高考化学 第三章 第二节 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 铝的性质及用途1 铝的物理性质及用途 固态 银白色 2 铝的化学性质 写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式 4al 3o22al2o3 2al 3cl22alcl3 2al 6h 2al3 3h2 2al 2oh 2h2o 3h2 2al fe2o32fe al2o3 二 铝的重要化合物的主要性质1 氧化铝 1 化学性质 用离子方程式表示 2 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 al2o3 6h 2al3 3h2o al2o3 2oh h2o 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 al oh 3 oh 2al oh 3al2o3 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 思考辨析 1 2012 海南高考 新制氧化铝溶于氢氧化钠溶液的离子方程式为al2o3 2oh h2o 分析 al2o3属于两性氧化物 能与naoh溶液反应生成偏铝酸钠和水 2 2011 江苏高考 向naalo2溶液中通入过量co2的离子方程式为 分析 往naalo2溶液中通入过量co2时生成al oh 3和nahco3而不是al oh 3和na2co3 3 铝制餐具可长时间存放酸性或碱性食物 分析 铝制品的表面有一层致密的氧化膜 对铝起到保护作用 若长时间存放酸性或碱性食物 会破坏氧化膜 加速铝的腐蚀 4 由铝盐制取氢氧化铝最好选用氨水 而不用naoh溶液 分析 由于氢氧化铝能溶于强碱但不溶于氨水 故由铝盐制取氢氧化铝最好选用氨水 5 冶炼铝时常用焦炭做还原剂 分析 铝是活泼金属 不能被焦炭还原出来 应用电解的方法冶炼铝 6 铝粉与氧化镁混合共热能冶炼出镁 分析 镁的还原性强于铝 铝不能置换出mgo中的镁 考点1铝及其化合物的转化关系及应用1 的转化关系 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 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 利用al oh 3能与强碱溶液反应 分离al3 与其他金属阳离子 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 3 往naalo2溶液中通入少量co2得正盐 c 通入足量co2得酸式盐 hc 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 n mg2 al3 的混合溶液中逐滴加入naoh溶液 naoh先与h 反应 再与mg2 al3 反应生成沉淀 再与n反应 最后才溶解al oh 3沉淀 一般是按生成水 沉淀 气体的顺序反应 考查角度1有关铝及其化合物的推断 典例1 2013 郑州模拟 现有al cl2 al2o3 hcl aq al oh 3 naoh aq 6种物质 它们之间有如图所示转化关系 图中每条线两端的物质之间都可以发生反应 下列推断不合理的是 a n一定是hcl aq b x可能为al或cl2c y一定为naoh aq d q z中的一种必定为al2o3 解题指南 解答本题可按以下思路分析 1 y能与另外5种物质反应 n能与另外4种物质反应 m能与另外3种物质反应 2 分析所给6种物质的相互反应关系 对照图示判断 解析 选b 在al cl2 al2o3 hcl aq al oh 3 naoh aq 中 只有naoh aq 能与al cl2 al2o3 hcl aq al oh 35种物质反应 对照转化关系 可知y为naoh aq 只有hcl aq 能与al al2o3 al oh 3 naoh aq 4种物质反应 对照图示转化关系可知n为hcl aq 故选项a c正确 选项b 若x为al al能与cl2 hcl aq naoh aq 3种物质反应 而图示给出的是与2种物质反应 所以x不可能是al 但可能是cl2 选项d al2o3既能与hcl aq 反应 也能与naoh aq 反应 故q z中的一种必定为al2o3 变式训练 2013 宁河县模拟 下列说法正确的是 a 将一块带有氧化膜的铝片与过量的浓naoh溶液完全反应后 取澄清溶液将其蒸干 得纯净的naalo2固体b 向naalo2溶液中加入过量的alcl3溶液 将所得沉淀过滤洗涤 加热灼烧去掉水分 可得纯净的al oh 3固体c 把铝块与适量的稀盐酸完全反应 将所得溶液蒸干 