2020年高考化学一轮复习课件：模块3 第七单元 第2节 铝及其化合物

第2节,铝及其化合物,考纲点击：了解铝及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。,回归教材一、铝,1.结构和存在,第三周期第A族,最多,铝位于元素周期表_，原子结构示意图,为,。铝是地壳中含量_的金属元素。自然界中的铝,全部以化合态的形式存在。,2.物理性质,导电性,密度较小,银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、_和导热性，_、质地柔软。3.化学性质,写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：_。_。_。_。,2Al6H=2Al33H2,4.制备和用途(1)制备,(2)用途,纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。,特别提醒(1)铝在常温下迅速被氧气氧化，形成一层致密的氧化膜，保护铝不被继续氧化，因而铝制品通常具有较强的抗腐蚀性能。常温时，浓H2SO4和浓HNO3能使铝钝化，因此可用铝制槽车储运浓H2SO4或浓HNO3。,(2)铝与NaOH溶液的反应体现了铝的金属性而不是非金属,性，其氧化剂是H2O，而不是NaOH。,(3)含铝元素的盐有两种：铝盐(即含铝离子的盐)和偏铝酸盐(即含偏铝酸根离子的盐)，铝元素的化合价均为3价。,二、氧化铝与氢氧化铝,1.氧化铝,Al2O36H=2Al33H2O,2.氢氧化铝(1)物理性质,白色胶状固体，有较强的_性。,吸附,(2)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)33H=Al33H2O,_。(3)制备,3.明矾净水原理,KAl(SO4)212H2O,十二水合硫酸铝钾俗名明矾，化学式为_，Al(OH)3(胶体)3H，因_微粒可吸附杂质形成,沉淀，故明矾可用作净水剂。,Al(OH)3胶体,特别提醒(1)AlCl3是共价化合物，熔融时不导电，不能通过电解AlCl3制Al。AlCl3溶液加热蒸干灼烧，最终得到Al2O3固体。(2)Al2O3、MgO的熔点很高，可用作耐火材料，但氧化铝坩埚不能用于熔融NaOH固体。,其净水的原理涉及的离子方程式表示为：Al33H2O,基础测评1.判断正误，正确的打“”，错误的打“”。(1)中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈,(,)。,(5)氢氧化铝、NaHCO3、Na2CO3均可作胃酸的中和剂,(,)。,(6)氧化铝是金属氧化物，也是碱性氧化物(,)。,(7)明矾水解时能生成具有吸附性的Al(OH)3胶粒，可用于,净水和消毒(,)。,(8)工业上可用电解熔融AlCl3制备单质Al(,)。,答案：(1),(2),(3),(4),(5)(6),(7),(8),2.下列物质中，既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反,应的是(,)。,NaHCO3Al,Al2O3,Al(OH)3,A.,B.,C.,D.全部,答案：D,3.常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是,(,)。,4.下列反应中的离子方程式书写正确的是(,)。,5.在Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中，滴加NaOH溶液，生成沉淀的量与滴入NaOH溶液的体积关系如图所示，则原混,合液中Al2(SO4)3与MgSO4的物质的量浓度之比为(,)。,A.61,B.31,C.21,D.12,解析：由图可知，溶解Al(OH)3消耗碱10mL，则生成Al(OH)3消耗碱30mL，生成Mg(OH)2消耗碱(5030)mL20mL，故Al3与Mg2的浓度之比为11，则Al2(SO4)3与MgSO4的物质的量浓度之比为12。,答案：D,考点一考向1,铝铝的性质与应用,典例1下列有关铝及其化合物的叙述正确的是(,)。,A.铝粉与氧化镁共热可制取金属镁B.足量铝分别与含1molHCl、1molNaOH的溶液反应，产生氢气的量相同C.工业上用电解熔融Al2O3的方法冶炼铝D.在浓硝酸中加入等体积的浓硫酸后，立即加入铝片，铝片表面发生钝化,解析：Mg比Al活泼，不能用铝粉与MgO共热制取Mg，A错误；根据关系式2Al6HCl3H2,2Al2NaOH3H2，当Al足量时，等物质的量的HCl和NaOH产生H2的体积比为13，B错误；浓H2SO4溶于浓HNO3中，溶液体积增大，放出大量热，促进HNO3挥发，使两种酸的浓度减小，铝片不会钝化，D错误。,答案：C,方法技巧(1)铝热剂是铝与金属氧化物的混合物，其中金属氧化物中金属元素的还原性要比铝弱。例如：CuO与Al能发生铝热反应，而Al与MgO不能发生铝热反应。,(2)镁、铝化学性质和制备上的差异,铝在常温下遇浓H2SO4、浓HNO3易钝化，因此能用铝,制容器盛放浓硫酸、浓硝酸，而镁不能。铝能与NaOH等强碱反应而镁不能。,工业上用电解熔融氧化铝制备铝，而不用氯化铝，因为氯化铝是共价化合物；工业上用电解熔融氯化镁制备镁，而不用氧化镁，因为氧化镁的熔点高。,考向2,铝与酸、碱反应的定量分析,典例2两份铝屑，第一份与过量的盐酸反应，第二份与过量的NaOH溶液反应，产生氢气的体积比为13，则第一份铝,屑与第二份铝屑的质量比为(,)。,A.11,B.13,C.12,D.21,解析：根据2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2可知，Al无论是与盐酸反应还是与NaOH溶液反应，相同质量的铝屑完全反应生成的氢气的量相同。若产生氢气的体积比为13，说明两份铝的质量比为13，B正确。答案：B,方法技巧铝与酸或碱溶液反应生成H2的量的关系有关离子方程式为,【拓展演练】1.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)关系如图所示。反应中镁和铝的(,)。