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第2讲从铝土矿到铝合金考纲要求了解铝及其重要化合物的主要性质和应用。考点一铝的性质及应用1铝的结构和存在铝元素在地壳中含量丰富，仅次于 。自然界中的铝全部以 存在。2物理性质银白色有金属光泽，有良好的延展性、导电性和传热性等，密度较小，质地柔软。3.铝的用途纯铝用作导线，导电性与银和铜比较： 铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。4金属铝的化学性质深度思考1判断正误，正确的划“”，错误的划“”(2)Mg、Al在空气中性质稳定，因而都具有很强的抗腐蚀性()(3)MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂 (4)Mg是活泼金属，而Al是两性金属(5)Mg燃烧，能用干冰灭火器和泡沫灭火器。2，(1)铝与酸、碱反应的实质是什么？氧化剂是什么？ (2)镁在空气中充分燃烧，所得固体产物可能有哪些：_(用化学式表示)。题组一对比掌握铝、镁的性质1镁、铝单质的化学性质以相似为主，但也存在某些重大差异性，下列物质能用于证明二者存在较大差异性的是CO2盐酸NaOH溶液水()A B C D3常温下把铝粉加入下列物质中，能产生氢气的是()A硫酸钠溶液 B稀硝酸 C浓硫酸 D氯化铵溶液题组二铝与酸或碱反应的定量分析4将等物质的量的镁和铝混合，取等质量该混合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是()A3 molL1 HCl B4 molL1 HNO3 C8 molL1 NaOH D18 molL1 H2SO45铝是中学化学学习阶段的唯一一种既能与酸(非氧化性酸)反应又能与强碱溶液反应放出H2的金属，就铝的这一特殊性质回答下列问题：(4)甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 molL1的盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后，测得生成的气体体积比为V(甲)V(乙)12，则加入铝粉 g思维建模(1)铝与酸、碱反应生成H2的量的关系一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比，则必定是a.铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；b.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。考点二铝热反应1本质 利用铝的还原性，将难熔金属从其氧化物中置换出来：2mAl3MnOmmAl2O33nM。2反应特点;在高温下进行，反应迅速，放出大量的热。新生成的金属单质呈液态且易与Al2O3分离。3应用(1)在生产上，可用于 等。(2)在冶金工业上用于 。4铝热剂(1)在铝热反应中，反应混合物(铝粉、金属氧化物)称为 。(2)能与Al组成铝热剂的金属氧化物常见的有 等。深度思考铝热反应的本质是利用铝的还原性，将难熔金属从其氧化物中置换出来，关于铝热反应思考下列问题：(1)是否所有的金属氧化物都能和铝发生铝热反应？ (2)在铝热反应中，镁条、KClO3的作用是_。 (3)做铝热反应时，应注意哪些事项？要保证纸漏斗重叠时四周均为四层，且内层纸漏斗一定要用水润湿，以防止高温物质从四周溅出，同时损坏纸漏斗。蒸发皿中的细纱要适量，既要防止蒸发皿炸裂，又要防止熔融的液体溅出伤人。实验装置不要距人群太近，应远离易燃物。练习1、粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验：取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成；另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 molL1盐酸中，得溶液C；将中得到的单质B和溶液C反应，放出1.12 L(标况)气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B；用KSCN溶液检验时，溶液D不变色。请填空：(1)中引发铝热反应的实验操作是_，产物中的单质B是_。 (3)中所发生的各反应的离子方程式是_。(4)若溶液D的体积仍视为0.15 L，则该溶液中c(Mg2)为_，c(Fe2)为_。考点三铝的重要化合物：氧化铝、氢氧化铝 (3)制备氢氧化铝向铝盐中加入氨水，离子方程式为 。NaAlO2溶液中通入足量CO2，离子方程式为 。NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合： 。3常见的铝盐(1)硫酸铝钾： 盐。(2)明矾的化学式为 ，它是 晶体， pH7(填“”或“”)。，其净水的原理是 Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水。深度思考1在做铝的燃烧实验时，用坩埚钳夹住一小块铝箔，在酒精灯上加热至其熔化，会看到的现象是铝箔熔化，失去光泽，但熔化的铝并不滴落。原因是_。2中学学习阶段接触到许多既能与酸反应又能与碱反应的物质，除了Al及其重要化合物外，你还知道哪些？题组二制备Al(OH)3的最佳途径3用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝，下列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 D4若甲、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：350 g 70% H2SO4溶液，NaOH固体240 g，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W1 g Al(OH)3乙：铝加H2SO4溶液加NaOH溶液W2 g Al(OH)3丙：W3 g Al(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_。2与Al(OH)3沉淀生成有关的图像分析题组一Al3、AlO溶液加碱或酸反应现象的应用1下列各项操作中，不发生“先产生沉淀，然后沉淀又溶解”现象的是 ()向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2向NaAlO2溶液中逐滴加入过量的稀盐酸向AlCl3溶液中逐滴加入过量稀氢氧化钠溶液向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸A B C D2下列各组物质的无色溶液，不用其他试剂即可鉴别的是_。NaOH、AlCl3NaHCO3、H2SO4NaAlO2、NaHSO4Na2CO3、HClNa2CO3、NaHCO3、Ca(OH)23常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 ()A无色溶液中：ClO、MnO、Al3、KB1.0 molL1的NaAlO2溶液中：Cl、HCO、K、Ca2C在强碱性环境中：AlO、SiO、Na、K D能使甲基橙显红色的溶液中：NH、AlO、Na4下列离子方程式书写正确的是 ()A向氯化铝溶液中通入过量氨气：4NH3Al32H2O=AlO4NHB将铝片打磨后置于NaOH溶液中：2Al2OH=2AlOH2C向明矾溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液：Al32SO2Ba24OH=2BaSO4AlO2H2OD向NaAlO2溶液中通入足量CO2：2AlOCO23H2O=2Al(OH)3CO反思归纳1离子共存问题(1)Al3与OH、AlO、CO(HCO)、S2等不能大量共存。