高考化学第一轮复习 3.2 铝及其化合物课件 新人教版.ppt

必考部分 第三单元 金属及其化合物 第2节铝及其化合物 1 了解铝的主要性质及应用 2 了解铝的重要化合物的主要性质及应用 本节重点考查 1 al2o3 al oh 3的两性 2 al3 alo2 al oh 3的相互转化 分析近三年高考 上述两点涉及较多 主要以选择题和书写方程式为主 一 铝的化学性质1 铝与氧气反应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 原因是 反应的化学方程式是 2 铝与酸的反应铝与稀硫酸反应的离子方程式为 3 铝与强碱的反应铝与naoh溶液反应的离子方程式为 4 铝热反应al与fe2o3共热的化学方程式为 铝是活泼金属 为什么铝制品具有一定的耐腐蚀能力常用来作各种材料 提示 因为铝易与空气中的氧气反应生成保护膜 保护着内部金属不易被腐蚀 铝热反应发生的原因是什么 二 铝的重要化合物1 氧化铝和氢氧化铝的比较 2 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 其净水的原因是 答案 1 al2o3 6h 2al3 3h2oal oh 3 3h al3 3h2oal2o3 2oh 2alo2 h2oal oh 3 oh alo2 2h2o2 2 kal so4 2 12h2o无可 al3 3h2oal oh 3 胶体 3h al oh 3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水 既能与酸反应又能与碱反应的物质有哪些 提示 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 现有alcl3 mgcl2的混合溶液 如何分离提纯得到各自的溶液 1 下列说法中正确的是 a 铝合金门窗及餐具坚固耐用 所以铝不活泼 不易与其他物质反应b 铝不能与fe3o4发生置换反应c 铝片放入氢氧化钠溶液中的离子方程式al 2oh alo2 h2 d 可以用氢氧化钠溶液来除去铁粉中的铝粉答案 d 2 下列说法中正确的是 a 熔化固体naoh的坩埚不能选用al2o3坩埚b 用盐酸 氢氧化钠溶液均可除去铝表面的氧化膜c 向alcl3溶液中加入过量naoh溶液 离子方程式为 al3 3oh al oh 3 d alcl3溶液中滴入过量的氨水 离子方程式为 al3 3nh3 h2o al oh 3 3nh4 e 向一定量的alcl3溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液 先生成白色沉淀 后沉淀逐渐溶解f 实验室中我们通常用氨水与al2 so4 3溶液反应来制取al oh 3 一般不用naoh溶液g 除去氧化铁中氧化铝的方法 向混合物中加入过量的氢氧化钠溶液 充分反应后过滤 洗涤 干燥答案 abdefg 3 2005年度诺贝尔生理学和医学奖授予巴里 马歇尔和罗宾 沃伦 以表彰他们发现了幽门螺杆菌以及该细菌对消化性溃疡病的致病机理 下列物质适合胃溃疡严重的病人使用的是 a 胃舒平 主要成分是al oh 3 b 苏打 主要成分是na2co3 c 小苏打 主要成分是nahco3 d 碳酸钡粉末 解析 胃溃疡严重的病人胃黏膜已腐烂 如果服用苏打或小苏打会产生大量气体 加剧胃黏膜表面穿孔 使病情更加严重 碳酸钡虽能中和胃酸 但是生成的钡离子有毒并且产生气体 答案 a 4 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 又能溶于强碱溶液d 氧化铝只能与酸反应 不能与碱溶液反应解析 铝为活泼金属 常温下能与o2反应生成致密的氧化膜 加热条件下al与cl2剧烈反应 al al2o3既能与酸反应 又能与强碱溶液反应 答案 c 5 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3 2b 质量之比为3 2c 摩尔质量之比为2 3d 反应速率之比为2 3 解析 由图可知mg al两者产生的h2体积相等 由关系式 mg h2和2al 3h2可得关系式3mg 2al 知a项正确 m mg m al 