高考化学总复习 第四章第2节 铝及其化合物优化课件 鲁科版.ppt

第2节铝及其化合物 考纲要求1 了解铝及其重要化合物的主要性质及其应用 2 铝及其重要化合物与其他常见无机物知识的综合应用 命题热点1 铝三角 的转化关系及图像分 析 有关计算 2 铝单质及化合物性质的实验探究 3 依据铝等金属及其化合物的特征进行的无机推断 一 铝1 铝的存在 单质的物理性质及其应用 1 地壳中含量最多的金属元素是 地壳中的铝以化合物形式存在 2 铝的物理性质 应用 al 银白 小 良好 2 铝的化学性质 1 与非金属反应 剧烈反应 发光发热 白烟 2 与某些金属氧化物反应 金属铝在高温下可与fe2o3反应 现象是有耀眼的白光 并有 生成 典型的置换反应 铝热反应 熔融物 3 与酸反应 与盐酸反应的离子方程式 铝在冷的浓硫酸 浓硝酸中发生 4 与某些盐溶液反应 与hg no3 2溶液反应的化学方程式为 2al 3hg no3 2 2al no3 3 3hg 2al 6h 2al3 3h2 钝化 5 与强碱溶液反应 离子方程式为 2al 2oh 6h2o 3h2 2 al oh 4 思考感悟1 将铝箔在空气中用酒精灯加热能否燃烧 将铝粉撒向酒精灯火焰能否燃烧 去除氧化膜的铝箔为什么能在纯氧中燃烧 提示 铝箔在空气中用酒精灯加热 熔化但不燃烧 是因为铝箔在 空气中加热表面被氧化为一层致密的氧化物薄膜 从而阻止了铝与氧气的反应 将铝粉撤向酒精灯火焰 铝粉燃烧 发出耀眼的点点星光 是因为铝粉与空气的接触面增大 使反应更加剧烈 铝箔能在纯氧中剧烈燃烧 是因氧气浓度大 反应速率快 二 铝的重要化合物1 氧化铝 1 物理性质 通常为 固体 溶于水 有很高的 2 化学性质 白色 难 熔点 al2o3 6h 2al3 3h2o al2o3 2oh 3h2o 2 al oh 4 2 氢氧化铝 1 物理性质 白色絮状不溶于水的固体 有较强的吸附性 2 化学性质 3 实验室制取实验室制取al oh 3 用可溶性 和过量 反应 如 al2 so4 3 6nh3 h2o 2al oh 3 3 nh4 2so4 铝盐溶液 氨水 思考感悟2 既能与酸反应 又能与碱反应的物质均称为两性物质吗 提示 不是 如弱酸 弱碱盐 nh4 2co3 ch3coonh4等 多元弱酸的酸式盐 nahco3 nahs nahso3等 它们虽然与酸 碱都能反应 但生成物不完全是盐和水 故它们不属于两性物质 1 铝三角 转化关系 2 可溶性铝盐与强碱 如naoh溶液 反应 al元素存在形态分析 3 几类图像 以al oh 3的量为纵坐标 以滴加的物质的量的比值为横坐标 特别提醒 1 向x溶液中滴加y溶液时 将x定为1mol y是变量 如图像 1 将al3 定为1mol naoh的量为变量 2 实验室制备al oh 3时用氨水而不用naoh或用通co2的方法而不用滴加盐酸的方法 即时应用1 向20mlalcl3溶液中滴入2mol l 1naoh溶液时 得到al oh 3沉淀质量与所滴加naoh溶液体积 ml 关系如下图所示 1 图中a点表示的意义是 2 图中b点表示的意义是 3 上述两步用总的离子方程式可表示为 4 假若溶液中有al oh 3沉淀0 39g 则此时用去naoh溶液体积为 解析 向alcl3溶液中滴入naoh溶液时 生成al oh 3沉淀 达最大沉淀量时继续滴入naoh溶液 al oh 3沉淀逐渐溶解 最后消失 答案 1 表示滴入naoh溶液产生沉淀最多点 2 表示滴入naoh溶液沉淀恰好完全溶解点 3 al3 4oh al oh 4 4 7 5ml或17 5ml 主要以铝材表面处理 al2o3的性质 炼铁 铝热反应 除杂质 两性化合物性质的应用 等形式考查 即时应用2 2010 高考北京卷 由短周期元素组成的化合物x是某抗酸药的有效成分 甲同学欲探究x的组成 查阅资料 由短周期元素组成的抗酸药的有效成分有碳酸氢钠 碳酸镁 氢氧化铝 硅酸镁铝 磷酸铝 碱式碳酸镁铝 al3 在ph 5 0时沉淀完全 mg2 在ph 8 8时开始沉淀 在ph 11 4时沉淀完全 实验过程 向化合物x粉末中加入过量盐酸 产生气体a 得到无色溶液 用铂丝蘸取少量 中所得的溶液 在火焰上灼烧 无黄色火焰 向 中所得的溶液中滴加氨水 调节ph至5 6 产生白色沉淀b 过滤 向沉淀b中加过量naoh溶液 沉淀全部溶解 向 中得到的滤液中滴加naoh溶液 调节ph至12 得到白色沉淀c 1 中气体a可使澄清石灰水变浑浊 a的化学式是 