可得alcl3固体d 把alcl3溶液与足量氨水反应 将沉淀过滤 洗涤 灼烧去掉水分可得al2o3固体 解析 选d a项中所得naalo2中混有过量的naoh b项中会有部分al oh 3分解产生al2o3 c项中alcl3溶液蒸干时会生成al oh 3 d项产生al oh 3沉淀后 过滤 洗涤 灼烧得到分解产物al2o3 故d正确 考查角度2与铝及其化合物有关的混合物的分离与提纯 典例2 2013 遵义模拟 下列除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 fecl3溶液中混有少量alcl3 加入过量的氨水 过滤洗涤沉淀 将沉淀再用适量盐酸溶解c 用新制的生石灰 通过加热蒸馏 以除去乙醇中少量水d 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 解题指南 解答本题要明确以下2点 1 al al2o3 al oh 3均既能与酸反应 又能与碱反应 2 al oh 3能溶于强酸 强碱 但不溶于氨水 解析 选b 氨水与fecl3 alcl3分别发生反应 fecl3 3nh3 h2o fe oh 3 3nh4cl alcl3 3nh3 h2o al oh 3 3nh4cl 但fe oh 3和al oh 3均不溶于氨水 故用过量的氨水无法除去fecl3溶液中混有的少量alcl3 b项错误 互动探究 设计实验方案分离fe2o3和al2o3的混合物 提示 分离al2o3 fe2o3混合物的方案如下 考点2有关氢氧化铝的图像分析 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 典例3 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 解题指南 解答本题要明确图像中横纵坐标的化学含义 其中选项a b图像中横坐标表示加入naoh溶液的体积 而选项c d则表示加入naoh的物质的量 其次 明确图像中最高点表示生成沉淀的最大量 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 变式训练 下列图像正确的是 解析 选b 由铝元素守恒 并结合 铝三角 的转化关系得 a项 al3 与h 不发生反应 al oh 3与h 反应时 al oh 3的量应减少 b项 al3 与oh 发生反应生成al oh 3 且两者的物质的量之比为1 3 al oh 3与oh 发生反应生成 且两者的物质的量之比为1 1 c项 当al3 与oh 完全反应生成al oh 3时 生成的al oh 3应是1mol d项 与h 发生反应生成al oh 3 两者的物质的量之比为1 1 故选b项 备选考点 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 1 1 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 1 3 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 乙两烧杯中各盛有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 6hcl 2alcl3 3h2 2al 2naoh 2h2o 2naalo2 3h2 可见当参加反应的hcl和naoh的物质的量一样多时 产生h2的体积比是1 3 而题设条件体积比为1 2 说明此题投入的铝粉对盐酸来说是过量的 而对于naoh溶液来说是不足的 2al 6hcl 2alcl3 3h2 6mol3mol3mol l 1 0 1l0 15mol则al与naoh溶液反应生成的h2为0 15mol 2 0 3mol 2al 2naoh 2h2o 2naalo2 3h2 2 27g3mol5 4g0 3mol即投入的铝粉为5 4g 答案为a 互动探究 若将题中v 甲 v 乙 改为1 1 则加入al的质量是多少 提示 产生h2的量相等 则说明与盐酸或naoh反应的al的质量相等 若盐酸恰好完全反应 则消耗al的质量为 27g mol 1 2 7g故m al 2 7g即可 题目中的c d符合这一要求 1 化学与科学 技术 社会 环境密切相关 下列说法不正确的是 a 常温下浓硝酸与铝发生钝化 可用铝制容器存放浓硝酸b mgcl2 alcl3溶液中分别加入过量的氨水来比较镁 铝的金属性强弱c 铝合金的大量使用归功于人们能使用电解法从氧化铝中获得铝d 明矾在水中能形成al oh 3胶体 可用作净水剂 解析 选b mgcl2和alcl3分别加入过量氨水 均会产生白色沉淀 故无法用氨水比较mg al金属性的强弱 2 2013 北辰区模拟 