3 24 2 27 4 3 b错误 c错误 反应速率mg大于al d错误 答案 a 金属与酸或碱反应生成h2的量的关系1 金属与酸反应的计算 2 规律 金属与酸反应产生氢原子的物质的量等于金属失去电子的物质的量 相同物质的量的不同金属与足量酸反应产生h2的物质的量之比等于反应后对应金属呈现的化合价之比 3 常用方法 守恒法守恒法是化学计算中常用的方法 包括原子守恒 电荷守恒 电子守恒等 平均值法平均值法是混合物组分含量求解的常用方法 可设平均摩尔质量 要注意结合化合价进行转化 2 铝与酸 碱溶液反应生成h2的规律铝分别与盐酸 氢氧化钠溶液反应的原理 2al 6hcl 2alcl3 3h2 2al 2naoh 2h2o 2naalo2 3h2 铝与盐酸反应时 铝过量而盐酸不足 铝与氢氧化钠反应时 铝不足而氢氧化钠过量 解题时应充分利用上述过量关系快速求解 例1 2013 山东 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 铝的化学性质是什么 硝酸与金属又如何反应 解析 本题考查铝的性质 铝与硝酸反应生成的是no气体 其余三种物质都能与铝反应产生h2 三者与铝反应的生成物分别是naalo2 al2 so4 3 alcl3 当消耗等量的al时 消耗溶质最少的是naoh溶液 答案 a 1 硝酸具有强氧化性 与金属反应得不到h2 2 等量的铝与足量的酸 碱反应 得到h2的量相同 但消耗溶质不一定相同 将某份铁铝合金样品均分为两份 一份加入足量盐酸 另一份加入足量naoh溶液 同温同压下产生的气体体积比为3 2 则样品中铁 铝物质的量之比为 a 3 2b 2 1c 3 4d 4 3 答案 c 铝三角 转化关系及其应用1 al3 al oh 3和alo2 之间的转化关系 1 al oh 3 oh alo2 2h2o 强碱 2 al oh 3 3h al3 3h2o 强酸 3 al3 3oh al oh 3 4 alo2 h h2o al oh 3 5 alo2 4h al3 2h2o 强酸 6 al3 4oh alo2 2h2o 强碱 7 al3 3alo2 6h2o 4al oh 3 2 铝三角 的应用 1 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 2 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能与强碱溶液反应 分离al2o3与其他金属氧化物的混合物 利用al oh 3的两性 分离al3 与其他金属阳离子的混合物 3 al oh 3的制备 途径三 al3 3alo2 6h2o 4al oh 3 这是最节省原料的方法 当溶液中有多种离子存在时要考虑离子之间的反应顺序 如向含有h nh4 mg2 al3 的混合溶液中逐滴加入naoh溶液时 naoh先与h 反应 再与al3 mg2 反应生成沉淀 再与nh4 反应 最后溶解al oh 3沉淀 例2 甲 乙 丙三位同学用规定的药品制备al oh 3 规定必用的药品如下 350g70 h2so4溶液 naoh固体240g 足量铝屑 水 不能用其他药品 甲 乙 丙用各自设计的方案制得al oh 3的质量分别是w1 w2 w3 三种实验方案如下 甲 铝 加naoh溶液 加h2so4溶液 w1gal oh 3乙 铝 加h2so4溶液 加naoh溶液 w2gal oh 3 试回答 1 从充分利用原料 降低成本和提高产率等因素分析 实验方案最合理的是 2 三位学生制得的al oh 3 w1 w2 w3其质量由大到小的顺序是 3 制得al oh 3的最大质量是 如何用金属铝和酸 碱来制取al oh 3 解析 甲 2al 2oh 2h2o 2alo2 3h2 alo2 h h2o al oh3 乙 2al 6h 2al3 3h2 al3 3oh al oh 3 所以al3 3alo2 6h2o 4al oh 3 分析 从化学方程式计量数看 甲 制取2molal oh 3消耗h 2mol oh 2mol 乙 制取2molal oh 3消耗h 6mol oh 6mol 丙 制取4molal oh 3消耗h 3mol oh 3mol 即制取2molal oh 