4-2铝及其重要化合物.ppt

一、铝1铝在自然界中的存在铝元素在地壳中含量丰富，仅次于。自然界中的铝全部以态存在。2金属铝的物理性质色有光泽的固体，有良好的、和等，密度较小，质地柔软。,O、Si,化合,延展性,导电性,传热性,银白,金属,3铝的化学性质,4冶炼工业上冶炼铝的化学方程式为：,二、铝的氧化物和氢氧化物1氧化铝(1)物理性质：通常为白色固体，溶于水，有很高的。(2)化学性质(典型的性氧化物),不,熔点,两,2氢氧化铝(1)物理性质：色状溶于水的固体，有较强的。(2)化学性质(写离子方程式)：,(3)实验室制取实验室制取Al(OH)3，用和反应，其离子方程式为：,吸附性,铝盐溶液,氨水,白,絮,不,Al33NH3H2O=Al(OH3)3NH4+。,有关离子方程式为：2Al6H=2Al33H22Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2,1等量Al分别与足量酸(H)和碱(OH)溶液反应，生成H2之比为11，耗H和OH之比为31。2足量Al分别与物质的量相等的H和OH溶液反应，生成H2之比为13。,3若产生H2之比为则必定是：(1)与酸反应时，Al过量、H不足。(2)与碱反应时，Al不足、OH过量。,甲、乙两烧杯中各盛有100mL3molL1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)12，则加入铝粉质量为()A5.4gB3.6gC2.7gD1.8g,【解析】其反应原理分别为：2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2。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13，而题设条件体积比为12，说明此题投入的铝粉对盐酸来说是过量的，而对于NaOH来说是不足的。,2Al6HCl=2AlCl33H26mol3mol3molL10.1L0.15mol则Al与NaOH反应生成的H2为0.15mol20.3mol。2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2227g3mol5.4g0.3mol即投入的铝粉为5.4g。,【答案】A,1将5.4gAl投入200.0mL2.0molL1的某溶液中有氢气产生，充分反应后有金属剩余。该溶液可能为()AHNO3溶液BBa(OH)2溶液CH2SO4溶液DHCl溶液,解析：n(Al)0.2mol完全反应耗H0.6mol，耗OH0.2moln(溶质)0.2L2.0molL10.4molA项HNO3不生成H2。B项n(OH)0.8mol过量，无Al剩余。C项n(H)0.8mol过量，无Al剩余。D项n(H)0.4mol，H不足，Al剩余。,答案：D,铝及其化合物的性质及转化关系,3生成Al(OH)3的有关图象(1)铝盐(Al3)溶液中滴入强碱,反应的离子方程式为OA段：Al3+3OH=Al(OH)3AB段：Al(OH)3OH=Al(OH)4,(3)四羟基合铝酸盐Al(OH)4溶液中滴入强酸,当nAl(OH)4n(H)11时，产生Al(OH)3沉淀的量最多，继续滴入强酸，沉淀逐渐溶解。如图所示，离子方程式为：OA段：Al(OH)4H=Al(OH)3H2OAB段：Al(OH)33H=Al33H2O,(4)向强酸溶液中滴入四羟基合铝酸盐溶液开始无沉淀，当H完全反应后，再滴入四羟基合铝酸盐溶液，发生反应生成Al(OH3)沉淀，如图所示，反应的离子方程式为：,向20mL某物质的量浓度的AlCl3溶液中滴入2molL1NaOH溶液时，得到的Al(OH)3沉淀质量与所滴加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_.,【方法技巧】在处理Al(OH)3的计算和图象问题时，首先要看清横、纵坐标的含义，其次要对图象进行全面的分析，尤其需要关注的是特殊点(起点、折点、顶点、终点)的含义。,2将氯化铝溶液和氢氧化钠溶液等体积混合，得到的沉淀物中铝元素的质量与溶液中所含铝元素的质量相等，则原氯化铝溶液和氢氧化钠溶液的物质的量浓度之比可能是()A13B23C14D27,解析：本题应分两种情况进行讨论：若AlCl3过量，NaOH不足，溶液中的铝元素应为Al3。