高中化学铝及其化合物讲义教学提纲

1、高中化学铝及其化合物讲义铝及其化合物一 铝的性质及应用1. .铝的结构和存在位位于元素周期表第三周期出A族,原子结构示意图为铝元素在地壳中含量丰富，仅次于硅。旦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，有良好的延展性、导电性和传热性等，密度较小，质地柔软。3. 金属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:常温Q 形成致密的氧化膜八1燃八点%4Al十2 Al； Oj点燃2Al+ 3Cl2=2AlCl 3“遇冷的浓硫酸或浓硝酸包非氧化性酸*2A|-F6HC1= -2AlCb+3H"2A1 + 2NaOI+ 2屋O=2NaAl(2H 3屋 T一

2、高温2A1 + Fe2O=Al 2Q+ 2Fe（铝热反应）4. 铝的用途纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。练习：铝与酸或碱反应的定量分析NaOH溶液，同温同压下产生的气体1 .将某份铁铝合金样品均分为两份，一份加入足量盐酸，另一份加入足量体积比为3 : 2,则样品中铁、铝的物质的量之比为()A. 3 ： 2B. 2 ： 1C. 3 ： 4D. 4 ： 32 .把铝粉和Fe3O4粉末配成铝热剂并等分成两份，第一份在高温下恰好完全反应，然后将生成物与足量盐酸充 分反应；第二份直接加入足量的氢氧化钠溶液使之充分反应，前后两种情况下生成的气体在相同状况下的体 积比是()A. 1 ：

3、1B, 9 ： 8 C . 3 ： 4 D . 4 ： 33 .铝是中学化学学习阶段的唯一一种既能与酸(非氧化性酸)反应又能与强碱溶液反应放出H2的金属，就铝的这一特殊性质回答下列问题：(1)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得H的体积之比是 。(2)足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液中，产生H2的体积之比是(3)足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中，二者产生的H2相等，则HCl和NaOH勺物质的量浓度之比是 。(4)甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol L 一的盐酸和 NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等

4、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. 5.4 gB. 3.6 gC. 2.7 gD. 1.8g4.甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol/L的硫酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入A克的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积为甲：乙=3:4 ,下列说法正确的是A.参加反应的 HSO为0.2molB.参加反应的NaO留为0.27molC.加入铝粉的质量A= 5.4D.与硫酸反应白铝粉的质量7.2g5.将两份铝分别置于盛有等体积的盐酸、NaOH§液的两个烧杯中充分反应，测得生成氢气的体积均为3.36 L(标准状况)，且烧杯中

5、均有固体剩余。下列说法错误的是(不考虑反应前后溶液体积的变化)A.两烧杯中消耗铝的质量相等C.溶液的质量均增加2.4 gB.c(HCl)=3 c(NaOH)D.所得溶液中溶质的物质的量浓度不等铝的重要化合物1. 氧化铝(1)物理性质：白色固体，难溶于水，有很高的熔点。(2)化学性质与HC1反应> Al3 CJ3 + 6 H Cl -2 A1C13 + 3 O一与NaOH反应»A Ch 十ZNjiOH 2NnAlO?十 HQ.两性轼化物2. 氢氧化铝(1)物理性质白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附当(2)化学T质(用化学方程式表示)Al(OH) 3的电离方程式为n+ +A1O7

6、 +h3o上AKOH)3计 + 30H减式电离酸式电离两性氢氧一化物与HCI反应xAl(UHb+3HQAlCm4EU与 SnOH ，vAic(jHh+NaOH=NaAlCt 12HsO受热分解：2Al(OH) 3=Al 2。+ 3HQ制备：向铝盐中加入氨水，离子方程式为Al 3+ 3NH H2O=Al(OH)3 J + 3NHLNaAlQ溶液中通入足量 CO,离子方程式为 A1O2 + CO+ 2h2O=Al(OH£ J + HCO。NaAlQ 溶液与 AlCl 3溶液混合：3AlO2 + Al3+ + 6H2O=4Al(OHJ。3.常见的铝盐(1)硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一

7、种酸根离子组成的复盐。(2)明矶的化学式为KAl(SO4)2 - 12H2O,它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH<7(填“<”、或“=”)。明矶可以净水，其净水的原理是刃3+30?*(03(胶体)+ 3巧，Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水。练习： 制备Al(OH) 3的最佳途径()加入盐酸生成 Al(OH) 31 .用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝，下列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CO生成Al(OH) 3沉淀沉淀加入过量烧碱溶液A.B.C.D.2 .若甲、乙、丙三位同学用规定的药品制备Al(OH) 3o规定必用的药品如下：350 g

8、70% H 2SO溶液，NaOHU体240 g,足量铝屑、水(不能用其他药品)。甲、乙、丙用各自设计的方案制得Al(OH) 3的质量分别是 W、W W。三种实验方案如下：甲：铝一加 NaOHB液一加 H2SO溶液一 Wg Al(OH) 3乙：铝一加 HbSO 溶液一加 NaOH!§M- Wg Al(OH) 3十 铝一加H2SO液丙：一Wg Al(OH) 3铝一加NaO皤液试回答：(1)从充分利用原料、降低成本和提高产率等因素分析，实验方案最合理的是 。(2)三位学生制得的 Al(OH) 3 , W、 W、 W其质量由大到小的顺序是(3)制得Al(OH)3的最大质量是 。三 用数形结合

