江苏省常州市西夏墅中学高三化学一轮复习 从铝土矿到铝合金学案.doc

江苏省常州市西夏墅中学高三化学一轮复习学案：从铝土矿到铝合金【复习目标】、 了解铝的主要性质和重要应用。、 了解铝的重要化合物的性质和重要应用【基础知识梳理】一、铝的重要性质1物理性质铝为银白色金属，熔点，沸点密度,导电性仅次于银、铜和金。2.化学性质（1）跟非金属单质反应氧气。常温：在表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻止内部的金属继续与氧气反应。点燃：铝容易和卤素反应，常温下和氯气激烈化合生成三氯化铝：（2）铝与酸反应 与非氧化性强酸(稀硫酸、盐酸)反应：与氧化性酸 常温下，铝、铁遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化，加热时，铝与稀硝酸反应不产生h2，与热浓硫酸、浓硝酸反应： （3）铝与强碱溶液反应: （4）铝热反应 铝粉和氧化铁粉末的混合物称为铝热剂，铝热反应可用于焊接钢轨，可用于冶炼ni、mn、v等难熔金属。二、铝的重要化合物1.氧化铝（1）氧化铝白色固体，高熔点(2045)， 溶于水， 氧化物与酸反应： 与碱反应： （2）用途：熔点很高，是一种比较好的耐火材料，还可以制作各种宝石。2.氢氧化铝（1）化学性质：氢氧化铝是 氢氧化物，只溶于 酸或 碱，而不溶于 酸或 碱。与酸反应： （离子方程式）与碱反应： （离子方程式）氢氧化铝受热分解：（2）al(oh)3的制备：用弱碱氨水与可溶性铝盐反应. 向偏铝酸盐中通入co2 （3）明矾明矾是含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的复盐。化学式 。电离方程式：，al3容易水解，生成胶状的氢氧化铝al(oh)3 ，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。【要点名师透析】一、“铝三角”的转化关系及其应用1.关系图2.应用 （1）制取al(oh)3：a13+3nh3h2o=al(oh)3+3nh4+ 3 alo2-+al3+ =4al(oh)3 alo2-+co2 = al(oh)3+hco3（2）离子共存问题：al3+与oh、s2、hs、alo2-、co32、hco3因双水解反应或生成沉淀而不能大量共存；alo2-与h+、nh4+、al3+、fe3+等不能大量共存。(3)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：先产生白色沉淀，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，沉淀不溶解。(4)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。利用al(oh)3，能与强碱溶液反应，分离al3+与其他金属阳离子。【典例1】将氯化铝溶液和氢氧化钠溶液等体积混合，得到的沉淀物中铝元素的质量与溶液中所含铝元素的质量相等，则原氯化铝溶液和氢氧化钠溶液的物质的量浓度之比可能是a13b32c14d27二、氢氧化铝沉淀的图象分析 操作向一定量的alcl3 溶液中逐滴加入naoh 溶液至过量。向一定量的naalo2 溶液中逐滴加入稀盐酸溶液至过量。向一定量的naoh 溶液中逐滴加入alcl3 溶液至过量。现象立即产生白色沉淀渐多最多减少消失立即产生白色沉淀渐多最多减少消失无沉淀出现沉淀渐多最多沉淀不消失图像离子方程式操作向一定量的盐酸 溶液中逐滴加入naalo2 溶液至过量。向一定量的alcl3 溶液中逐滴加氨水溶液至过量。向一定量的naalo2 溶液中缓慢通入co2至过量。现象无沉淀出现沉淀渐多最多沉淀不消失立即产生白色沉淀渐多最多沉淀不消失立即产生白色沉淀渐多最多沉淀不消失图像离子方程式【典例2】某无色溶液中，已知含有h、mg2、al3等阳离子，逐滴加入naoh(溶液)，则消耗naoh(溶液)体积(x轴)和生成沉淀量(y轴)之间的函数关系，可用下图表示，则下列图中正确的是()【感悟高考真题】1.下列有关物质的性质和该性质的应用均正确的是a.常温下浓硫酸能使铝发生钝化，可在常温下用铝制贮罐贮运浓硫酸b.二氧化硅不与任何酸反应，可用石英制造耐酸容器c.二氧化氯具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒d.铜的金属活泼性比铁的弱，可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀2.甲、乙两烧杯中分别装有相同体积、相同ph的氨水和naoh溶液，各加入10ml 0.1 moll-1 alcl3溶液，两烧杯中都有沉淀生成。下列判断正确的是a甲中沉淀一定比乙中的多 b甲中沉淀可能比乙中的多c甲中沉淀一定比乙中的少 d甲中和乙中的沉淀可能一样多3.下列叙述正确的是a铝制容器可盛装热的h2so4 bagl胶体在电场中自由运动ck与水反应比li与水反应剧烈 d红磷在过量cl2中燃烧生成pcl34.