(2)AlO与H、HCO、Al3、Fe3等不能大量共存。2离子反应先后顺序问题当溶液中有多种离子时，要考虑离子之间的反应顺序，如向含有H、NH、Mg2、Al3的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，NaOH先与H反应，再与Mg2、Al3反应生成沉淀，再与NH反应，最后才溶解Al(OH)3沉淀。3Al及其化合物的除杂归类事例(1)Mg(Al)：(2)Fe2O3(Al2O3)：(3)Mg(OH)2Al(OH)3：加足量NaOH溶液；(4)Mg2(Al3)：加过量NaOH溶液，过滤，再加酸充分溶解。题组三Al3、Al(OH)3、AlO三者之间关系的定量分析5如图表示AlCl3溶液与NaOH溶液相互滴加过程中微粒的量的关系曲线，下列判断错误的()A线表示Al3的物质的量的变化Bx表示AlCl3的物质的量C线表示Al(OH)3的物质的量的变化D线表示AlO的物质的量的变化6向物质的量浓度均为1 molL1的AlCl3和盐酸的混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液，下图n表示Al(OH)3的物质的量、V表示NaOH溶液的体积能正确表示这个反应过程的是()7向30 mL 1 molL1的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4 molL1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 mL方法指导 可溶性铝盐与强碱反应的计算规律(1)求产物Al(OH)3的量当n(OH)3n(Al3)时，nAl(OH)3n(OH)；当3n(Al3)n(OH)4n(Al3)时，nAl(OH)34n(Al3)n(OH)；当n(OH)4n(Al3)时，nAl(OH)30，无沉淀。(2)求反应物碱的量若碱不足(Al3未完全沉淀)，n(OH)3nAl(OH)3；若碱使生成的Al(OH)3部分溶解，n(OH)4n(Al3)nAl(OH)3。探究高考明确考向1判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)氯离子存在时，铝表面的氧化膜易被破坏，因此含盐腌制品不宜直接存放在铝制容器中 (2)向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液，恰好使SO沉淀完全：2Al33SO3Ba26OH=2Al(OH)33BaSO43(2012安徽理综，13)已知室温下，Al(OH)3的Ksp或溶解度远大于Fe(OH)3。向浓度均为0.1 molL1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液。下列示意图表示生成Al(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系，合理的是 ()5(2013大纲全国卷，29)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：以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如上：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)E可作为建筑材料，化合物C是_，写出由D制备冰晶石的化学方程式_。(4)电解法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_。3下列物质中既能跟稀硫酸反应，又能跟氢氧化钠溶液反应的是()NaHCO3(NH4)2SO3Al2O3Al(OH)3 AlA全部 B只有 C只有 D只有6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10 mL 0.1 molL1 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甲中和乙中的沉淀一定一样多7某溶液中可能含有H、NH、Mg2、Al3、Fe3、CO、SO、NO中的几种。若加入锌粒，产生无色无味的气体；若加入NaOH溶液，产生白色沉淀，且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示。则下列说法正确的是 ()A溶液中的阳离子只有H、Mg2、Al3B溶液中n(NH)0.2 molC溶液中一定不含CO，可能含有SO和NODn(H)n(Al3)n(Mg2)1118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 ()A该物质属于两性氢氧化物B该物质是Al(OH)3和Na2CO3的混合物C1 mol NaAl(OH)2CO3最多可消耗3 mol H D该药剂不适合于胃溃疡患者服用9某无色溶液，由Na、Ag、Ba2、Al3、AlO、MnO、CO、SO中的若干种组成，取该溶液按如下步骤进行实验，得到框图所示现象。下列说法正确的是A原溶液中一定含有Ba2、AlO，可能含有Na B白色沉淀甲是BaCO3C气体a和气体b均是CO2 D原溶液一定呈酸性12如图所示为一定量AlCl3溶液中加入NaOH溶液后，产生Al(OH)3白色沉淀的质量与NaOH的物质的量之间的关系曲线。请回答下列问题：(1)A点时已参加反应的AlCl3和NaOH的物质的量之比为_。(2)AB段曲线所表示的反应的离子方程式为_ (3)向B处生成的溶液中通入二氧化碳，可观察到的现象是_ (4)向含有0.1 mol NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入5 molL1 NaOH溶液，开始发现溶液中出现白色沉淀并逐渐增多；一段时间后有刺激性气味的气体逸出；最后白色沉淀逐渐减少并最终消失。请在下图中画出生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积的关系示意图。13无水AlCl3易升华，可用作有机合成的催化剂等。工业上以铝土矿(Al2O3、Fe2O3)为原料制备无水AlCl3的工艺流程如下。(1)氯化炉中Al2O3、Cl2和C反应的化学方程式为_ (2)用Na2SO3溶液可除去冷却器排出的尾气中的Cl2，此反应的离子方程式为_。(3)升华器中主要含有AlCl3和FeCl3，需加入少量Al，其作用是_。(4)为测定制得的无水AlCl3产品(含杂质FeCl3)的纯度，称取16.25 g无水AlCl3样品，溶于过量的NaOH溶液中，过滤出沉淀物，沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重，得其质量为0.32 g。写出上述除杂过程中涉及的离子方程式：_、_。AlCl3产品的纯度为_。(5)工业上另一种以铝灰为原料制备无水AlCl3的工艺中