只用一种试剂即可区别nacl mgcl2 fecl3 al2 so4 3四种溶液 这种试剂是 a agno3b naohc bacl2d hcl 解析 选b 加入naoh溶液 能产生白色沉淀 且沉淀不溶解的为mgcl2 产生红褐色沉淀的是fecl3 先产生白色沉淀 后沉淀随naoh溶液的加入而溶解的是al2 so4 3 无现象发生的是nacl 3 下列关于铝的叙述中正确的是 a 由于铝在空气中不会锈蚀 所以铝制品的使用寿命都很长b 由于铝具有强还原性 所以常用铝来冶炼某些高熔点金属c 常温下 铝被浓硫酸钝化 所以可用浓硫酸除去铝表面的铜镀层d 由于铝的导电性能比铜强 所以常用铝制造电线 电缆 解析 选b 铝在空气中与o2反应 生成致密的氧化物薄膜 本身就易于锈蚀 a错误 铜与浓硫酸常温下不反应 c错误 铝的导电性比铜差但价格相对低廉 故常用铝制造电线 d错误 由于铝有强还原性 可利用铝热反应来冶炼难熔金属 b正确 4 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 都有生成d 都有al3 生成 解析 选c 铝 氧化铝 氢氧化铝和可溶性铝盐与过量强碱溶液的反应分别为2al 2oh 2h2o 3h2 al2o3 2oh h2o al oh 3 oh 2h2o al3 4oh 2h2o 故生成物中都有 5 向20ml某物质的量浓度的alcl3溶液中滴加2mol l 1的naoh溶液时 得到al oh 3沉淀质量与所滴加的naoh溶液的体积 ml 关系如图所示 试回答下列问题 1 图中a点表示的意义是 2 图中b点表示的意义是 3 上述两步反应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溶液的体积为 解析 1 2 3 向某物质的量浓度的alcl3溶液中滴加2mol l 1的naoh溶液时 随着naoh的加入 相继发生反应 alcl3 3naoh 3nacl al oh 3 al oh 3 naoh naalo2 2h2o a点表示铝元素完全沉淀 生成最大沉淀时al oh 3的质量 b点表示生成的沉淀恰好完全溶解生成naalo2溶液 总反应的离子方程式为al3 4oh 2h2o 4 要生成0 39gal oh 3沉淀有两种情况 alcl3过量 此时n al oh 3 即 2mol l 1 v 10 3l ml 1 解得v 7 5ml 当naoh相对过量时 al3 全部生成al oh 3后 又部分溶解 此时n al oh 3 4n al3 n oh 即 4 2mol l 1 v1 10 3l ml 1 解得v1 17 5ml 答案 1 生成al oh 3沉淀达到最大值 2 生成的al oh 3全部溶解成为naalo2溶液 3 al3 4oh 2h2o 4 7 5ml或17 5ml 1 下列说法不正确的是 a 2012 江苏高考 由氧化铝制备氢氧化铝的转化关系为b 2012 江苏高考 由氯化镁溶液制备氧化镁的转化关系为c 2012 天津高考 明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子 可作漂白剂d 2012 福建高考 硫酸铝溶液与过量氨水反应的离子方程式为al3 3nh3 h2o al oh 3 解析 选c a项中第一步转化为al2o3 2naoh 2naalo2 h2o 第二步转化为2naalo2 co2 3h2o 2al oh 3 na2co3或naalo2 co2 2h2o al oh 3 nahco3 a正确 b项中第一步转化为ca oh 2 mgcl2 mg oh 2 cacl2 第二步转化为mg oh 2mgo h2o 所以b正确 明矾净水的实质是铝离子水解生成氢氧化铝胶体 吸附水中的杂质 而不是具有漂白性 所以c错误 硫酸铝溶液与过量氨水反应的离子方程式为al3 3nh3 h2o al oh 3 注意氨水为弱碱 在写离子方程式时要保留化学式形式 d正确 2 2012 重庆高考 向10ml0 1mol l 1nh4al so4 2溶液中 滴加等浓度ba oh 2溶液xml 下列叙述正确的是 a x 10时 溶液中有且c c al3 b x 10时 溶液中有且c c c x 30时 溶液中有ba2 oh 且c oh c d x 30时 溶液中有ba2 al3 oh 且c oh c ba2 解析 选a 当x 10时 二者物质的量相等 氢氧根离子的量少 和铝离子反应生成氢氧化铝后铝离子有剩余 铵根离子不反应 所以铵根离子的浓度大于铝离子的浓度 硫酸根离子的浓度大于钡离子的浓度 硫酸根离子有剩余 由此判断a正确 b错误 当x 30时 氢氧根离子和铵根离子 铝离子反应完成后仍有剩余 剩余的量和生成的偏铝酸根离子一样多 所以c错误 铝离子没有剩