2104高考化学一轮复习 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 一 铝的性质将铝片分别投入到盐酸和氢氧化钠溶液中 并把燃着的木条放在试管口 两组实验现象相同 其现象是均 但二者的反应实质不同 反应的离子方程式分别为 观察到铝片表面有气泡冒出 铝片逐渐溶解 并产生爆鸣声 2al 6h 2al3 3h2 2al 2oh 2h2o 2 3h2 1 物理性质 铝是银白色有金属光泽的固体 有良好的导电 导热和延展性 密度较小 质地柔软 2 化学性质 写出 的化学方程式 2al 6hcl 2alcl3 3h2 2al 2naoh 2h2o 2naalo2 3h2 1 常温下 能用铝制容器盛放浓硫酸 浓硝酸的原因是二者能使铝发生 钝化 而不是铝与浓硫酸 浓硝酸不反应 2 铝与稀硝酸反应时生成的气体是no而不是h2 3 用铝箔包裹的钠与水反应时既考虑na与水的反应 又考虑al与naoh溶液的反应 二 铝的重要化合物将铝箔在酒精灯火焰上灼烧铝箔熔化但不滴落的原因是 铝在空气中 加热 表面生成熔点很高的氧化铝 熔化 的铝被氧化铝包裹 从而不会滴落 1 氧化铝 1 白色固体 溶于水 熔沸点 2 化学性质 氧化铝具有两性 能与盐酸和氢氧化钠溶液反应 反应的离子方程式分别为 3 用途 熔点很高 是一种比较好的耐火材料 还可制作各种宝石 不 al2o3 6h 2al3 3h2o 高 2 氢氧化铝 1 化学性质 写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式 al oh 3 3h al3 3h2o 2 制备 向铝盐中加入nh3 h2o 离子方程式为 向偏铝酸盐中通入足量co2 离子方程式为 3 明矾 明矾的化学式为 用离子方程式表示明矾净水的原理是 kal so4 2 12h2o 1 al oh 3是一种不溶于水的白色胶状物 能作净水剂 能中和胃酸 也是一种阻燃材料 2 al oh 3具有两性 能溶于强酸 强碱 但不溶于弱酸 如h2co3 弱碱 如氨水 因此 制备al oh 3是用可溶性铝盐与过量氮水反应而不是过量naoh溶液 3 中学化学中常见的既能与盐酸反应 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 弱酸的铵盐 如 nh4 2co3 考点一铝及其化合物的转化关系及应用1 al3 al oh 3的转化关系 深化剖析 2 可溶性铝盐与强碱 如naoh溶液 反应 铝元素的存在形式 3 应用 1 制取al oh 3 al3 3nh3 h2o al oh 3 3 co2 2h2o al oh 3 2 判断离子共存问题 al3 与oh 及 s2 等弱酸根阴离子或与h 以及弱碱阳离子al3 fe3 等因生成沉淀或发生水解相互促进反应而不能大量共存 3 鉴别 利用滴加顺序不同 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 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 高考警示 1 制取al oh 3 一般不用强酸或强碱溶液 因为强酸 强碱能溶解生成的al oh 3 而又无法控制酸碱的用量 一般使用氨水或co2制取 2 与不能大量共存 原因是能与电离出的h 发生反应 h2o al oh 3 而不能认为是与发生相互促进的水解反应 3 往naalo2溶液中通入少量co2得正盐 通入足量co2得酸式盐 4 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 al3 的混合溶液中逐滴加入naoh溶液 反应的先后顺序为 典题通关1 2013 大纲版全国卷 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 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 解题指南 从题干中获取有用信息 了解生产的产品 分析流程中的每一步骤 从几个方面了解流程 1 