉴别 利用滴加顺序不同 现象不同 alcl3溶液中滴加naoh溶液现象为 先生成白色沉淀 后沉淀溶解 naoh溶液中滴加alcl3溶液现象为 开始无明显现象 后产生白色沉淀 继续滴加沉淀不溶解 3 分离提纯 利用al能溶于强碱溶液 分离al与其他金属的混合物 利用al2o3能与强碱反应 分离al2o3与其他金属氧化物的混合物 d alo2 例1 工业利用冶铜炉渣 含fe2o3 feo sio2 al2o3等 制fe2o3的生产流程示意图如下 经 足量的naoh溶液 处理后 铝元素的存在形态为 a al b al oh 3 c al3 答案 d 解析 上述生产流程中铝元素发生的变化为 al2o3加入盐酸溶解转化为al3 加入naoh溶液产生al oh 3沉淀 继续加入过量的naoh溶液 沉淀溶解转化为naalo2 重点二 从铝土矿中提取铝 铝是地壳中含量最多的金属元素 在自然界主要以化合态形式存在于氧化铝中 铝土矿的主要成分是al2o3 此外还含有少量sio2 fe2o3等杂质 冶炼金属铝很重要的一个过程是al2o3的提纯 对于以提纯某一物质为实验目的的流程题 其实就是考查混合物的除杂 分离 提纯的有关知识 当遇到这一类题时 一般的思路是在流程中找出得到的主要物质是什么 混有的杂质有哪些 认真分析当加入某一试剂后 能与什么物质发生反应 生成了什么产物 要用什么样的方法才能将杂质除去 只有这样才能明白每一步所加试剂或操作的目的 1 溶解 目的是得到偏铝酸钠溶液 al2o3 2naoh 2naalo2 h2o 2 过滤 除去不溶物质 3 酸化 得到氢氧化铝和碳酸氢钠 naalo2 co2 2h2o al oh 3 nahco3 4 过滤 得到氢氧化铝 5 灼烧 得到高纯度氧化铝 2al oh 3 al2o3 3h2o 6 电解 得到金属铝 电解 2al2o3 4al 3o2 例2 从铝土矿 主要成分是al2o3 含sio2 fe2o3 mgo 等杂质 中提取两种工艺品的流程如下 请回答下列问题 1 流程甲加入盐酸后生成al3 的离子方程式为 2 流程乙加入烧碱后生成sio的离子方程式为 3 验证滤液b含fe3 可取少量滤液并加入 填试剂名称 4 滤液e k中溶质的主要成分是 填化学式 写出该溶液的一种用途 5 已知298k时 mg oh 2的溶度积常数ksp 5 6 10 12 取适量的滤液b 加入一定量的烧碱达到沉淀溶液平衡 测得 ph 13 00 则此温度下残留在溶液中的c mg2 答案 1 al2o3 6h 2al3 3h2o 2 sio2 2oh sio3 2 h2o 3 硫氰化钾 或硫氰酸钾 苯酚溶液等合理答案 4 nahco3制纯碱 或做发酵粉等合理答案 5 5 6 10 10mol l 1 解析 1 与hcl反应生成al3 应为铝土矿中al2o3 2 sio2可以溶于naoh中生成na2sio3 3 检验fe3 的特征反应很多 如遇kscn显血红色 遇苯酚显紫色 遇oh 生成红褐色沉淀等 4 生成e k时 co2均是过量的 故应生成nahco3 5 ksp c mg2 c2 oh c mg2 5 6 10 12 0 1 2mol l 1 5 6 10 10mol l 1 铝的性质的实验探究 铝镁合金已成为轮船制造 化工生产等行业的重要材料 某研究性学习小组的三位同学 为测定某含镁3 5 的铝镁合金 不含其他元素 中镁的质量分数 设计下列三种不同实验方案进行探究 填写下列空白 实验方案 铝镁合金 测定剩余固体质量 探究一 naoh溶液 实验中发生反应的化学方程式是 实验步骤 1 称取5 4g铝镁合金粉末样品 投入vml2 0mol l 1的naoh溶液中 充分反应 naoh溶液的体积v 2 过滤 洗涤 干燥 称量固体 该步骤中若未洗涤固体 测得镁的质量分数将 填 偏高 或 偏低 实验方案 铝镁合金 测定生成气体的体积 探究二 盐酸 实验装置 问题讨论 3 某同学提出该实验装置不够完善 应在a b之间添加一个干燥 除酸雾的装置 你的意见是 填 需要 或 不需要 4 为使测定结果尽可能精确 实验中应注意的问题是 写出 两点 探究三 实验方案 称量xg铝镁合金粉末 放在如下图所示装置 的惰性电热板上 通电使其充分灼烧 问题讨论 5 欲计算mg的质量分数 该实验中还需测定的数据是 6 若用空气代替o2进行实验 对测定结果是否有影响 填 是 或 否 实验拓展 参照探究一 探究二的实验方案 请你另设计一个实验方案 