实验室将9g铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂。发生铝热反应之后，所得固体中含金属单质为18g，则该氧化物粉末可能是afe2o3和mno2 bmno2和v2o5 ccr2o3和v2o5 dfe3o4和feo5.化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是 （ ）a明矾水解形成的al（oh）3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化b. 在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率c. 的熔点很高，可用于制作耐高温材料d. 点解饱和溶液，可制得金属镁6. 向m g镁和铝的混合物中加入适量的稀硫酸，恰好完全反应生成标准状况下的气体b l。向反应后的溶液中加入c mol/l氢氧化钾溶液v ml，使金属离子刚好沉淀完全，得到的沉淀质量为n g。再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止，得到固体p g。则下列关系不正确的是 ( ) a.b.c.n=m+17vcd. 7.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）关系如右图。反应中镁和铝的 （ ）a物质的量之比为3：2 b质量之比为3：2c摩尔质量之比为2：3 d反应速率之比为2：38.实验室将9g铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂。发生铝热反应之后，所得固体中含金属单质为18g，则该氧化物粉末可能是 （ ）a b和 c和 d 和feo9.（注：nacl熔点为801；alcl3在181升华）（1）精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为 和 。 （2）将cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除cl2外还含有 ；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在 （3）在用废碱液处理a的过程中，所发生反应的离子方程式为 。（4）镀铝电解池中，金属铝为 极，熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以alcl4 和al2cl7形式存在，铝电极的主要电极反应式为 。（5）钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是 。 10.用于金属焊接的某种焊条，其药皮由大理石、水泥、硅铁等配制而成。（1）al的原子结构示意图为_；al与naoh溶液反应的离子方程式为_.(2) 30si的原子的中子数为_；sio2的晶体类型为_（3）al3+与yn-的电子数相同，y所在族各元素的氢化物的水溶液均显酸性，则该族氢化物中沸点最低的是_。（4）焊接过程中，药皮在高温下产生了熔渣和使金属不被氧化的气体，该气体是_。（5）经处理后的熔渣36.0g（仅含fe2o3、al2o3、sio2），加入足量稀盐酸，分离得到11.0g固体；滤液中加入过量naoh溶液，分离得到21.4g固体；则此熔渣中al2o3的质量分数为_。11.有a、b、c、d、e和f六瓶无色溶液，他们是中学化学中常用的无机试剂。纯e为无色油状液体；b、c、d和f是盐溶液，且他们的阴离子均不同。现进行如下实验：a有刺激性气味，用沾有浓盐酸的玻璃棒接近a时产生白色烟雾；将a分别加入其它五中溶液中，只有d、f中有沉淀产生；继续加入过量a时，d中沉淀无变化，f中沉淀完全溶解；将b分别加入c、d、e、f中，c、d、f中产生沉淀，e中有无色、无味气体逸出；将c分别加入d、e、f中，均有沉淀生成，再加入稀hno3，沉淀均不溶。根据上述实验信息，请回答下列问题：能确定溶液是（写出溶液标号与相应溶质的化学式）：不能确定的溶液，写出其标号、溶质可能的化学式及进一步鉴别的方法：12.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：来源:学+科+网请回答下列问题：（1）流程甲加入盐酸后生成al3的方程式为 。（2）流程乙加入烧碱后生成的离子方程式为 。（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中溶质的主要成份是 （填化学式），写出该溶液的一种用途 。（5）已知298k时，mg(oh)2的容度积常数ksp=5.610-12，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) = 。【考点模拟演练】一、选择题1.