2017届高三一轮化学复习 铝及其化合物导学案(解析版).doc

2017届高三一轮复习 铝及其化合物导学案【考纲定位】1.了解金属铝的主要性质（铝的还原性）及应用。2.了解铝的重要化合物的主要性质（氧化铝和氢氧化铝的的两性）、转化及应用。【考情分析】本内容主要考查Al的性质，Al2O3、Al(OH)3的两性及Al3、Al(OH)4、Al(OH)3之间的转化，常见题型有选择题和非选择题。预测2015年高考仍会突出在铝与碱的反应，Al2O3、Al(OH)3的两性等基础知识上，还可能涉及铝的重要化合物的用途，如明矾净水、含铝药品、食品的摄入等与生活联系密切的内容。【知识梳理】一、铝1铝的结构和存在 铝位于元素周期表第3周期第A族，原子结构示意图为。铝元素在地壳中含量丰富，仅次于氧、硅。自然界中的铝全部以化合态存在。2金属铝的物理性质银白色有金属光泽的固体，有良好的导电性、导热性和延展性，密度较小，质地柔软。3金属铝的化学性质还原性(1)与氧气等非金属反应常温下，铝被空气中的氧气氧化，在表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻止内部的金属继续跟氧气发生反应。因此，铝在常温下具有抗腐蚀性。点燃时,铝箔在氧气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体，放出大量的热。这个反应放出大量的热和耀眼的白光，因此，铝可用于制造燃烧弹、信号弹、火箭推进剂等。【思考1】铝的化学性质活泼，为什么日常生活中广泛使用的铝制品却具有较好的抗腐蚀性能？答案铝在常温下迅速被氧气氧化，形成一层致密的氧化膜，保护铝不再被氧化，因而铝制品通常具有较强的抗腐蚀性能。(2)铝与酸的反应与非氧化性酸（盐酸、稀硫酸）反应，有氢气生成。与氧化性酸（硝酸，浓硫酸）反应，无氢气生成。Al、Fe遇冷的浓硫酸、浓硝酸会发生钝化，不是不反应，而是生成致密的氧化物薄膜。且在加热条件下，还能继续反应。【思考2】金属铝是活泼的金属，能与酸反应，为什么能用铝槽储运浓H2SO4或浓HNO3?答案常温下浓H2SO4、浓HNO3能使铝钝化(在表面形成一层致密的氧化膜)，阻止反应继续进行。(3)与某些盐溶液（如硝酸汞）的反应：2Al3Hg(NO3)2=2Al(NO3)33Hg。【即时训练1】下列关于铝的叙述中，不正确的是()A铝是地壳里含量最多的金属元素 B铝的化学性质活泼，但常温下不能被氧气氧化C铝在常温下能被浓硫酸氧化而钝化 D在化学反应中，铝容易失去电子，是还原剂(4)铝是一种典型的不仅能与酸反应，还能与强碱溶液反应的金属。【思考3】如何除去镁粉中的铝粉？加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥【即时训练2】不能用于除去铜粉中混有的铝粉的试剂是（ ）A、稀硝酸 B、CuSO4溶液 C、NaOH溶液 D、稀盐酸(5)铝跟某些金属氧化物反应铝热反应。如Al与Fe2O3反应的化学方程式为2AlFe2O3Al2O32Fe。【注意】1、 不仅铝粉和氧化铁粉末的混合物称为铝热剂，这个反应称为铝热反应，而且和其它某些金属氧化物的混合物也叫铝热剂，反应也是铝热反应。2、铝热反应在生产上的两个重要应用用铝做还原剂冶炼高熔点的难熔金属。焊接钢轨、定向爆破。【即时训练3】下列混合物不能组成铝热剂的是（ ）A. Al和V2O5 B. Al和MnO2 C. Al和MgO D. Al和Fe3O44用途：纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。二、铝的重要化合物1氧化铝(1)物理性质：通常为白色固体，难溶于水，具有很高的熔点。是很好的耐火材料(作耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器等)，自然界中纯净的Al2O3晶体俗称刚玉，硬度仅次于金刚石。(2)化学性质：氧化铝具有两性，既与强酸反应也与强碱反应，属于两性氧化物。【即时训练4】下列说法正确的是()AAl2O3难溶于水，不跟水反应，所以它不是Al(OH)3对应的氧化物B因为Al2O3是金属氧化物，所以Al2O3是碱性氧化物CAl2O3能跟所有的酸、碱溶液反应DAl2O3能跟强的酸、碱溶液反应(3)用途： 耐火材料(Al2O3熔点高)冶炼金属铝工业制备铝：2Al2O3(熔融)4Al3O2【思考4】工业上用电解熔融Al2O3冶炼铝而不采用电解AlCl3的方法，原因是什么？提示：原因是AlCl3属于共价化合物，熔融状态下不导电。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（吸附水中悬浮物和色素的能力）。