9、思想理解 Al3+、Al(OH)3、AlO2之间的转化关系1 . Al3+、Al(OH)3、AlO2之间的转化关系2 与 Al(OH) 3沉淀生成有关的图像分析(1) 把强碱溶液逐滴加入到铝盐(Al 3)溶液中至过量现象：图像：有关反应：3(2) 把铝盐 (Al 3 ) 溶液逐滴加入到强碱溶液中至过量现象：图像：有关反应：(3) 把强酸溶液逐滴加入到AlO2 溶液中至过量现象：图像：有关反应：(4) 向强酸溶液中逐滴加入AlO2 溶液至过量有关反应：现象：图像：往等物质的量的 AlCl 3、MgCb混合溶液中加入 NaOHm至过量现象： 有关反应：图像：(6) 其他练习： Al 3 、 Al(

10、OH) 3、 AlO 2 三者之间关系的定量分析1 .如图表示AlCl 3溶液与NaOH§液相互滴加过程中微粒的量的关系曲线，下列判断错误的是()A.线表示Al 3+的物质的量的变化8 x 表示 AlCl 3 的物质的量C.线表示Al(OH) 3的物质的量的变化D.线表示AlO2的物质的量的变化2 .向物质的量浓度均为1 mol L -的AlCl 3和盐酸的混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液，下图n表示Al(OH)3的物质的量、V表示NaOH§液的体积能正确表示这个反应过程的是()3 .向30 mL 1 mol L 一的AlCl 3溶液中逐渐加入浓度为4 mol 1的NaOH容

11、液，若产生 0.78 g白色沉淀,则加入的NaOH的体积可能为()A. 3 mLB. 7.5 mLC. 15 mLD. 17.5 mL4 .等体积的A1C13和NaO的种溶液混合后，沉淀物中含铝的质量与溶液中含铝的质量相等，则A1C13和NaOHW种溶液的物质的量浓度之比是（）A.1 ： 3B.2： 3C.1： 4D.2: 75 .将3.9 g镁铝合金，投入到 500 mL 2 mol/L 的盐酸中，合金完全溶解，再加入 的NaOH§液，若要生成的沉淀最多，加入的这种NaO哈液的体积是（）A. 125 mLB. 200 mLC. 250 mLD. 560 mL6 .将一定质量的镁、铝

12、合金投入一定浓度的100 mL盐酸中，使合金全部溶解，向所得溶液中滴加5.00mol IT1的NaO哈液至过量，生成沉淀的质量与加入NaOH§液的体积的关系如图所示。试求：（1）原合金中铝的质量分数。 （2）盐酸的物质的量浓度。7 .把由NaOH AlCl 3、MgC2三种固体组成的混合物溶于足量水中，有 0.58 g白色难溶物析出，向所得溶液中 逐滴加入0.5 mol ”t的盐酸，加入盐酸的体积和生成沉淀的质量如图所示：混合物中NaOH勺质量是 g; A1C13的质量是 g; MgC2的质量为 g。(2) C点表示盐酸加入的体积为 mLAl 的工业制备铝是地壳中含量最多的金属元素，

13、在自然界主要以化合态形式存在于氧化铝中。铝土矿的主要成分是AI2O,此外还含有少量SiO2、FezQ等杂质，冶炼金属铝很重要的一个过程是A12Q的提纯。由于 A12Q是两性氧化物，而杂质SiO2是酸性氧化物，FezQ是碱性氧化物，因而可设计出两种提纯氧化铝的方案。方案一：碱溶法讨论回答下列问题：(1)写出、两步骤中可能发生反应的离子方程式。(2) 步骤中不用盐酸( 或 H2SO4) 酸化的理由是(3) 步骤中得到较纯的Al 2O3 ，可能含有 杂质，在电解时它不会影响铝的纯度的原因：方案二：酸溶法讨论回答下列问题：(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

14、：课后练习1 下列物质中既能跟稀硫酸反应，又能跟氢氧化钠溶液反应的是()NaHCO (NH4)2SO Al 2Q Al(OH) 3 Al A.全部B.只有C.只有D.只有2 .相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多的是()A AlB Al(OH) 3C AlCl 3D Al 2O33 .甲、乙两烧杯中分别装有相同体积、相同pH的氨水和NaOH溶液，各加入10 mL 0.1 mol L 1 AlCl 3溶液，两烧杯中都有沉淀生成。下列判断正确的是()A.甲中沉淀一定比乙中的多B.甲中沉淀可能比乙中的多C.甲中沉淀一定比乙中的少D.甲中和乙中的沉淀一定一样多4 . 向含有 amolAlCl 3 的溶液中加入含 b mol KOH 的溶液中，生成沉淀的物质的量可能是( )a mol b m