铝及其化合物专题复习.doc

铝及其化合物专题复习铝在日常生活、交通运输、工业生产中的应用非常广泛，大到飞机、轮船，小到家用餐具、炊具、门窗，无一没有铝的身影，因此，铝及其化合物知识作为高中化学的重点、高考的热点是无可厚非的。下面就铝及其化合物的复习谈一些建议，希望对同学们的复习有所启迪。一、运用位构性之间的关系认识铝的性质结构、位置和性质间的关系始终是学习元素化合物知识的重中之重，深刻理解和熟练应用三者间的关系，会使我们的学习事半功倍，提高学习效率。铝的原子结构示意图为，铝原子核外有3个电子层，最外层有3个电子；根据电子层数周期序数，最外层电子数主族序数，故铝在周期表第三周期，第A族；最外层电子数较少，在化学反应中易失去电子，表现强还原性，在一定条件下能与某些具有氧化性的物质发生反应。如非金属单质中的O2、Cl2、S、Br2、I2等；与氧化物H2O；与氧化物的水化物NaOH溶液；与酸HCl溶液、H2SO4溶液的反应；与某些盐的反应，如金属活动性铝后边的金属离子均能发生置换反应。位置与性质的关系密切。铝元素位于元素周期表中金属与非金属分界线的左边，左邻金属镁，上邻金属铍，下邻金属钙，右邻非金属硅，故铝主要表现金属性，又表现一定的非金属性，即金属铝既能与NaOH溶液反应，又能与强酸溶液反应。铝的氧化物（Al2O3）和氢氧化物Al(OH)3均表现为两性。二、明确一条主线，一个思想学习元素化合物知识要明确一条主线，即氢化物单质氧化物氧化物的水化物（氢氧化物）盐。对于铝元素来说，其知识主线具体表现为：AlAl2O3Al (OH)3AlCl3、Al2(SO4)3、KAl(SO4)2等。主线上的各知识点所包含的内容是物质的存在、结构、物理性质、化学性质、制法、用途。在学习时莫忘“结构决定性质，性质决定用途”这一思想。三、突出两个重点1 三氧化二铝的两性三氧化二铝具有两性，主要表现在既能与强酸反应生成盐和水，又能与强碱反应生成盐和水，反应方程式为：Al2O3+6H+=2Al3+3H2O Al2O3+2OH=2AlO2+H2O2 氢氧化铝的两性 Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O Al(OH)3+OH -=AlO2-+2H2O四、突破三个难点1.铝与氢氧化钠溶液的反应铝与氢氧化钠溶液反应的实质是铝首先与水反应生成氢氧化铝，然后氢氧化铝与氢氧化钠反应，反应方程式可表示为：2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O总反应方程式为：2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H22.标出铝于水反应的电子转移方向和数目3.氢氧化铝的两性氢氧化铝在水中存在下列电离平衡：Al3+3OHAl(OH)3H+AlO2-+H2O碱式电离酸式电离当Al(OH)3与强碱溶液接触时，强碱溶液中的氢氧根离子与氢氧化铝电离出的氢离子反应生成水，使电离平衡向酸式电离的方向移动，氢氧化铝溶解；加入强酸溶液时，强酸中的氢离子与氢氧化铝电离出的氢氧根离子反应生成水，使电离平衡向碱式电离的方向移动，氢氧化铝逐渐溶解。五、了解一个特性常温下，铝与浓硫酸、浓硝酸均能产生钝化现象。原理是铝与浓硫酸、浓硝酸在金属的表面生成一层致密的氧化膜而阻止内部金属与酸继续反应。即钝化是铝与酸发生了氧化还原反应。解除钝化的方法是加热或稀释酸。六、构建一个知识网络 铝及其化合物之间的转化关系和知识网络主要体现在Al(OH)3的两性，可表示为：上述转化关系涉及多个化学反应，其中的化学方程式和离子方程式由同学们自己准确表达出来。七、掌握几种类型题的解法1考查铝的性质的应用例1某无色透明溶液，可能由H+、Ba2+、Mg2+、OH、SO32、Cl、CO32、NO3离子中的若干离子组合而成，它能与铝作用，且只有氢气产生，请填写以下空白：（1）若原溶液呈明显的碱性，则除OH外，溶液中还可能大量存在的离子有；（2）若原溶液呈明显的酸性，则除H+外，溶液中还可能大量存在的离子有。