(2)化学性质：受热易分解，是一种典型的两性氢氧化物，只溶于强酸或强碱，而不溶于弱酸或弱 碱。【思考5】现有AlCl3溶液和MgCl2溶液，如何用NaOH鉴别？答案：取三种溶液于试管中，分别滴加过量的NaOH溶液，无现象的是NaCl溶液，有白色沉淀生成且溶解的是AlCl3溶液，不溶解的是MgCl2溶液。【即时训练5】下列关于Al(OH)3的性质叙述错误的是（ ）A. Al(OH)3 是难溶于水的白色沉淀 B. Al(OH)3 能凝聚水中的悬浮物C. Al(OH)3 能溶于氨水 D. Al(OH)3属于两性氢氧化物(3)实验室制取Al(OH)3的三种重要方法用可溶性铝盐和过量氨水反应：Al33NH3H2O=Al(OH)33NH【思考6】制备Al(OH)3时为什么不用NaOH溶液，而使用氨水？提示：NaOH溶液可以溶解Al(OH)3，而氨水不能溶解Al(OH)3。四羟基合铝酸盐溶液中通足量CO2：Al(OH)4CO2=Al(OH)3HCO用可溶性铝盐溶液与四羟基合铝酸盐溶液反应：Al33Al(OH)4=4Al(OH)3【即时训练6】用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝，下述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 D(4)用途：由于其可与胃酸(盐酸)反应，不会对胃壁产生强烈刺激作用，所以可以用来治疗胃酸过多，但不能用强碱如NaOH。3常见的铝盐明矾(1)化学式为KAl(SO4)212H2O(十二水合硫酸铝钾)，是无色晶体，易溶于水。(2)电离方程式KAl(SO4)2=KAl32SO。(3)明矾净水原理：明矾溶于水时，因溶液中的铝离子发生水解，生成Al(OH)3胶体，Al(OH)3的吸附能力很强，可以吸附水中的杂质，使它可以和水中悬浮物形成不溶物沉降下来，故明矾可用作净水剂，其水解反应的离子方程式为Al33H2OAl(OH)3(胶体)3H。【典例精析】(2013大纲卷节选)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：回答下列问题：(1)写出反应1的化学方程式_。(2)反应2的离子方程式为_。(3)电解制铝的化学方程式是_。【答案】(1)2NaOHSiO2=Na2SiO3H2O、2NaOHAl2O3=2NaAlO2H2O(2)2AlOCO23H2O=2Al(OH)3CO(3)2Al2O3(熔融)4Al3O2【变式训练】铝土矿的主要成分是Al2O3，此处还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质，从铝土矿中提纯Al2O3的工艺流程如下：讨论回答下列问题：(1)写出、中可能发生反应的离子方程式：_，_。(2)步骤中不用氨水沉淀Fe3的原因：_。答案Al2O36H=2Al33H2O，Fe2O36H=2Fe33H2OAl34OH=AlO2H2O，Fe33OH=Fe(OH)3答案Al(OH)3只能溶于强碱，不能溶于氨水，用氨水不能将Fe(OH)3和Al(OH)3分离【分层检测】夯实基础（A组题）1、将下列物质及其用途用“”连接起来。AlA治疗胃酸过多明矾 B门窗合金、飞机材料Al(OH)3 C耐火材料Al2O3 D净水剂2、要使氯化铝溶液中的Al3+完全转化成Al(OH)3沉淀，应选用的最佳试剂是（ ）ANaOH溶液 B.稀盐酸 C.氨水 D. Ba(OH)2溶液提高能力（B组题）3、 铝、氧化铝、氢氧化铝和可溶性铝盐与过量强碱溶液的反应，其生成物有一定的规律， 下列说法中正确的是 ()A都有H2O生成 B都有H2生成 C都有Al(OH)4生成 D都有Al3生成4、既能跟稀盐酸反应，又能跟氢氧化钠溶液反应的化合物是()NaHCO3Al2O3Al(OH)3AlA B C D5、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Al3CAl(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DMgO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MgO6、某混合物甲中含有明矾KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3。在一定条件下由甲可实现下图所示的物质之间的转化：请回答下列问题：(1)写出A、B、D的化学式：A_ Al _、B_ Al2O3_、D_ O2_。(2)试剂a最好选用_(选填A、B、C、D)。ANaOH溶液 B稀盐酸 C二氧化碳 D氨水(3)写出反应的离子方程式： Al(OH)4CO2=Al(OH)3HCO 。【决胜高考】1、下列说法错误的是()。