,A.物质的量之比为32C.摩尔质量之比为23,B.质量之比为32D.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.(2018年浙江温州模拟)等体积、等物质的量浓度的H2SO4、NaOH溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加入等质量的铝，生成H2的体积比为56(相同条件下)，则甲、乙两烧杯中,的反应情况可能是(,)。,A.甲、乙中都是铝过量C.甲中酸过量、乙中铝过量,B.甲中铝过量、乙中碱过量D.甲中酸过量、乙中碱过量,解析：若酸、碱过量，生成H2的体积比为11，若铝均过量，生成H2的体积比为23，可知反应情况为甲中铝过量，乙中碱过量。答案：B,考点二考向1,铝的重要化合物Al(OH)3的制备,典例3(2018年山东潍坊检测)用稀H2SO4、NaOH溶液和金属铝为原料制取Al(OH)3。甲、乙、丙三位学生的制备途径分别如下：,若要得到等量的Al(OH)3，则(,)。,A.三者消耗的原料相同B.甲消耗的原料的总物质的量最多C.乙消耗的原料的总物质的量最少D.丙消耗的原料的总物质的量最多解析：从量的关系看，假定有1mol铝，则甲消耗1.5molH2SO4和3molNaOH，乙消耗1molNaOH和0.5molH2SO4，丙拆成四份，一份与H2SO4反应，消耗H2SO40.375mol，三份与NaOH反应，消耗NaOH0.75mol，故甲消耗原料的总物质的量最多，丙消耗原料的总物质的量最少。答案：B,考向2,铝三角的转化关系及应用,典例4(2018年天津检测)A、B、C、D、E五种化合物均含有某种短周期常见元素，它们的转化关系如图所示，其中A的溶液为澄清溶液，C为难溶的白色固体，E易溶于水，取A的溶液灼烧，焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。,(1)写出化学式：A_，B_，C_，D_，E_。(2)写出下列反应的离子方程式：AB：_；AD：_。,方法技巧,有关反应的离子方程式为：,2.铝三角的应用,下列说法中错误的是(,考向3,从铝土矿中提炼铝,典例5铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝：,)。,A.中除加试剂外，还需要进行过滤操作B.a、b中铝元素的化合价相同C.中需要通入过量的氨气D.进行的操作是加热，而且d一定是氧化铝,.,解析：反应后的体系中含有固体二氧化硅，需要过滤除去，反应后的体系中有氢氧化铁沉淀，需要过滤除去，A正确；a、b中Al元素分别以AlCl3和NaAlO2形式存在，其中铝的化合价都是3价，B正确；由NaAlO2制备Al(OH)3需要通入过量CO2，C错误；由Al(OH)3制备Al2O3，加热即可，D正确。,答案：C,方法技巧,从铝土矿提取氧化铝的化工流程,已知铝土矿含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质。,【拓展演练】3.(2018年江苏卷)在给定条件下，下列选项所示的物质间,转化均能实现的是(,)。,解析：A项，NaHCO3受热分解成Na2CO3、CO2和H2O，Na2CO3与饱和石灰水反应生成CaCO3和NaOH，两步反应均能实现；B项，Al与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2，NaAlO2与过量盐酸反应生成NaCl、AlCl3和H2O，第二步反应不能实现；C项，AgNO3中加入氨水可获得银氨溶液，蔗糖中不含醛基，蔗糖不能发生银镜反应，第二步反应不能实现；D项，Al与Fe2O3在高温下发生铝热反应生成Al2O3和Fe，Fe与HCl反应生成FeCl2和H2，第二步反应不能实现。,答案：A,4.铝土矿(主要成分为Al2O3，还有少量杂质)是提取氧化铝,的原料。提取氧化铝的工艺流程如下：,(1)请用离子方程式表示以上工艺流程中第步反应：,_。,(2)写出以上工艺流程中第步反应的化学方程式：,_。,(3)金属铝与氧化铁混合点燃，会发生剧烈的反应。写出该反应的化学方程式：_。请举一例该反应的用途：_。(4)电解熔融氧化铝制取金属铝，若有0.6mol电子发生转移，理论上能得到金属铝的质量是_。,Al(OH)3沉淀的计算与图象分析,1.Al(OH)3沉淀的计算,(1)根据AlCl3与NaOH的量计算生成Al(OH)3的量，设,n(Al3)a，n(OH)b。,(2)根据AlCl3和Al(OH)3的量计算需要加入的NaOH的量。,(4)根据Al(OH)3和NaAlO2的量计算需要加入的HCl的量。,2.四个基本图象,(1)可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图象,(2)偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图象,3.拓展图象,(1)向AlCl3溶液中逐滴加入氨水或NaAlO2溶液至过量，图,象如图所示。,(2)向NaAlO2溶液中逐滴加入AlCl3溶液或通入CO2至过,量，图象如图所示。,(3)向MgCl2、AlCl3和HCl的混合溶液(即将Mg、Al溶于过量盐酸所得的溶液)中逐滴滴入NaOH溶液至过量，图象如图所示。,(4)向MgCl2、AlCl3混合溶液中先加入NaOH溶液，后加入盐酸(NaOH与盐酸的物质的量浓度相等)，沉淀图象如图所示。,典例2把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后有1.16g白色沉淀，在所得的悬浊液中逐滴加入1molL1HCl溶液，加入HCl溶液的体积V与生成沉淀的质量m,的关系如下图所示，试回答：,(1)写出混合物溶于水时发生反应的离子方程式：_,_。,(2)写出AB段反应的离子方程式：_，B点的沉淀物的化学式为_。,(3)原混合物中AlCl3的物质的量为_，NaOH,的质量为_。,(4)求Q点加入的HCl溶液体积：_。,A.2mol、3mol、8molC.2mol、3mol、4mol,B.3mol、2mol、8molD