AlCl33NaOH=Al(OH)33NaCl1mol3mol1mol依题意，溶液中剩余1molAl3，则：c(AlCl3)c(NaOH)(11)323,若NaOH量稍多，AlCl3完全反应，溶液中的铝元素的形式为Al(OH)4，不妨假设有2molAl3反应，依题意有关系式：AlCl33NaOHAl(OH)31mol3mol1molAlCl34NaOHNaAl(OH)41mol4mol1molc(AlCl3)c(NaOH)2(34)27,答案：BD,3将物质X逐渐加入(或通入)Y溶液中，生成沉淀的量与加入X的物质的量关系如图所示，符合图示情况的是(),答案：C,1酸碱抵消法当某金属或金属的氧化物(可为一种或几种)溶于酸生成的盐完全转化为氢氧化物沉淀时，所用的碱提供的OH与消耗的酸所提供的H恰好相等。即溶解金属或金属氧化物所消耗的n(H)等于加入的碱所提供的n(OH)时，生成沉淀的量最大。,2电子守恒法当一种或几种金属与某氧化剂发生氧化还原反应时，根据电子守恒，由氧化剂生成还原产物的价态变化及物质的量，可求出金属生成阳离子时失去电子总数，也是这些金属阳离子全部转化为氢氧化物时所结合的OH总数。即氧化剂得电子数金属失电子数结合OH数，mAl(OH)nm(金)m(OH)m(金)17n(e)。,Al和Al2O3的混合物15g，加入稀H2SO4150mL，在标准状况下放出氢气1.68L，Al和Al2O3均不剩余，为中和过量的硫酸，并使溶液中的Al3恰好完全转化为Al(OH)3沉淀，需要消耗3molL1的NaOH溶液200mL，则该稀硫酸的物质的量浓度为()A2.25molL1B2molL1C0.3molL1D0.6molL1,【答案】B,【方法技巧】当Al3完全转化为Al(OH)3沉淀时，H2SO4提供的H与NaOH提供的OH相等。,4镁铝合金5.1g溶于300mL2molL1的盐酸中，在标准状况下放出气体的体积为5.6L。向反应后的溶液中加入足量氨水，产生沉淀的质量为()A5.1gB10.2gC13.6gD15.3g,答案：C,1将等物质的量的镁和铝相混合，取四份等质量的该混合物分别加在足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是()A3mol/LHClB4mol/LHNO3C8mol/LNaOHD18mol/LH2SO4,答案：A,2(2009年临沂质检)下列各种物质既能与强酸溶液反应又能与强碱溶液反应的是()ABCD,解析：,答案：D,答案：A,4.用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁(如图)，将试管浸入硝酸汞溶液中，片刻取出，然后置于空气中，不久铝箔表面生出“白毛”，红墨水柱右端上升。根据实验现象判断下列说法错误的是()A实验中发生的反应都是氧化还原反应B铝是一种较活泼的金属C铝与氧气反应放出大量的热量D铝片上生成的“白毛”是氧化铝和氧化汞的混合物,解析：发生的反应有：生成的Hg在铝表面上，使铝不能生成致密氧化膜而成为“白毛”。故A、B正确，D不正确。再由红墨水柱右端上升知为放热反应，C正确。,答案：D,5(2009年连云港质检)如下图所示，横坐标为某溶液中加入溶质的物质的量，纵坐标为生成沉淀的量。,从AD中选择符合要求的选项填入相应位置。,答案：,6.(2009年肇庆质检)铝是一种重要的金属。(1)铝在元素周期表中的位置是_。(2)生产中曾用铝热反应焊接钢轨，铝与氧化铁发生反应的化学方程式为_。(3)铝与NaOH溶液反应的离子方程式为_；同温同压下，在体积和浓度均为100mL2molL1的盐酸及NaOH溶液中各加入等质量的Al，产生气体的体积之比为56，则所加Al的质量为_。,铝热反应,1原理Al是还原剂，另一种氧化物作氧化剂，是铝将氧化物中的金属置换出来的反应；其实质是铝将氧化物中化合态的金属还原为金属单质。,2反应特点(1)高温条件；(2)剧烈燃烧，放出大量的热；(3)新生成的液态金属单质易与Al2O3(固态)分离。,3引燃剂和铝热剂(1)引燃剂：镁条、氯酸钾。(2)铝热剂：铝粉和金属氧化物(Fe2O3、Cr2O3、V2O5等)组成的混合物。,4应用铝热反应常用于冶炼难熔金属如V、Cr、Mn等；焊接钢轨等。,非金属氧化物及Al前金属氧化物如Na2O、MgO不能发生铝热反应,粉末状试样A由等物质的量的MgO和Fe2O3组成，进行如下实验：取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成；另取20gA全部溶于0.15L6.0molL1盐酸中，得溶液C；将中得到的单质B和溶液C反应，放出1.12L(标准状况)气体，同时生成溶液D，还残留固体物质B；用KSCN溶液检验时，溶液D不变色。,请填空：(1)中引发铝热反应的实验操作是_。(2)中所发生的各反应的离子方程式是：_。(3)中的离子方程式为：_。(4)若反应后溶液的体积仍为0.15L，则溶液中c(Mg2)为_，c(Fe2)为_。