反应物是什么 2 发生了什么反应 3 该反应造成了什么后果 对制造产品有什么作用 抓住一个关键点 一切反应或操作都是为获得产品而服务 从问题中获取信息 帮助解题 解析 1 铝土矿的主要成分是al2o3和sio2 均和naoh反应 2naoh sio2 na2sio3 h2o 2naoh al2o3 2naalo2 h2o 2 滤液 中加入cao后 与水反应生成ca2 结合 生成难溶的casio3 滤液 中的与co2反应生成al oh 3 2 co2 3h2o 2al oh 3 3 由题中转化关系可推出d为hf气体 依据所学hcl的实验室制法 结合题中 e可作为建筑材料 可得c为浓硫酸 hf na2co3 al oh 3三种物质反应 12hf 3na2co3 2al oh 3 2na3alf6 3co2 9h2o 4 电解制铝的化学方程式是2al2o34al 3o2 以石墨为电极 阳极产生的氧气在高温下与石墨电极反应 得到的混合气体成分为o2 co2 co 答案 1 2naoh sio2 na2sio3 h2o 2naoh al2o3 2naalo2 h2o 2 casio32 co2 3h2o 2al oh 3 3 浓硫酸12hf 3na2co3 2al oh 3 2na3alf6 3co2 9h2o 4 2al2o34al 3o2 o2 co2 co 互动探究 铝土矿的成分除含有al2o3 sio2外还含有fe2o3 工业上如何从铝土矿中提取al2o3 提示 除去铝土矿中fe2o3和sio2的工艺流程为 加固训练 1 既能跟稀盐酸反应 又能跟氢氧化钠溶液反应的化合物是 nahco3 al2o3 al oh 3 ala b c d 解析 选a 题给4种物质均既能与稀盐酸反应 又能与氢氧化钠溶液反应 但铝是单质 不属于化合物 2 2014 银川模拟 铝元素在自然界中主要存在于铝土矿 主要成分为al2o3 还含有fe2o3 feo sio2 中 工业上用铝土矿制备铝的某种化合物的部分工艺流程如下 1 在滤液a中加入漂白液 目的是氧化除铁 所得滤液b显酸性 该过程中涉及某氧化还原反应如下 请完成 fe2 clo fe oh 3 cl 检验滤液b中是否还含有铁元素的方法为 注明试剂 现象 将滤液b中的铝元素以沉淀形式析出 可选用的最好试剂为 填代号 a 氢氧化钠溶液b 硫酸溶液c 氨水d 二氧化碳 由滤液b制备氯化铝晶体涉及的操作为 边滴加浓盐酸边蒸发浓缩 冷却结晶 填操作名称 洗涤 2 sio2和naoh焙烧制备硅酸钠 可采用的装置为 填代号 解析 1 铝土矿的主要成分是al2o3 还含有fe2o3 feo sio2 加入稀盐酸后得到的滤液a的成分是fecl3 fecl2 alcl3 再加入漂白液 naclo 的目的是将fe2 转化为fe3 且使fe3 转化成fe oh 3沉淀 而滤液b的成分是alcl3和nacl 加入过量氨水可使alcl3转化为al oh 3 2 由于naoh能与玻璃或瓷器中的sio2反应 故sio2和naoh焙烧应用铁坩埚 答案 1 215h2o214h 取少量滤液b 加入kscn溶液 若不变红 再加入氯水 仍然不变红 说明滤液b中不含铁元素 其他合理答案均可 c 过滤 2 b 考点二氢氧化铝沉淀的图像分析1 四个基本图像 1 可溶性铝盐溶液与naoh溶液反应的图像 深化剖析 2 偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像 2 四个拓展图像 1 向alcl3溶液中逐滴加入氨水或naalo2溶液至过量 图像如图1所示 2 向naalo2溶液中逐滴加入alcl3溶液或通入co2至过量 图像如图2所示 3 向mgcl2 alcl3和盐酸的混合溶液 即将mg al溶于过量盐酸所得的溶液 中逐滴滴入naoh溶液至过量 图像如图3所示 4 向mgcl2 alcl3混合溶液中先加入naoh溶液 后加入盐酸 naoh与盐酸的物质的量浓度相等 沉淀图像如图4所示 高考警示 1 分析图像或作图时不仅要注意加入的酸或碱的强弱 还要注意所加入的量和滴加的顺序 因为滴加的顺序不同可能产生的现象不同 2 若产生的沉淀有多种 