高考化学大一轮复习 第三章 金属及其化合物 3.2 铝及其重要化合物课件 新人教版.ppt

第二节铝及其重要化合物 考点一铝及其化合物的性质 核心自主排查 1 铝的存在 性质及用途 1 铝的存在 铝在地壳中含量位于第 位 全部以 态存在 三 化合 2 铝的物理性质 银白 良好 柔软 3 铝的化学性质 在下边的横线上写出相关的化学方程式或内容 4al 3o22al2o3 2al 6hcl 2alcl3 3h2 钝化 铝热反应 2al 2naoh 2h2o 2naalo2 3h2 2al fe2o3al2o3 2fe 4 铝的工业制备 5 铝的用途 纯铝用作导线 铝合金用于制造汽车 飞机 生活用品等 2al2o3 熔融 4al 3o2 2 氧化铝 1 物理性质 色固体 溶于水 有很高的熔点 2 化学性质 写化学方程式 白 难 al2o3 6hcl 2alcl3 3h2o al2o3 2naoh 2naalo2 h2o 3 氢氧化铝 1 物理性质 不溶于水的 色胶状物 有较强的 性 2 化学性质 白 吸附 al oh 3的电离 写出图中有关反应的离子方程式或化学方程式 al oh 3 3h al3 3h2o 2al oh 3al2o3 3h2o 3 制备 向铝盐溶液中加入氨水 离子方程式为 向偏铝酸盐溶液中通入足量co2 离子方程式为 naalo2溶液与alcl3溶液混合 4 明矾净水原理 明矾的化学式为 其净水的原理涉及的离子方程式表示为 kal so4 2 12h2o al3 3h2oal oh 3 胶体 3h 思维诊断 正确的打 错误的打 1 铝与盐酸 氢氧化钠溶液反应产物相同 提示 铝与盐酸 氢氧化钠溶液反应产生的气体相同 但生成的盐不同 2 铝抗腐蚀能力较强的主要原因是铝与氧气反应使表面生成一层致密的氧化膜 提示 铝表面的al2o3薄膜十分致密 能阻止外界水分及空气的进入 能有效防止内部铝被腐蚀 3 用氢氧化钠溶液可以除去铝片表面的氧化膜 提示 氧化铝可以溶于氢氧化钠溶液 反应的离子方程式为al2o3 2oh 2al h2o 4 al oh 3既溶于酸溶液又溶于碱溶液 提示 al oh 3只能溶于强酸或强碱溶液 不能溶于弱酸或弱碱 如氨水 5 强酸性溶液中铝元素以al3 形式存在 强碱性溶液中铝元素以al形式存在 提示 al al2o3 al oh 3溶于强酸产生al3 溶于强碱产生al 方法点拨 1 常见的既能与酸反应又能与碱反应的物质 金属单质al 两性氧化物al2o3 两性氢氧化物al oh 3 弱酸的铵盐 nh4 2co3 ch3coonh4 nh4 2s等 弱酸的酸式盐 nahco3 khs nahso3等 2 al oh 3的三种制备方法 高考命题探究 角度1铝与酸 碱反应 高考母题示例 2013 山东高考 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世纪金榜导学号30682030 a 氢氧化钠溶液b 稀硫酸c 盐酸d 稀硝酸 解析 选a 稀硝酸与铝反应不会产生氢气 可排除d项 naoh溶液 稀硫酸 盐酸均可与al反应产生氢气 其对应关系分别为2naoh 2al 3h2so4 2al 6hcl 2al 故相同质量的铝发生反应 消耗naoh的物质的量最少 故本题答案选a 高考母题变式 1 若上题b c项中的溶质的物质的量相等 与足量的铝反应 产生的氢气的物质的量之比为 提示 2 1 等物质的量的稀硫酸 盐酸溶液中n h 之比为2 1 与足量铝反应产生的氢气的体积之比为2 1 2 若上题a c项中的溶质的物质的量相等 与足量的铝反应 产生的氢气的物质的量之比为 提示 3 1 由关系式2al 2naoh 3h2 2al 6hcl 3h2知等物质的量的氢氧化钠 盐酸产生的氢气的体积之比为3 1 探究归纳总结 铝与酸 碱反应生成h2的量的关系 1 无论与酸还是与碱反应 al与h2的关系都是2al 3h2 2 等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应 产生氢气的体积比为 1 1 3 足量的铝分别与等物质的量的hcl和氢氧化钠反应 产生氢气的体积比为 1 3 4 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 铝与氢氧化钠溶液反应时 铝不足而氢氧化钠过量 角度2 