解析：铝与强酸（非氧化性酸）溶液和强碱溶液都可反应生成氢气，反应的离子方程式为2Al+6H+2Al3+3H2，2Al+2OH+2H2O2AlO2+3H2。若原溶液呈明显碱性，首先H+不可能大量存在；由于Mg(OH)2难溶于水，所以Mg2+不可能大量共存；根据电中性原理，溶液中一定有Ba2+存在；而SO32和CO32不能存在，因为Ba2+ 与SO32和CO32反应生成难溶物BaSO3、BaCO3。所以，碱性条件下能大量共存的离子为Ba2+、Cl、NO3。若原溶液明显呈酸性，首先OH不能大量存在；其次是弱酸根离子SO32和CO32不能大量存在，因为发生反应SO32+2H+SO2+ H2O， 2H+ CO32CO2+ H2O；NO3在酸性溶液中有强氧化性，与铝反应不生成H2，还原产物为氮的氧化物（NOx），故不可能有NO3离子存在。所以溶液中能大量共存的离子为Ba2+、Mg2+、Cl。2考查Al2O3和Al(OH)3的两性及相关计算例2实验室如何从含有少量的SiO2和Fe2O3杂质的Al2O3混合物中提取纯净的Al2O3？解析：组成混合物的三种物质中，SiO2为酸性氧化物，Fe2O3为碱性氧化物，Al2O3为两性氧化物。根据它们的性质差异可除去杂质，得到纯净的Al2O3。除杂过程可用图示法表示如下：说明：第步向偏铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳很关键，在此不能加入强酸，因为生成的氢氧化铝溶于强酸。同时，步骤也说明了用氯化铝制氢氧化铝时，应向溶液中加入过量的氨水，而不能加强碱。例3将0.5 mol/L 100 mL AlCl3溶液，跟50 mL某未知浓度的NaOH溶液相混合，得到1.56 g Al(OH)3沉淀，则烧碱溶液的浓度是多少？解析：AlCl3溶液与NaOH溶液反应有如下两种情况：AlCl3溶液过量或恰好反应时，只发生反应AlCl3+3NaOHAl(OH)3+3NaCl；NaOH溶液过量时，除发生上述反应外，还有反应Al(OH)3+ NaOHNaAlO2+2H2O。解答本题时要注意分析题中得到Al(OH)3沉淀的物质的量是否为最大值，否则应分步讨论。n(AlCl3)= 0.5 mol/L100103L=0.05 molnAl(OH)3=由此可知，解题应分两种情况讨论。（1）当NaOH不足时AlCl3+3NaOHAl(OH)3+3NaCl3 mol78 gn(NaOH )mAl(OH)3n(NaOH)=c(NaOH)=（2）当NaOH过量时AlCl3+3NaOHAl(OH)3+3NaCl1 mol3 mol78 gn(AlCl3)n1(NaOH)mAl(OH)3n1(NaOH)mAl(OH)3Al(OH)3+ NaOHNaAlO2+2H2O78g 1 mol(3.9-1.56)g n2(NaOH)n2(NaOH)=两步消耗NaOH总物质的量为n1(NaOH)+ n2(NaOH)0.15 mol+0.03 mol=0.18 molc(NaOH)=3考查Al与Al(OH)3性质的综合应用例4下图中的每一方格表示有关的一种反应物或生成物（反应时加入或生成的水，以及生成沉淀J时的其他产物均已略去）。请填写下列空白：（1）物质是，F是，J是。（2）反应的化学方程式为。（3）反应H+DJ的离子方程式为。（4）水溶液蒸干、灼烧所得的产物是。解析：本题中电解饱和食盐水的产物以及产物之间的反应是解题的关键。试题涉及电解、水解、氧化还原、铝及其化合物之间的相互转化等知识，是以电解饱和食盐水为切入点，氯气的化学性质为核心，考查推理能力、学科内综合性能力的试题。根据2NaCl + 2H2O2NaOH + H2+ Cl2，可推知为Cl2，C为H2，A为Na