高考化学总复习 专题 铝的重要化合物导学案.doc

铝的重要化合物考点解读一、突破铝的3种重要化合物1氧化铝2氢氧化铝(1)物理性质白色胶状固体，有较强的吸附性。(2)化学性质写出上图标号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。注意(1)al(oh)3的电离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)。(2)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、nahso3、nah2po4等)，弱酸的铵盐(如ch3coonh4等)。（3）制备向铝盐中加入氨水，离子方程式为al33nh3h2o=al(oh)33nh。向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=4al(oh)3。3一种重要的复盐明矾(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ph7(填“”“”或“”)。明矾可以净水，其净水的原理是：al33h2oal(oh)3(胶体)3h，al(oh)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水。注意:明矾溶液与ba(oh)2溶液反应的两种情况(1)沉淀的物质的量最大，此时铝元素的存在形式是al(oh)3，明矾与ba(oh)2的物质的量之比为23。反应的离子方程式：2al33so3ba26oh=2al(oh)33baso4。(2)沉淀的质量最大，此时铝元素的存在形式是alo，明矾与ba(oh)2的物质的量之比是12，反应的离子方程式：al32so2ba24oh=2baso4alo2h2o。二、掌握al3、alo、al(oh)3转化的“三角关系”1转化关系图示2含铝化合物转化关系的应用(1)判断离子共存问题al3与oh及alo、co、s2等弱酸根阴离子因生成沉淀或发生相互促进的水解反应而不能共存。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。(3)判断铝元素的存在形式可溶性铝盐与强碱(如naoh)溶液反应，铝元素的存在形式考向分析考向一、铝的重要化合物的性质与应用典例1、下列除去杂质的方法不正确的是( )a镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥b用过量氨水除去fe3溶液中的少量al3cal(oh)3中混有少量mg(oh)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量co2后过滤dmgo中混有少量al2o3：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到mgo解析：选b 氨水与fe3和al3均反应生成氢氧化物沉淀，不符合除杂的要求。方法指导：含铝杂质的提纯方法利用al、al2o3、al(oh)3可溶于强碱的特性，可除去物质中的含铝杂质，如mg(al)：加足量naoh溶液；fe2o3(al2o3)：加足量naoh溶液；mg(oh)2al(oh)3：加足量naoh溶液；mg2(al3)：加过量naoh溶液，过滤，再加酸充分溶解。考向二、从铝土矿中提取al2o3的方法典例2、铝是一种应用广泛的金属，工业上用al2o3和冰晶石(na3alf6)混合熔融电解制得。铝土矿的主要成分是al2o3和sio2等。从铝土矿中提炼al2o3的流程如下：回答下列问题：（1）写出反应1的化学方程式_ _；（2）滤液中加入cao生成的沉淀是_，反应2的离子方程式为_；（3）电解制铝的化学方程式是_，以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是_。【答案】：（1）2naohsio2=na2sio3h2o、2naohal2o3=2naalo2h2o（2）casio3 2aloco23h2o=2al(oh)3co（3）2al2o3(熔融)4al3o2 o2、co2(co)【解析】：本题是常考的al的制备实验，由流程图可知反应1用于溶解二氧化硅和氧化铝，fe不与碱反应，利用过滤除去fe，所以滤液中的成分为硅酸钠和偏铝酸钠，加入氧化钙后硅酸钠转化为硅酸钙沉淀，偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳气体后转变为氢氧化铝，加热后生成氧化铝。电解制备铝的过程中由于阳极生成了氧气，高温下碳会被氧气氧化为co、co2，因此阳极产生的混合气体为 o2、co2(co)。方法指导：两种提纯氧化铝的方案铝是地壳中含量最多的金属元素，在自然界中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。