铝三角 转化及其应用 模拟母题示例 2017 邯郸模拟 下列各组物质 不能按 表示反应一步完成 关系转化的是世纪金榜导学号30682031 解析 选c a b d三项中的转化关系分别为 c项中al不能经一步反应转化为al oh 3 模拟母题变式 1 上题b项 分别由a c制备b的最佳方法是 提示 向alcl3溶液中加入过量的氨水 向naalo2溶液中通入过量的co2 2 上题c项 由a制备b 消耗原料最少的方案是 提示 制备等量的氢氧化铝 下列方案消耗的酸碱量最少 探究归纳总结 1 铝三角 之间的转化 2 铝三角 的应用 1 判断离子共存 al3 只能存在于强酸性溶液中 不能与显碱性的物质大量共存 al只能存在于强碱性溶液中 不能与显酸性的物质大量共存 所以al3 与al不能大量共存 2 鉴别 利用滴加顺序不同 现象不同 可溶性铝盐 如alcl3 与强碱 如naoh 之间 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 可溶性偏铝酸盐 如naalo2 与强酸 如hcl 之间 naalo2溶液中逐滴加入hcl现象为先生成白色沉淀 后沉淀溶解 盐酸中逐滴加入naalo2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 3 分离提纯 利用al al2o3 al oh 3可溶于强碱的特性 可除去许多物质中含铝杂质 如 mg al 加足量naoh溶液 fe2o3 al2o3 加足量naoh溶液 mg oh 2 al oh 3 加足量naoh溶液 mg2 al3 加过量naoh溶液 过滤 沉淀再加酸充分溶解 3 转化关系中的 量 利用电荷守恒记忆 即 高考模拟预测 1 2017 开封模拟 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al3 c al 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d mgo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 al oh 3和fe oh 3均不溶于氨水 故向含少量al3 的fe3 溶液中加入过量氨水时 fe3 al3 均转化为氢氧化物沉淀 达不到除杂的目的 2 某学习小组在实验室进行下列两组实验 1 将350ml1mol l 1naoh溶液逐滴滴入100ml1mol l 1alcl3溶液中 2 将100ml1mol l 1alcl3溶液逐滴滴入350ml1mol l 1naoh溶液中 这两组实验的结果是世纪金榜导学号30682032 a 现象不同 生成al oh 3的量相同 b 现象不同 1 生成al oh 3的量比 2 多c 现象不同 2 生成al oh 3的量比 1 多d 现象相同 生成al oh 3的量相同 解析 选a 350ml1mol l 1naoh溶液中n naoh 0 35mol 100ml1mol l 1的alcl3溶液中n alcl3 0 1mol 则 1 将naoh溶液逐滴加入alcl3溶液中 先发生 al3 3oh al oh 3 后发生al oh 3 oh al 2h2o 现象为先有白色沉淀 后沉淀部分溶解 沉淀物质的量为0 05mol 2 将alcl3溶液逐滴加入naoh溶液中 分别发生 al3 4oh al 2h2o al3 3al 6h2o 4al oh 3 开始没有沉淀 后出现沉淀 沉淀物质的量为0 05mol 所以二者现象不同 沉淀质量相等 3 2017 芜湖模拟 某校化学兴趣小组用如图所示过程除去alcl3溶液中含有的mg2 k 杂质离子并尽可能减少alcl3的损失 下列说法正确的是世纪金榜导学号30682033 a naoh溶液可以用氨水来代替b 溶液a中含有al3 k cl na oh c 溶液b中只含有nacld 向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的ph 解析 选d a项用氨水将会使al3 mg2 均沉淀下来 达不到分离的目的 b项溶液a中 al3 已转化为al不再含有al3 c项b中含有kcl nacl hcl等物质 d项若不控制ph 沉淀a al oh 3 将不能分离出来 加固训练 1 通过观察化学实验现象 