高三化学总复习 专题4 第2讲 从铝土矿到铝合金课件 苏教版-苏教版高三全册化学课件

1、第2讲从铝土矿到铝合金-2-考纲要求: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。-3-必备知识自主预诊关键能力考向突破Al、Al2O3、Al(OH)3的性质导学诱思(1)铝为活泼金属,但铝合金门窗及餐具却比较耐腐蚀,为什么?。(2)怎样除去铁粉中的铝粉? 。(3)怎样除去氧化铁中的氧化铝? 。答案: (1)因为铝制品表面极易形成一层致密的氧化膜(Al2O3)(2)向混合物中加入过量的氢氧化钠溶液,充分反应后过滤、洗涤、干燥,即可(3)向混合物中加入过量的氢氧化钠溶液,充分反应后过滤、洗涤、干燥,即可-4-必备知识自主预诊关键能力考向突破落实基础1.铝的重要性质-5-必备知识自主预

2、诊关键能力考向突破-6-必备知识自主预诊关键能力考向突破2.Al2O3(1)物理性质:Al2O3是高熔点的氧化物,常作为材料及冶炼金属铝的原料。(2)化学性质(用离子方程式表示):3.Al(OH)3(1)吸附性:Al(OH)3是难溶于水的白色胶状沉淀物质,它能水中的悬浮物,常用于水的净化,并能色素。(3)受热分解:化学方程式为。耐火吸附吸附-7-必备知识自主预诊关键能力考向突破4.铝热反应(1)实验装置。(2)实验现象及结论。剧烈燃烧,放出大量的热,导致混合物剧烈反应过后,纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中;待熔融物冷却后,除去外层熔渣,可以发现落下的是铁珠。-8-必备知识自主预诊关键能力考

3、向突破易错辨析判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)铝合金门窗及餐具坚固耐用,所以不易与氧气反应()(2)铝片放入氢氧化钠溶液中的离子方程式(3)用盐酸、氢氧化钠溶液均可除去镁、铝表面的氧化膜()(4)铝与少量氢氧化钠溶液反应生成Al(OH)3()(5)三氧化二铝与少量氢氧化钠溶液反应生成Al(OH)3()-9-必备知识自主预诊关键能力考向突破考查角度一铝的化学性质例1将5.4gAl投入200.0mL2.0molL-1的某溶液中有氢气产生,充分反应后有金属剩余。该溶液可能是 ()A.HNO3溶液B.Ba(OH)2溶液C.H2SO4溶液D.HCl溶液 答案解析解析关闭 答案解析关闭-10-

4、必备知识自主预诊关键能力考向突破互动探究(1)5.4gAl分别投入过量的Ba(OH)2、HCl溶液中,生成氢气的质量有何关系?溶液质量分别增加多少?(2)如果质量相等但过量的Al分别投入等体积、等物质的量浓度的Ba(OH)2、HCl溶液中,生成氢气的质量有何关系?答案: (1)生成氢气的质量相同。溶液质量均增加4.8g。Al完全反应,转移的电子数相同,生成的H2的质量相同,溶液增加的质量也相同。(2)生成氢气的质量比为6 1。由2OH-3H2和2H+H2的关系式可得。-11-必备知识自主预诊关键能力考向突破方法指导 Al是我们中学阶段学习的唯一既与H+反应也与OH-反应的金属,它与酸、碱反应既

5、有相同点,也有不同点。相同点:Al均被氧化成+3价,所以1molAl不论与H+反应还是与OH-反应均生成3g(mol)H2。不同点:1molAl与H+反应消耗3molH+,而与OH-反应只消耗1molOH-,所以含有等物质的量溶质的NaOH溶液和HCl溶液分别与足量的铝反应时生成的氢气的物质的量之比为3 1。-12-必备知识自主预诊关键能力考向突破考查角度二Al、Al2O3、Al(OH)3的共性例2除去下列物质中的杂质(括号中为杂质)选用的试剂正确的是()A.Fe2O3(Al2O3)用盐酸B.Fe(OH)3Al(OH)3用氨水C.Mg(Al)用纯碱溶液D.MgCl2(AlCl3)用氢氧化钠溶液