2 由 判断x一定不含有的元素是磷 3 中生成b的离子方程式是 4 中b溶解的离子方程式是 5 沉淀c的化学式是 6 若上述n a n b n c 1 1 3 则x的化学式是 2011 高考山东卷 al fe cu都是重要的金属元素 下列说法正确的是 a 三者对应的氧化物均为碱性氧化物b 三者的单质放置在空气中均只生成氧化物c 制备alcl3 fecl3 cucl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法 d 电解alcl3 fecl3 cucl2的混合溶液时阴极上依次析出cu fe al 解析 a项中 al2o3为两性氧化物 b项中cu表面易生成铜绿cu2 oh 2co3 d项中阴极上不会析出fe和al 答案 c 名师点评 考查铁 铝单质及其简单离子的性质时往往以选择题形式 2011 高考广东卷 由熔盐电解法获得的粗铝含一定量的金属钠和氢气 这些杂质可采用吹气精炼法除去 产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝 工艺流程如下 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 在用废碱液处理气体a的过程中 所发生反应的离子方程式为 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 解析 本题考查物质的提纯 实验条件的选择 方程式的书写 原电池及电解的应用 1 铝属于活泼金属 在高温下可置换某些金属或非金属 因此有关反应的方程式为 2 在高温下 氯气可与氢气 金属钠和铝反应生成hcl nacl和alcl3 由于温度是700 所以alcl3会升华变成气体 因此气泡的主要成分除cl2外还含有hcl和alcl3 nacl熔点为801 此时nacl不会熔化 只能在浮渣中存在 即浮渣肯定存在nacl 3 尾气经冷凝后分为气体a和b 由框图可知a是氯气和氯化氢的混合气体 b是alcl3 因此用废碱液处理a的过程中 所发生反应的离子方程式为cl2 2oh cl clo h2o和h oh h2o 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 4gb 3 6gc 2 7gd 1 6g 常见错误 c 错因分析 1 常见错误分析误认为与盐酸反应铝就是加入的铝 2 其他错误分析 没有搞清反应实质 无法理清铝与盐酸 naoh aq 反应关系 正确解答 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 镁 铝及其化合物的性质探究 实验目的 通过实验加深对镁 铝及化合物性质的理解和应用 典例探究某研究小组探究将mgcl2和alcl3溶液加入到氢氧化钠溶液中生成沉淀及沉淀溶解的情况 实验过程中可能用到的仪器与药品如下 过滤装置 烧杯 滴管 0 5mol lmgcl2 alcl3各100ml 0 1mol lnaoh溶液 1mol l盐酸 探究一 实验开始时产生沉淀的成分 假设一 实验开始时产生的沉淀是mg oh 2 假设二 假设三 实验开始时产生的沉淀是al oh 3和mg oh 2 基于假设二成立 请利用下表完成实验过程 探究二 何时产生氢氧化镁沉淀 请用离子方程式表示上述实验步骤 的结论 解析 向mgcl2 alcl3混合液中加入naoh溶液开始产生的沉淀有三种可能 一是只有mg oh 2 二是只有al oh 3 三是mg oh 2和al oh 3都存在 据此可推断出假设二为 实验开始时产生的沉淀是al oh 3 设计实验探究实验开始时产生的沉淀是al oh 3 首先应取一定体积的0 5mol l 1mgcl2 alcl3溶液进行充分混合 然后向混合液中逐滴加入0 1mol l 1naoh溶液 根据mg2 al3 的性质 可观察到溶液中生成白色絮状沉淀 据此推测出沉淀可能是mg oh 2 al oh 3或mg oh 2和al oh 3的混合物 最后将沉淀过滤 洗涤 再向沉淀中加入过量的0 1mol l 1naoh溶液 若沉淀全部溶解 则可推测出沉淀只有al oh 3 需要注意的是最后一步一定要将沉淀过滤出来并将沉淀洗涤干净 防止其他离子的干扰 探究二中 通过比较步骤 的现象差异来探究何时产生氢氧化镁沉淀 步骤 生成的沉淀只有al oh 3 al oh 3溶液中加入过量naoh时 al oh 3沉淀又