分析归纳出正确的结论 是学习化学科学最基本的技能之一 下列由实验现象得出正确结论的是 解析 选d 镁的金属性比铝强 a错误 b项应得出结论 氧化铝熔点比铝高 错误 铝与氯化铵溶液反应产生氢气 c错误 2 2017 南昌模拟 某溶液能与al粉反应放出h2 该溶液中可能大量共存的离子组是 a ba2 cl b k al3 s2 clo c na fe3 cl d mg2 解析 选c 能与al反应放出h2的溶液 可能呈强酸性也可能呈强碱性 a项不论是在强酸性溶液中还是在强碱性溶液中均不能大量存在 b项al3 与s2 能发生水解相互促进的反应 且s2 与clo 之间能发生氧化还原反应 c项中各离子在酸性条件下能大量共存 d项 在碱性溶液中 mg2 不能大量存在 在酸性溶液中 具有强氧化性 不能产生h2 考点二与铝有关的图象分析 高考命题探究 模拟母题示例 基本图象考查 2017 成都模拟 如图所示为向一定量alcl3溶液中加入naoh溶液后 产生al oh 3白色沉淀的质量与oh 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 解析 1 oa段发生反应 alcl3 3naoh al oh 3 3nacl 到达a点时 生成沉淀量最大 即n alcl3 n naoh 1 3 2 ab段发生的反应为al oh 3 oh al 2h2o 3 b点所得的溶液的溶质为naalo2 nacl 通入co2后发生反应 al co2 2h2o al oh 3 现象是有白色沉淀生成 答案 1 1 3 2 al oh 3 oh al 2h2o 3 生成白色沉淀 模拟母题变式 1 若将上题氢氧化钠溶液改为氨水 画出图象 提示 al oh 3不能溶于弱碱氨水 故图象为 2 若将上题试剂的滴加顺序颠倒 画出图象 提示 向一定量naoh溶液中加入alcl3溶液的图象为 探究归纳总结 与铝有关的图象1 四个基本图象 1 可溶性铝盐溶液与naoh溶液反应的图象 2 偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图象 2 al3 溶液中加碱 oh 的常见三种变形图象 图a中 n h n al3 2 1图b中 若已知原溶液中含有mg2 则n mg2 n al3 1 1图c中 若已知原溶液中含有h mg2 则n h n al3 n mg2 2 1 1 高考母题示例 图象的综合应用 2015 天津高考节选 向盛有10ml1mol l 1nh4al so4 2溶液的烧杯中滴加1mol l 1naoh溶液 沉淀物质的量随naoh溶液体积的变化示意图如图所示 1 写出m点反应的离子方程式 2 若在nh4al so4 2溶液中改加20ml1 2mol l 1ba oh 2溶液 充分反应后 溶液中产生沉淀的物质的量为 mol 解析 1 向nh4al so4 2溶液中加入naoh溶液 由图象分析 先发生al3 3oh al oh 3 之后是 oh nh3 h2o 最后是沉淀的溶解 al oh 3 oh al 2h2o 故m点的离子反应为 oh nh3 h2o 2 因nh4al so4 2的物质的量为0 01l 1mol l 1 0 01mol ba oh 2的物质的量为0 02l 1 2mol l 1 0 024mol 产生沉淀的反应有两类 一是 ba2 baso4 n 0 01mol 2 0 02mol 0 02mol 0 024mol 故n baso4 0 02mol 二是oh 参与的反应 al3 3oh al oh 3 0 01mol0 03mol0 01moloh 余0 024mol 2 0 03mol 0 018mol 之后发生反应 oh nh3 h2o n 0 01mol 再消耗oh 0 01mol 则剩余oh 为0 018mol 0 01mol 0 008mol 最后发生沉淀的溶解 al oh 3 oh al 2h2o oh 为0 008mol 溶解al oh 30 008mol 则剩余al oh 3为0 01mol 0 008mol 0 002mol 溶液中产生沉淀的物质的量为0 02mol 0 002mol 0 022mol 答案 1 oh nh3 h2o 2 0 022 探究归纳总结 1 混合溶液中反应的先后顺序 1 向含h al3 的混合溶液中 逐滴加入naoh溶液至过量 