3消耗h 1 5mol oh 1 5mol 结论是丙以较少的原料制出较多的al oh 3 最好 乙以较多的原料制出较少的产品 最差 相同的原料制取的al oh 3质量应以w3 w1 w2 由电荷守恒 oh 过量 按h 计算按丙的方法 3h 3oh 4al oh 33mol312g5molx 答案 1 丙 2 w3 w1 w2 3 520g al oh 3具有两性 易与强酸 强碱反应 在制备时需特别注意加入强酸 强碱的量 实验室可用铝屑 氨水 氢氧化钠溶液 稀硫酸等来制备氢氧化铝 某同学设计了三种实验方案 1 用方案 制备al oh 3时使用的药品最好是铝屑 稀硫酸和氨水 不用氢氧化钠代替氨水的原因是 写出该方案中有关的离子方程式 2 用方案 来制备al oh 3时 必须注意 的用量 以防止生成的al oh 3溶解 3 三种方案中 你认为最好的是 填序号 原因是 答案 1 若用naoh溶液沉淀al3 终点不易控制 因为al oh 3会溶于过量的naoh溶液 从而影响al oh 3的生成量2al 6h 2al3 3h2 al3 3nh3 h2o al oh 3 3nh4 2 稀硫酸 3 药品用量最少 操作最为简单 铝热反应1 原理2 实验装置 1 实验现象 镁条剧烈燃烧 放出一定的热量 使氧化铁粉末和铝粉在较高温度下发生剧烈的反应 反应放出大量的热 并发出耀眼的强光 纸漏斗的下部被烧穿 有熔融物落入沙中 待熔融物冷却后 除去外层熔渣 仔细观察 可以发现落下的是铁珠 2 应用 该反应原理可以应用在生产上 如焊接钢轨等 3 注意事项 1 铝热反应是在高温干态下进行的置换反应 铝只能与金属活动顺序排在其后的金属氧化物反应 2 铝热反应常出现在推断题中 3 铝热反应不能用来冶炼大量的金属铁 铜等 要考虑冶炼成本 例3 诺贝尔化学奖获得者施罗克等人发现金属钼的卡宾化合物可以作为非常有效的烯烃复分解催化剂 工业上冶炼钼的化学原理为 moo3 2nh3 h2o nh4 2moo4 h2o nh4 2moo4 2hcl h2moo4 2nh4cl 用还原剂将moo3还原成金属钼 则下列说法正确的是 a mos2煅烧产生的尾气可直接排入空气中b moo3是金属氧化物 也是碱性氧化物c h2moo4的酸性比盐酸强d 利用h2 co和铝分别还原等量的moo3 所消耗还原剂的物质的量之比为3 3 2 尾气如何处理 碱性氧化物如何定义 答案 d 当一种金属可用多种方法冶炼时 工业一般采用经济效益高 污染少的方法 1 热分解法优于焦炭还原法 2 焦炭还原法优于铝热还原法 3 铝热还原法优于电解还原法 4 从环保角度 h2还原法优于co还原法 下列说法中错误的是 a 利用铝热反应制备金属铝b 铝可用于冶炼某些熔点较高的金属c 铁轨焊接时常用到铝热反应 铝热反应中放出大量的热足以使铁熔化d 铝热反应是炼铁最常用的方法e al和mgo组成铝热剂 反应后生成单质镁 解析 a选项 铝热反应是铝单质与金属氧化物反应生成al2o3 错误 d选项 铝的价格比铁高得多 错误 e选项 al的活泼性小于mg 错误 答案 ade 数形结合思想在解题中的应用一 反映al3 al oh 3 alo2 之间转化的有关图像1 往alcl3溶液中逐滴加入naoh溶液至过量 见下图 1 o a al3 3oh al oh 3 a b al oh 3 oh alo2 2h2o 2 现象 开始产生白色沉淀并逐渐增多 白色沉淀开始溶解 白色沉淀全部溶解2 往naoh溶液中逐滴加入alcl3溶液至过量 见下图 1 o a al3 4oh alo2 2h2o a b 3alo2 al3 6h2o 4al oh 3 2 现象 开始无现象 出现白色沉淀 且沉淀不溶解 3 往naalo2溶液中逐滴加入hcl溶液至过量 见下图 1 o a alo2 h h2o al oh 3 a b al oh 3 3h al3 3h2o 2 现象 开始出现白色沉淀 白色沉淀又全部溶解 4 往盐酸中逐滴加入naalo2溶液至过量 见下图 1 o a alo2 4h al3 2h2o a b al3 3alo2 6h2o 4al oh 3 2 现象 开始无现象 后出现白色沉淀且沉淀不溶解 5 往等物质的量的alcl3 mgcl2混合溶液中加入naoh溶液至过