由于al2o3是两性氧化物，而杂质sio2是酸性氧化物，fe2o3是碱性氧化物，因而可设计出两种提纯氧化铝的方案。方案一：碱溶法方案二：酸溶法考向三、含铝化合物间的转化关系及应用典例3、下列各组物质，不能按(“”表示反应一步完成)关系转化的是( )选项abcaal2o3naalo2al(oh)3balcl3al(oh)3naalo2calal(oh)3al2o3dmgcl2mg(oh)2mgo【答案】c【解析】各选项中物质间的转化为：a项，al2o3naalo2al(oh)3al2o3；b项，alcl3al(oh)3naalo2alcl3；d项，mgcl2mg(oh)2mgomgcl2；c项中，al不能一步转化成al(oh)3。方法指导：（1）al3、alo、al(oh)3的转化关系（2）铝盐与强碱(如naoh)溶液反应，铝元素的存在形式（3）应用判断离子共存问题：aal3水解呈酸性，与oh、alo、co(hco)、s2等不能大量共存。balo水解呈碱性，与h、hco、al3、fe3等不能大量共存。鉴别(利用滴加试剂顺序不同，现象不同)：a向alcl3溶液中滴加naoh溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解。b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。分离提纯：a利用al能溶于强碱溶液，分离al与其他金属的混合物。如mg(al)：加足量naoh溶液； b利用al2o3能与强碱溶液反应，分离al2o3与其他金属氧化物。如fe2o3(al2o3)：加足量naoh溶液；c利用al(oh)3能与强碱溶液反应，分离al3与其他金属阳离子。如mg2(al3)：加过量naoh溶液，过滤，再加酸充分溶解。对点训练1铝土矿的主要成分中含有氧化铝、氧化铁和二氧化硅等，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝下列说法错误的是( )a、中除加试剂外，还需要进行过滤操作ba、b中铝元素的化合价相同c中需要通入过量的氨气d进行的操作是加热，而且d一定是氧化铝【答案】c2下列关于al及其化合物的说法中，正确的是( )aal2o3可与水反应生成al(oh)3 b铝是人类使用最早的金属之一 cal2o3是碱性氧化物 dal(oh)3沉淀可以溶于盐酸 【答案】d【解析】aal2o3与水不反应，故a错误；b由于铜的活动性比较弱，以单质形式存在的比较多，在我国，距今4000年前的夏朝已经开始使用红铜，即天然铜铁比铜活泼，到春秋时期才发现使用，铝的活动性比铁还强，难以炼制铝的单质，所以到近代才被大量应用，钛，难于提炼，在高温下化合能力极强，可以与氧、碳、氮以及其他许多元素化合，故b错误；cal2o3是既能与强酸反应又能与强碱反应，为两性氧化物，故c错误；dal(oh)3是两性氢氧化物，与盐酸反应生成氯化铝和水，故d正确；故选d。3下列关于al(oh)3的性质叙述错误的是( )aal(oh)3是两性氢氧化物 bal(oh)3是难溶于水的白色胶状物质 cal(oh)3能凝聚水中的悬浮物，也能吸附色素 dal(oh)3既溶于naoh溶液、氨水，又能溶于盐酸 【答案】d4在al2o3al(oh)3na2co3nh4hco3四种物质中，与盐酸和氢氧化钠溶液均可反应的是( )a b c d【答案】c【解析】：al2o3是两性氧化物，与盐酸反应生成氯化铝，与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，故正确；al(oh)3属于两性氢氧化物，既能与盐酸反应，生成铝盐(al3+)，又能与氢氧化钠反应生偏铝酸盐(alo2-)，故正确；na2co3与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳与水，不能与氢氧化钠反应，故错误；nh4hco3属于弱酸的酸式铵盐，与盐酸反应生成氯化铵、二氧化碳与水，与足量的氢氧化钠反应生成碳酸钠与氨气，故正确；故选c。5用含有al2o3、sio2和少量feoxfe2o3的铝灰制备al2(so4)318h2o，工艺流程如下(部分操作和条件略)：向铝灰中加入过量稀h2so4，过滤：向滤液中加入过量kmno4溶液，调节溶液的ph约为3；加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色：加入mnso4至紫红色消失，过滤；浓缩、结晶、分离，得到产品（1）h2so4溶解al2o3的离子方程式是_；（2）将mno4-氧化fe2+的离子方程式补充完整：_mno4-+_fe2+_ _=_mn2+_fe3+_ _ （3）已知：生成氢氧化物沉淀的phal(oh)3fe(oh)2fe(oh)3开始沉淀时3.46.31.5完全沉淀时4.78.32.8注：金属离子的起始浓度为0.1moll-1根据表中数