6、和盐酸 答案解析解析关闭A选项,Fe2O3、Al2O3均与盐酸反应,错误;B选项,Al(OH)3不与氨水反应,错误;C选项,Na2CO3不与Al反应,错误;D选项,先加入过量的氢氧化钠溶液,过滤、洗涤,然后再加入适量盐酸,正确。 答案解析关闭D-13-必备知识自主预诊关键能力考向突破方法指导 (1)Al、Al2O3、Al(OH)3与酸、碱反应的共同点。Al、Al2O3、Al(OH)3既溶于强酸溶液又溶于强碱溶液,与强酸反应均生成Al3+,且每生成1molAl3+均耗3molH+;与强碱反应均生成,且每生成1mol均耗1molOH-,记住上述关系,书写有关离子方程式就比较容易。-14-必备知识自

7、主预诊关键能力考向突破(2)依据电荷守恒配平。Al、Al2O3、Al(OH)3与强酸、强碱反应消耗H+、OH-的量,我们还可以从电荷守恒的角度分析:Al、Al2O3、Al(OH)3均不带电荷,与H+反应生成1个Al3+,需要3个H+配平电荷,与OH-反应生成1个,只需1个OH-配平电荷。(3)注意酸碱性的强弱。Al2O3、Al(OH)3与强酸或强碱反应,但不溶于CO2水溶液或氨水。(4)其他既能与强酸反应又能与强碱反应的物质。既能与强酸反应又能与强碱反应的物质除Al、Al2O3、Al(OH)3外,还有弱酸酸式盐(如NaHCO3、KHS、KHSO3等)、弱酸铵盐如(NH4)2CO3、NH4HCO

8、3、CH3COONH4、(NH4)2S等等。-15-必备知识自主预诊关键能力考向突破考查角度三铝热反应例3下列说法中错误的是。A.利用铝热反应制备金属铝B.铝可用于冶炼某些熔点较高的金属C.铁轨焊接时常用到铝热反应,铝热反应中放出大量的热足以使铁熔化D.铝热反应是炼铁最常用的方法E.Al和MgO组成铝热剂,反应后生成单质镁 答案解析解析关闭A选项,铝热反应是铝单质与金属氧化物反应生成Al2O3,错误;D选项,铝的价格比铁高得多,错误;E选项,Al的金属活动性比Mg的小,错误。 答案解析关闭ADE-16-必备知识自主预诊关键能力考向突破1.下列说法正确的是。A.Al2(SO4)3和小苏打反应是泡

9、沫灭火器的灭火原理B.Al2O3熔点高,可用作耐高温材料C.Al2O3和MgO均可与NaOH溶液反应D.用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热,熔化后的液态铝滴落下来,是因为铝的熔点较低E.将浓硝酸滴入用砂纸打磨过的铝条中,会产生红棕色气体F.将氯化铝溶液滴入浓氢氧化钠溶液中,会产生大量白色沉淀G.铝与Fe2O3发生铝热反应,反应后固体质量增加H.制备Al(OH)3悬浊液:向1molL-1AlCl3溶液中加过量的6molL-1NaOH溶液I.2.4gMg与H2SO4完全反应,转移的电子数为0.1NA 答案解析解析关闭 答案解析关闭-17-必备知识自主预诊关键能力考向突破2.下列

10、金属中,表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是()A.KB.NaC.Fe D.Al 答案解析解析关闭Fe在空气中被氧化为疏松的氧化铁,起不到保护内层金属的作用;金属铝的表面易形成致密的氧化物薄膜,保护内层金属不被腐蚀,选D。 答案解析关闭D-18-必备知识自主预诊关键能力考向突破3.足量下列物质与相同质量的铝反应,放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是()A.氢氧化钠溶液B.稀硫酸C.盐酸D.稀硝酸 答案解析解析关闭 答案解析关闭-19-必备知识自主预诊关键能力考向突破4.甲、乙两烧杯中各盛有100mL3molL-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

11、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 答案解析解析关闭 答案解析关闭-20-必备知识自主预诊关键能力考向突破5.(双选)用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验,需要的试剂还有()A.KClB.KClO3C.MnO2D.Mg 答案解析解析关闭需要助燃剂KClO3,然后插入镁条,点燃镁条即可使铝热反应发生。 答案解析关闭BD-21-必备知识自主预诊关键能力考向突破Al3+、Al(OH)3、 之间的转化导学诱思Al2(SO4)3与NaOH溶液、氨水反应均可生成Al(OH)3沉淀,那么在实验室中我们通常用氨水与Al2(SO4)3反