反应分以下四个阶段 第一阶段 h 与oh 反应 h oh h2o第二阶段 al3 与oh 反应 al3 3oh al oh 3 第三阶段 与oh 反应 oh nh3 h2o 第四阶段 al oh 3与oh 反应 al oh 3 oh al 2h2o 2 向含oh al的混合溶液中逐滴加入酸至过量 反应分以下四个阶段 第一阶段 oh 与h 反应 h oh h2o第二阶段 al与h 反应 al h2o h al oh 3 第三阶段 与h 反应 h h h2o co2 第四阶段 al oh 3与h 反应 al oh 3 3h al3 3h2o 2 破解al oh 3图象计算的技巧 当横坐标为naoh溶液 纵坐标为沉淀的物质的量 或质量 时 可利用al oh 3溶于naoh溶液的 量 的关系来计算 原溶液中al3 的物质的量 沉淀溶解过程中消耗naoh的物质的量与沉淀中al oh 3的物质的量或原溶液中al3 的物质的量相等 抓住这一定量关系可迅 速破题 例如 向mgcl2 alcl3混合溶液中加入naoh溶液的图象如右所示 则ab段为al oh 3溶于naoh的过程 则原溶液中n al3 n al oh 3 0 6 0 5 mol 0 1moln mg2 0 1mol 高考模拟预测 1 2017 湘潭模拟 下列曲线图 纵坐标为沉淀的量 横坐标为加入物质的量 与对应的选项相符合的是 世纪金榜导学号30682034 a 向1l浓度均为0 1mol l 1的ba oh 2 naalo2混合溶液中加入0 1mol l 1的稀硫酸b 向1l浓度分别为0 1mol l 1和0 3mol l 1的alcl3 nh4cl的混合溶液中加入0 1mol l 1的naoh溶液c 向烧碱溶液中滴加明矾溶液d 向alcl3溶液中滴加过量氨水 解析 选a a项 ba oh 2和naalo2的混合溶液中加入稀硫酸 发生的反应依次为ba2 2oh 2h baso4 2h2o al h h2o al oh 3 al oh 3 3h al3 3h2o 所以加1l稀硫酸时 ba oh 2反应完全 再加0 5l稀硫酸时al参加反应完全转化为al oh 3 再加1 5l稀硫酸时 al oh 3全部溶解 正确 b项 向1l浓度分别为0 1mol l 1 和0 3mol l 1的alcl3 nh4cl的混合溶液中加入0 1mol l 1的naoh溶液 发生的反应依次是al3 3oh al oh 3 oh nh3 h2o al oh 3 oh al 2h2o 所以沉淀al3 和溶解al oh 3所用naoh的量之比为3 1 而图象上看到的是1 1 错误 c项 向烧碱溶液中滴加明矾溶液 发生的反应依次是al3 4oh al 2h2o al3 3al 6h2o 4al oh 3 错误 d项 alcl3溶液中滴加过量氨水 沉淀不会溶解 错误 2 2017 太原模拟 某溶液中可能含有大量的mg2 al3 h cl 和少量oh 向该溶液中逐滴加入0 5mol l 1naoh溶液 生成沉淀的质量和加入naoh溶液的体积之间的关系如图所示 则可判断原溶液中 a 有mg2 没有al3 b 有al3 没有mg2 c 有mg2 和al3 d 有大量的h mg2 和al3 解析 选c 由图可以看出 当加入naoh溶液时 马上就有沉淀产生 由原点开始 可确定原溶液中无大量h 产生的沉淀有部分可以溶解 可证明原溶液中一定有mg2 和al3 3 2017 唐山模拟 将一定质量的mg和al的混合物投入500ml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 则下列说法正确的是 a mg和al的总质量为8gb 硫酸的物质的量浓度为5mol l 1 c naoh溶液的物质的量浓度为5mol l 1d 生成的h2在标准状况下的体积为11 2l 解析 选c 由图可知 0 20ml发生酸碱中和 20 200ml发生离子与碱生成沉淀的反应 200 240ml发生al oh 3 naoh naalo2 2h2o 200ml时生成沉淀最多 溶液中的溶质为硫酸钠 由图象可知 n mg 0 15mol n al 0 2mol 则mg和al的总质量为0 15mol 24g mol 1 0 2mol 27g mol 1 9g a错误 由200 240ml发生al oh 3 naoh naalo2 2h2o c n