高考化学复习学案——铝及其化合物.doc

复习学案：Al及其化合物复习重点：1掌握金属Al及其重要化合物的主要性质、应用及其计算。2了解海水提镁、硬水软化的方法。3了解金属Al的冶炼原理。知识梳理一、铝的制取 1.铝元素位于周期表 、 族，是较活泼的金属元素，在自然界中以 态存在，在地壳中的含量占金属中的第 位，铝元素在地壳中主要存在的物质是 。二、铝的性质 1.物理性质：铝是 色、带有金属光泽的固体，硬度 、较 ，具有良好的导电性、导热性和延展性。常温下，铝在空气中生成 （现象），因此常温下铝制品具有抗腐蚀的性能，但若遇到含有 的溶液，会受到破坏，不宜长期放置。2.铝的化学性质：铝与非金属O2SCl2与氧化物H2OFe2O3与酸反应氧化性的酸H+与强碱反应与盐溶液反应三.铝的制法:铝的制法: 四铝的用途: 制成种类繁多的轻质铝合金,在汽车、船舶、飞机、宇宙飞船等领域以及日常生活里的用途佷广，用作装饰品；纯铝作导线和电缆,制成铝箔,银粉防锈漆等。五铝的化合物 1、氧化铝物理性质： 色 ， 溶于水，熔点 ，很 。属于 氧化物。化学性质：（1）与酸反应 与HCl反应 （离子方程式） 与H2SO4反应 （化学方程式）（2）与强碱反应 （离子方程式）用途：冶炼金属铝的原料，是一种较好的耐火材料，可制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器。2氢氧化铝物理性质： 色 ， 溶于水，有较强的 ，可用作 。化学性质（典型的 氢氧化物）其电离方程式为_ _ _ _（1）热稳定性 （2）与酸反应 （3）与强碱反应 （与少量氢氧化钠反应） （与过量氢氧化钠反应）实验室制法： 实验室常用 和 反应制取氢氧化铝。 思考：能否用可溶性的铝盐与强碱反应制取Al（OH）3？用途：医用的胃酸中和剂。3铝盐性质：铝盐溶液发生水解反应，使溶液呈酸性其离子方程式为 思考：明矾的化学式为 ，在日常生活中明矾用于 。铝盐与碱溶液反应 与强碱溶液发生反应离子方程式：适量强碱： 过量强碱： 与弱碱（氨水）发生反应离子方程式： 思考：写出Al2(SO4)3溶液与Na2S、NaHCO3、Na2CO3溶液反应的离子方程式。 4偏铝酸钠 化学式 ，与少量盐酸反应的离子方程式： 与过量盐酸反应的离子方程式： 六铝氢氧化物沉淀的图象 氢氧化铝沉淀量图象大致可以分为如图六类。图中横坐标为加入试剂的体积 (1)图 为向AlCl3溶液中滴人NaOH溶液反应离子方程式：AB段： BC段： (2)图 为向NaOH溶液中滴入AlCl3溶液反应离子方程式：AB段 BC段 (3)图 为向盐酸酸化了的AlCl3溶液中滴入NaOH溶液AB段： BC段： CD段： (4)图 为向盐酸中加入NaAlO2溶液AB段： BC段： (5)图 为向NaAl O2溶液中加入盐酸AB段： BC段： (6)图 为向AlCl3溶液中滴入NaAlO2溶液 （也可表示为NaAl（OH）4溶液）AB段： 关于KAl(SO4)2和Ba(OH)2反应的原理及图象:（1）沉淀物质的量变化图象 （2）沉淀质量变化图象沉淀(g)0 VBa(OH)2沉淀（mol）0 VBa(OH)2沉淀物质的量最大时反应的化学方程式 沉淀质量最大时反应的化学方程式7 铝三角 八铝及其化合物的转化关系 九阅读材料:硬水软化方法1基本概念硬水：含有较多的Ca2和Mg2的水。软水：不含或只含少量Ca2和Mg2的水。暂时硬度：由碳酸氢钙或碳酸氢镁所引起的水的硬度。永久硬度：由钙和镁的硫酸盐或氯化物等引起的水的硬度。暂时硬水：含有暂时硬度的水。永久硬水：含有永久硬度的水。2硬水的软化方法加热法 通过加热煮沸使暂时硬水所含钙、镁的酸式碳酸盐发生分解，生成难溶的碳酸钙、碳酸镁的方法。反应原理：Ca(HCO3)2CaCO3+H2O+CO2 Mg(HCO3)2MgCO3+H2O+CO2 生成的碳酸镁在加热条件下可与水进一步反应生成更难溶的氢氧化镁。反应为MgCO3 + H2OMg(OH)2+CO2，这种方法只适用于除去暂时硬度。药剂法反应原理为：Ca(HCO3)2+Ca(OH)2=2CaCO3+2H2O（将由镁离子引起的硬度转化为由钙离子形成的硬度）Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2=Mg(OH)2+2CaCO3+2H2OMgCl2+ Ca(OH)2= Mg(OH)2+CaCl2 CaCl2 +Na2CO3= CaCO3+2NaCl离子交换法：工业锅炉用水的软化常用磺化煤等阳离子交换剂（NaR），发生如下离子交换作用：2NaR+Ca2+=CaR2+2Na+ 2NaR+Mg2+=MgR2+2Na+生活用水的处里步骤为试题枚举【例1】1989年世界卫生组织把铝确定为食品污染源之一，加以控制使用，铝在下列应用时应加以控制的是 ()制铝合金 制电线 制炊具 明矾净水 明矾和苏打制食品膨松剂 用氢氧化铝凝胶制胃舒平药品 银色漆颜料 制易拉罐 包装糖果和小食品A全部 B C D解析： “D”中所涉及的铝与进入食品、饭、水等中，并被人体吸收，所以要加以控制。