则应仔细分析相关量间的关系 要特别关注沉淀是否同步生成 沉淀物是否溶于所加入的过量试剂中 同时要注意横纵坐标的意义 典题通关2 2012 安徽高考 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 1mol l 1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 解题指南 解答本题时要注意到由于ksp al oh 3 ksp fe oh 3 故向fe no3 3和al no3 3混合溶液中滴加naoh溶液的开始阶段无al oh 3沉淀生成 解析 选c 因ksp al oh 3 ksp fe oh 3 因此向混合溶液中滴加naoh溶液时 首先应生成fe oh 3沉淀 当fe3 沉淀完全后 再生成al oh 3沉淀 继续滴加naoh溶液 则al oh 3 oh 2h2o al oh 3沉淀逐渐溶解直至消失 故c项图像符合实际情况 变式训练 2013 西安模拟 向100ml1 0mol l 1的alcl3溶液中逐滴加入0 5mol l 1的naoh溶液至过量 生成沉淀的物质的量与加入naoh的量的理论曲线图正确的是 解析 选d alcl3 3naoh al oh 3 3nacl1310 1mol0 5v0 1molv 0 6ln naoh 0 3molal oh 3 naoh naalo2 2h2o0 1mol0 1mol由此可知使alcl3完全转化为al oh 3沉淀 消耗naoh0 3mol 溶解这些沉淀需naoh0 1mol 加固训练 1 某无色溶液中 已知含有h mg2 al3 三种阳离子 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列图像表示 其中正确的是 解析 选b 向含有h mg2 al3 三种阳离子的溶液中逐滴加入naoh溶液时 首先与溶液中的h 反应 然后才与mg2 al3 反应生成氢氧化物沉淀 因此开始一段时间内没有沉淀生成 c项错误 随着naoh量的增多 沉淀量越来越大 最终al oh 3沉淀又会溶解在naoh溶液中 故b项符合上述变化的要求 2 向0 1l浓度均为0 1mol l 1的naoh和naalo2混合溶液中逐滴加入同浓度的盐酸 下列图像正确的是 解析 选b 往混合溶液中滴加盐酸 naoh首先反应 然后naalo2再与hcl反应产生al oh 3 最终al oh 3与hcl反应转化为alcl3 符合上述转化的为b图像 资源平台 铝与酸或碱反应生成h2的量的关系1 原理 2al 6hcl 2alcl3 3h2 2al 6hcl 3h2 6e 2al 2naoh 2h2o 2naalo2 3h2 2al 2naoh 3h2 6e 2 规律 1 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 2 足量的铝与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应 产生氢气的体积比为 3 一定量的铝分别和一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应 若产生氢气的体积比为则必定为 铝与盐酸反应时 铝过量而盐酸不足 铝与氢氧化钠溶液反应时 铝不足而氢氧化钠溶液过量 高考警示 1 铝与硝酸反应时生成的是nox而不是h2 2 1molal不论和h 还是和oh 完全反应均生成3g 1 5mol h2 3 1molal和h 完全反应消耗3molh 而1molal和oh 完全反应消耗1moloh 典例 甲 乙两烧杯中分别盛有100ml3mol l 1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 1 2 则加入铝粉的质量为 a 5 4gb 3 6gc 2 7gd 1 8g 解题指南 解答本题要明确v 甲 v 乙 1 2的含义 1 铝与盐酸反应时 铝过量而盐酸不足 2 铝与naoh溶液反应时 铝不足而naoh过量 解析 选a 铝与盐酸 naoh溶液反应时 反应原理分别为2al 6