测定该铝镁合金中镁的质量分数 请写出实验流程 解析 1 镁与碱不反应 而铝能够与碱反应 当样品中镁的含量最高 5 时 消耗的碱最少 消耗的体积为 5 4g 1 5 27g mol 1 2 0mol l 1 0 095l 未洗涤固体 则固体上 附着其他物质 导致测定结果偏高 2 因为b c中盛装的是水 所以制得的气体没必要是干燥的 该实验方案的关键是装置的气密性良好 另外要保证装置中气体的压强与大气压相同等 3 通过铝镁合金经灼烧生成氧化物增加的质量可以求得它们的质量比 如果用空气代替o2进行实验 因为空气中的二氧化碳 氮气能够与镁反应 所以对实验结果会造成一定的影响 4 通过铝不同于镁的特殊性质进行实验设计 答案 探究一 2al 2naoh 2h2o 2naalo2 3h2 1 95ml 2 偏高 探究二 3 不需要 4 检查装置的气密性 合金完全 溶解 或加入足量盐酸 或调整量气管c的高度 使c中液面与b中液面相平等合理答案均可 探究三 5 灼烧后固体的质量 6 是 a 该物质属于两性氧化物b 该物质是al oh 3和na2co3的混合物d 该药剂不适合于胃溃疡患者服用 c 1molnaal oh 2co3最多可消耗3molh 考点一 铝及其化合物的性质及应用 1 医疗上用的抑酸剂是为了减少胃内的盐酸而使用的药物 抑酸剂种类很多 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 解析 据双羟基铝碳酸钠的化学式可知其不属于氢氧化物 也不是al oh 3和na2co3的混合物 而是一种化合物 a b错误 naal oh 2co3 4hcl nacl alcl3 3h2o co2 可知c错误 由于反应时有co2气体放出 故该药剂不适合于胃溃疡患者服用 d正确 答案 d 2 某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行研究 1 下表为 铝与氯化铜溶液反应 实验报告的一部分 按反应类型写出实验中发生反应的化学方程式各一个 是离子反应的只写离子方程式 置换反应 化合反应 入酸化后的h2o2溶液中 mno2溶解产生mn2 该反应的离子 2 用石墨作电极 电解上述实验分离出的溶液 两极产生气泡 持续电解 在阴极附近的溶液中还可观察到的现象是 解释此现象的离子方程式是 3 工业上可用铝与软锰矿 主要成分为mno2 反应来冶炼 金属锰 用铝和软锰矿冶炼锰的原理是 用化学方程式表示 mno2在h2o2分解反应中作催化剂 若将适量mno2加 方程式是 为 2价 得电子 则必有物质失电子 只可能是 中被氧化生成cu2 oh 2co3 是化合反应 2 电解的是alcl3溶液 阴极生成h2 阴极附近oh 浓度增大 al3 与oh 结合生成al oh 3沉淀 持续电解 al oh 3又溶于过量的碱 阳极生成cl2 3 联想铝热反应即可得出答案 mn由 4价变 10 失电子 解析 1 al与h cu2 发生置换反应 cu在潮湿的空气 h2o2 o2 答案 1 2al 6h 2al3 3h2 或2al 3cu2 2al3 3cu 2cu o2 h2o co2 cu2 oh 2co3 2 有白色沉淀生成 后沉淀逐渐溶解直至消失al3 3oh al oh 3 al oh 3 oh alo2 2h2o 3 3mno2 4al 3mn 2al2o3 mno2 h2o2 2h mn2 o2 2h2o 高温 考点二 铝三角及其应用 3 用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝 下述操作步 骤中最恰当的组合是 加盐酸溶解 加烧碱溶液溶解 过滤 通入过量co2生成al oh 3沉淀 加入盐酸生成al oh 3沉淀 加入过量烧碱溶液 a b c d 解析 利用al溶于naoh溶液而mg不溶于naoh溶液可除去mg 答案 b 4 下列有关铝及其化合物的说法正确的是 a 2013年广东潮州模拟 漂白粉和明矾都常用于自来水的处理 二者的作用原理是相同的b 2013年广东惠州模拟 铝热反应可用于焊接钢轨和金属的冶炼c 2013年广东揭阳模拟 工业上金属mg al都是用电解其相应的氯化物水溶液制得的d 2013年广东深圳模拟 常温下铝箔放在浓硝酸中 生成h2 解析 漂白粉的有效成分是次氯酸钙 次氯酸钙因为强氧化性而起杀菌消毒的作用 明矾溶于水电离出铝离子 铝离子水解