铝制用品在厨房里的用途很广泛，下列在使用铝制用品时正确的是( )a.用铝罐盛放食醋 b.用铝锅烧开水c.铝制品用纯碱洗涤液洗涤 d.用铝盒盛放漂白液2.下列叙述中，正确的是()a常温下铝跟浓硫酸、浓硝酸、浓盐酸都不反应b两份相同质量的铝粉，分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生的氢气的质量前者多c工业上常利用铝热反应来冶炼难熔金属，如cr、v、w等d铝的活泼性比钠弱，故可用金属钠将铝从它的盐溶液中置换出来3.等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钡溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加等质量的铝，生成氢气的体积比为5：6，则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是（ ）a甲、乙中都是铝过量 b甲中酸过量、乙中碱过量c甲中酸过量、乙中铝过量 d甲中铝过量、乙中碱过量4.在下列各组溶液中，离子一定能大量共存的是a强碱性溶液中：k、al3、cl、no3b含有大量fe3的溶液中：scn-、k、mg2、ic澄清透明的无色溶液中：clo、mno4、al3+、so42d室温下，ph=1的溶液中：na、mg2、no3 、so425.将物质x逐渐加入(或通入)y溶液中，生成沉淀的量与加入x的物质的量关系如图所示，符合图示情况的是 ()abcdxco2hclnaohalcl3yca(oh)2naalo2alcl3naoh6.向30 ml 1 mol/l的alcl3溶液中逐渐加入浓度为4 mol/l的naoh溶液，若产生0.78 g白色沉淀，则加入的naoh溶液的体积可能为() a3 ml b7.5 ml c15 ml d17.5 ml7.向含有盐酸的 alcl3 溶液中慢慢滴入 naoh 溶液，生成沉淀 w(g)与所加 naoh 溶液体积 v 的关系如下图，其中正确的是(8.准确称取6 g铝土矿样品(含al2o3、fe2o3、sio2)加入100 ml硫酸溶液，充分反应后向滤液中加入10 mol/l的naoh溶液，产生沉淀的质量与加入naoh溶液的体积关系如图所示，则所用硫酸溶液的物质的量浓度为 ( )a.3.50 mol/l b.1.75 mol/lc.0.85 mol/l d.无法计算9.在盛有1 ml 1 moll-1 alcl3溶液的试管中加入2 ml 10%的nh4f溶液，再加入1 ml 3 moll-1氨水，没有生成白色沉淀，其原因是( )a.溶液的碱性不够强 b. al3+不与氨水反应c.生成的al(oh)3溶解了 d. al3+几乎都与f-结合生成了新的物质10.金属及其化合物转化关系是化学学习的重要内容之一。下列各组物质的转化关系中不全部是通过一步反应完成的是（ ）11.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al3c用新制的生石灰，通过加热蒸馏，以除去乙醇中的少量水dal(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12.下列各组溶液中，只用试管和胶头滴管，不用其他任何试剂就可以鉴别的是(多选)()akoh和al2(so4)3 b稀盐酸和na2co3ccacl2和na2co3 dba(oh)2和nahso413.等量镁铝合金粉末分别与下列4种过量的溶液充分反应，放出氢气最多的是（ ）a.2 moll-1 h2so4溶液b.18 moll-1 h2so4溶液c.6 moll-1 koh溶液d.3 moll-1 hno3溶液14.铝是一种重要的金属，在生产、生活中具有许多重要的用途，下图是从铝土矿中制备铝的工艺流程：已知：(1)铝土矿的主要成分是al2o3，此外还含有少量sio2、fe2o3等杂质；(2)溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠反应，能生成硅铝酸盐沉淀，化学反应方程式为：2na2sio32naalo22h2o = na2al2si2o84naoh回答下列问题：(1)写出向铝土矿中加入足量氢氧化钠溶液操作中发生反应的离子方程式：_; _。(2)滤渣a的主要成分为_；滤渣a的用途是_(只写一种)；实验室过滤时使用玻璃棒，其作用是_。(3)在工艺流程第三步中，选用二氧化碳作酸化剂的原因是：_。(4)若将铝溶解，下列试剂中最好选用_(填编号)。理由是_。a浓硫酸 b稀硫酸 c稀硝酸15现有a、b、c三种均含同一种金属元素的无机化合物，它们之间的转化关系如下图(部分产物已略去)所示：(1)请写出b转化为c的所有可能的离子方程式_，a与c反应的离子方程式_。(2)若化合物b经过一系列反应可以得到单质e，将一定质量的mg和e的混合物投入500 ml稀硫酸中，固体全部溶解并产生气体。待反应完全后，向所得溶液中加入naoh溶液，生成沉淀的物质的量与加入naoh溶液的体积关系如图所示。则