A(2012江苏)明矾能水解生成Al(OH)3胶体，可用作净水剂B(2012广东)工业上电解熔融状态Al2O3制备AlC(2013福建)0.10 molL1的氨水与AlCl3溶液发生反应的离子方程式为 Al33OH=Al(OH)3D(2012海南)新制的氧化铝溶于氢氧化钠溶液的离子方程式： Al2O32OH3H2O=2Al(OH)42、下列说法错误的是()。A(2009江苏)a.(Al)、b.(Al2O3)、c.Al(OH)3可实现转化B(2012全国)硫酸铝溶液中加入过量氨水Al33NH3H2O=Al(OH)33NHC(2012北京)复方氢氧化铝药片的有效成分是Al(OH)3可用作抗酸药D(2010重庆)铝制容器可盛装浓H2SO4【排查落实】1、重要反应再排查Al在氧气中点燃的化学方程式_。Al和盐酸反应的化学方程式_。Al和NaOH溶液的反应的化学方程式_。Al2O3和NaOH溶液反应的化学方程式_。Al2O3和盐酸反应的化学方程式_。Al(OH)3和盐酸反应的离子方程式_。Al(OH)3和NaOH溶液反应的离子方程式_。向NaAl(OH)4溶液中通入过量CO2气体的离子方程式_。向AlCl3溶液中加入过量氨水的离子方程式_。明矾净水原理的离子方程式_。2Al3Cl22AlCl32Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H22AlFe2O3Al2O32Fe(铝热反应)Al和NaOH溶液的反应2Al2OH2H2O=2AlO3H2Al(OH)3和NaOH溶液的反应Al(OH)3OH=AlO2H2OAl(OH)3和盐酸的反应Al(OH)33H=Al33H2OAl2O3和NaOH的反应Al2O32OH=2AlOH2OAl2O3和盐酸的反应Al2O36H=2Al33H2ONaAlO2和过量盐酸的反应AlO4H=Al32H2O向NaAlO2溶液中通入过量CO2气体AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO将NaAlO2与NaHCO3混合AlOHCOH2O=Al(OH)3CO将NaAlO2与AlCl3溶液混合3AlOAl36H2O=4Al(OH)3向AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液Al34OH=AlO2H2O向AlCl3溶液中加入过量氨水Al33NH3H2O=Al(OH)33NH将AlCl3溶液与NaHCO3溶液混合Al33HCO=Al(OH)33CO2Al和NaOH溶液的反应2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2Al(OH)3和NaOH溶液的反应Al(OH)3OH=Al(OH)4Al(OH)3和盐酸的反应Al(OH)33H=Al33H2OAl2O3和NaOH的反应Al2O32OH3H2O=2Al(OH)4Al2O3和盐酸的反应Al2O36H=2Al33H2ONaAl(OH)4和过量盐酸的反应Al(OH)44H=Al34H2O向NaAl(OH)4溶液中通入过量CO2气体Al(OH)4CO2=Al(OH)3HCO将NaAl(OH)4与NaHCO3混合Al(OH)4HCO=Al(OH)3COH2O将NaAl(OH)4与AlCl3溶液混合3Al(OH)4Al3=4Al(OH)3向AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液Al34OH=Al(OH)4向AlCl3溶液中加入过量氨水Al33NH3H2O=Al(OH)33NH将AlCl3溶液与NaHCO3溶液混合Al33HCO=Al(OH)33CO22、语言规范再落实铝材表面有自然氧化膜，常用碱液洗涤，洗涤时常有气泡冒出，其原因是_。Al(OH)3和NaHCO3通常用于治疗胃酸过多，其原因是_。实验室制备Al(OH)3时，通常选用氨水而不选用NaOH溶液，其原因是_。向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液，有什么现象？_。明矾常用作水处理剂，简述其原理。_。 7铝材表面有自然氧化膜，常用碱液洗涤，洗涤时常有气泡冒出，其原因是Al2O3被碱液溶解后，铝和碱液反应生成H2，原理为2Al2OH2H2O=2AlO3H2。9Al(OH)3和NaHCO3通常用于治疗胃酸过多，其原因是Al(OH)3具有两性，能与胃液中的H反应：Al(OH)33H=Al33H2O；NaHCO3中的HCO能结合胃酸中的H：HCOH=H2OCO2，因而，均能治疗胃酸过多。10实验室制备Al(OH)3时，通常选用氨水而不选用NaOH溶液，其原因是Al(OH)3呈两性，