,【解析】铝热反应的引发需要加入少量，插上镁条并将其点燃。B是Al置换出来的Fe。分析题目，过程如下：,c(Mg2)0.67molL1由Cl原子守恒c(Fe2)2.3molL1。,设MgO、Fe2O3物质的量均为x，由题意知，40gmol1x160gmol1x20g解得：x0.1mol,【答案】(1)加入少量KClO3，插上镁条并将其点燃(2)MgO2H=Mg2H2O、Fe2O36H=2Fe33H2O(3)2Fe3Fe=3Fe2、Fe2H=Fe2H2(4)0.67molL12.3molL1,一、选择题(每小题5分，共50分)1(2009年上海单科),镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积(V)与时间(t)关系如右图。反应中镁和铝的()A物质的量之比为32B质量之比为32C摩尔质量之比为23D反应速率之比为23,解析：由关系式：MgH2,2Al3H2，可知产生等量H2时，消耗Mg、Al的物质的量之比为32，故A项正确。二者质量之比为43，摩尔质量之比为242789，反应速率之比为32。,答案：A,2(2010年潍坊模拟)元素的性质包含金属性和非金属性，其强弱可以通过该元素对应的某些化学性质体现出来。某同学认为铝元素是金属元素，但是有一定的非金属性。下列化学反应中，你认为能证明铝有非金属性的是()A铝片与盐酸反应生成氢气B氢氧化铝溶于强碱溶液C氢氧化铝溶于强酸溶液D铝热反应,答案：B,3(2008年广东高考)相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多的是(),答案：A,5有100mL3.5molL1的NaOH溶液和100mL1mol/L的AlCl3溶液，按如下两种方法进行实验：将NaOH溶液分多次加入到AlCl3溶液中(边加边搅拌)；将AlCl3溶液分多次加入到NaOH溶液中(边加边搅拌)。比较两次实验的结果，其中正确的是()A现象相同，沉淀量相等B现象不同，沉淀量不等C现象相同，沉淀量不等D现象不同，沉淀量相等,答案：D,6把铝粉和氧化亚铁粉末配成铝热剂，分成两等份：一份在高温下恰好完全反应后，再与足量盐酸反应，一份直接放入足量的烧碱溶液中充分反应；前后两种情况下生成的气体质量比是()A11B23C32D289,答案：A,7某化学小组为测定下列各混合物中铝的质量分数，设计了如下实验方案：铜铝混合物充分反应测定生成气体的体积铜铝混合物充分反应测定剩余固体的质量铜铝混合物充分反应测定所得固体的质量,铁铝混合物充分反应测定生成气体的体积以上方案可行的是()ABCD,答案：D,8有一无色透明溶液，取出少量滴入BaCl2溶液，只有白色沉淀生成；另取一定体积的无色溶液加入过量Na2O2，有无色无味气体产生，同时有白色沉淀生成，其沉淀量与加入Na2O2的量关系如图所示，,则中一定存在的离子是()ABCD,答案：C,9下列操作所得物质为纯净物的是()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NaAl(OH)4固体B向NaAl(OH)4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,答案：D,10(2010年潍坊质检)化学与数学有着密切的关系，将某些化学知识用数轴表示，可以收到直观形象、简明易记的效果。下列用数轴表示的化学知识中正确的是(),解析：A项酚酞变色范围8.210；B项正确；C项Ca(HCO3)2与CaCO3颠倒了，不正确；D项正确。,答案：BD,二、非选择题(共50分)11(12分)(2010年菏泽质检)由短周期元素组成的单质A、B、C和甲、乙、丙、丁四种化合物有下图所示的转换关系，已知C为密度最小的气体，甲是电解质。,根据图示转化关系回答：(1)写出下列物质的化学式：A_，B_，乙_，丁_。(2)组成单质A的元素在周期表中的位置是_，丙的电子式是_。(3)写出下列变化的方程式：A与NaOH溶液反应的化学方程式_。乙与过量CO2反应的离子方程式_。,解析：短周期元素的单质中能与NaOH溶液反应生成的气体单质只能是H2，故C为H2，A可能是Al或Si。B为O2，甲为Al2O3或SiO2，结合甲是电解质，甲只能是Al2O3，推出A只能是Al。,12(12分)(改编题)将一定量的Mg、Al合金溶于1mol/L的盐酸中，然后用1mol/L的NaOH溶液进行滴定，产生沉淀的量随NaOH的体积的变化图象如图。,求：(1)Al的质量为_。(2)盐酸的体积为_。(3)欲求a的值，还需要知道一个条件，这个条件可以是()A合