答案： D【例2】在下列各物质中，加入过量盐酸后，最终不产生沉淀或浑浊的是A.偏铝酸钠溶液 B.苯酚钠溶液 C.硅酸钠溶液 D.硫代硫酸钠溶液解析：各选项中产物依次为Al(OH)3、C6H5OH、H2SiO3、S。但Al(OH)3是两性氢氧化物，能溶于过量的盐酸中。答案：A【变式】将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是A稀硝酸 B稀盐酸 C硝酸铜 D氢氧化钠【例3】将等物质的量的镁和铝相混合,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A.3mol/LHCl B.4mol/LHNO3 C.8mol/LNaOH D.18mol/LH2SO4解析：在镁、铝混合物中加入HNO3和浓H2SO4（两物质均具有强氧化性）都不能产生H2，加入NaOH溶液只有Al与NaOH溶液反应生成H2而与Mg不反应。而加入HCl，Mg和Al都与盐酸反应生成H2，所以H2量最多。答案：A【例4】甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol/L的盐酸和氢氧化钠溶液，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甲:乙=1:2，则加入铝粉的质量为A.5.4g B.3.6g C.2.7g D.1.6g解析：根据铝与盐酸和氢氧化钠溶液反应的方程式判断，若在含等物质的量的HCl和NaOH溶液中分别加入足量的铝粉，产生的H2之比为1:3。而题中为1:2，说明铝粉的量相对盐酸是过量的，而对NaOH是不足的。与前者反应的铝粉是2.7g，则与后者反应的铝粉应为5.4g。答案：A【变式】 氢化钠是一种离子晶体，它与水反应时生成氢氧化钠和氢气，现有氢化钠和铝粉m g，与足量的水反应后铝无剩余，若收集到氢气n g，则混合物中铝粉的质量为：（ ）A.36n3m B.m24n/5 C.12nm D.24m5n 【例5】若在加入铝粉能放出氢气的溶液中，分别加入下列各组离子，可能共存的是A.NH4+ NO3- CO32- Na+ B.Na+ Ba2+ Mg2+ HCO3-C.NO3- Ca2+ K+ Cl- D.NO3- K+ AlO2- OH-解析：铝粉加入酸溶液或强碱溶液中均可放出H2，A中NH4+与OH-不能大量共存，CO32-不能与H+大量共存；B中HCO3-既能与H+反应又能与OH-反应；C、D在强碱条件下可以共存。答案：C、D 【例6】已知Ba(AlO2)2可溶于水。右图表示的是向A12(SO4)3溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液时，生成沉淀的物质的量y与加人Ba(OH)2的物质的量x的关系。下列有关叙述正确的是Aab时沉淀的物质的量:A1(OH)3比BaSO4多Bcd时溶液中离子的物质的量：AlO2比Ba2+多Cad时沉淀的物质的量： BaSO4可能小于A1(OH)3Dde时溶液中离子的物质的量：Ba2+可能等于OH 解析：设A12(SO4)3溶液中含1mol A12(SO4)3，既含2molAl3+和3molSO42-。o-a-b 离子反应：2molAl3+ + 3molSO42- + 3Ba2+ + 6OH- = 3BaSO4+2Al(OH)3沉淀为BaSO4 和Al(OH)3 其物质的量之比为 3:2 。b点达最大值,为5mol,此时加入的Ba(OH)2为3mol(b-c-d )加入的Ba(OH)2，仅OH- 参与离子反应: 2Al(OH)3 + 2OH- = 2AlO2- + 4H2O 每消耗2mol OH则生成2AlO2-，是留在溶液中Ba2+的两倍。沉淀混合物中Al(OH)3随加入的Ba(OH)2不断溶解.当加入的Ba(OH)2为4mol时, Al(OH)3沉淀恰好溶解完。d点沉淀达最小值组成全为BaSO4, 既y=3mol ,x=4mol. 此时,若不考虑AlO2-的水解,反应后溶液中溶质仅为1mol Ba(AlO2)2, 既 1mol Ba2+ 和 2molAlO2-d-e- 再加入的Ba(OH)2 不发生离子反应,沉淀量不变，只是增加了溶液中的Ba2+和OH- 离子.显然，当再加入1mol Ba(OH)2 ,既x=5mol ,此时溶液中的n(Ba2+)=1mol+1mol=2mol, n(OH-)=2mol , 两种离子的物质的量相等.答案：B D.【例7】X物质的量沉淀量将溶液（或气体）X，逐渐加入（或通入）到一定量的Y溶液中，产生沉淀的量与加入X物质的量的关系如图，符合图中情况的一组物质是ABCDXH2SHClNH3NH3.H2OYNa2SO3NaAlO2AlCl3AgNO3 解析：由图可知，B