12、应来制取Al(OH)3,为什么一般不用NaOH溶液?。答案: 因为Al(OH)3与过量的NaOH反应-22-必备知识自主预诊关键能力考向突破-23-必备知识自主预诊关键能力考向突破2.Al3+的水解(1)明矾净水。明矾的化学式为KAl(SO4)212H2O,其净水的原理用离子方程式表示为 。(2)加热铝盐溶液。加热蒸干灼烧AlCl3溶液最终得到。Al2O3-24-必备知识自主预诊关键能力考向突破-25-必备知识自主预诊关键能力考向突破考查角度一“铝三角”的转化及应用例1(1)向硫酸铝溶液中逐滴滴加氢氧化钠溶液的实验现象:,离子方程式: 。(2)向氢氧化钠溶液中逐滴滴加硫酸铝溶液的实验现象:,离

13、子方程式: 。(3)怎样除去硫酸镁溶液中的硫酸铝杂质: 。 答案解析解析关闭 答案解析关闭-26-必备知识自主预诊关键能力考向突破方法指导 (1)“铝三角”的转化。注意:能与强酸、强碱反应的物质是Al、Al2O3、Al(OH)3,Al3+能与强碱反应不能与强酸反应,能与强酸反应不能与强碱反应。Al3+水解使溶液显酸性,只能在酸性条件下存在,所以与碱、显碱性的盐反应;水解使溶液显碱性,只能在碱性条件下存在,所以与酸、显酸性的盐反应。-27-必备知识自主预诊关键能力考向突破(2)转化关系中的实质与量。“铝三角”的实质是复分解反应,在反应中化合价没有发生变化,只是铝的两种离子和Al(OH)3三种物质

14、在酸、碱作用下的相互转化,所以在复习时,要抓住实质。书写离子方程式时,要利用电荷守恒来记忆H+、OH-的量,如:-28-必备知识自主预诊关键能力考向突破考查角度二有关含铝物质的图像分析例2如图表示AlCl3溶液与NaOH溶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Al3+的物质的量的变化B.x表示AlCl3的物质的量C.线表示Al(OH)3的物质的量的变化D.线表示的物质的量的变化 答案解析解析关闭AlCl3溶液与NaOH溶液混合有两种方式:向AlCl3溶液中缓慢滴加NaOH溶液,开始有沉淀生成,后沉淀溶解,且生成沉淀与沉淀溶解消耗的NaOH的物质的量之比为3 1,则x

15、表示NaOH的物质的量,B项错误;另一种方式是向NaOH溶液中缓慢滴加AlCl3溶液,开始没有沉淀,后有沉淀生成,与本题图示情况不符。 答案解析关闭B-29-必备知识自主预诊关键能力考向突破方法指导 与铝有关的图像很多,熟练掌握反应物的定量关系,在分析图像时要从起始点、拐点等处入手,以图像的变化联系反应,理清反应先后顺序,再进行量的计算。(1)向AlCl3溶液中分别滴加氢氧化钠溶液和氨水。-30-必备知识自主预诊关键能力考向突破(2)向等物质的量浓度的AlCl3、MgCl2的混合溶液中滴加氢氧化钠溶液;向氢氧化钠溶液中逐滴滴加AlCl3溶液。-31-必备知识自主预诊关键能力考向突破跟踪训练1.

16、下列说法正确的是()A.将氯化铝溶液滴入浓氢氧化钠溶液中,将产生大量白色沉淀B.Al2O3和MgO均可与NaOH溶液反应C.AlCl3溶液中加入过量稀氨水:D.常温下,Al(OH)3既能与NaOH溶液反应又能与稀硫酸反应 答案解析解析关闭 答案解析关闭-32-必备知识自主预诊关键能力考向突破 答案解析解析关闭 答案解析关闭-33-必备知识自主预诊关键能力考向突破3.1L某混合溶液中,溶质X、Y的浓度都为0.1molL-1,向混合溶液中滴加某溶液Z(0.1molL-1的氢氧化钠或硫酸溶液),所得沉淀的物质的量随着Z溶液的体积变化关系如图所示,则X、Y、Z分别是()A.AlCl3、FeCl3、Na

17、OHB.AlCl3、MgCl2、NaOHC.NaAlO2、Ba(OH)2、H2SO4D.NaAlO2、BaCl2、H2SO4C-34-必备知识自主预诊关键能力考向突破-35-必备知识自主预诊关键能力考向突破-36-从铝土矿中制备铝从铝土矿中制备铝近几年高考经常围绕Al2O3、Al(OH)3的两性,结合物质的分离、提纯及化工工艺考查实验设计、实验评价及反应原理,解决此类问题注意抓住Al2O3、Al(OH)3的两性和实验分离、提纯的操作,选择试剂时要考虑过量试剂对实验的影响。-37-例某研究性学习小组用不纯的氧化铝(杂质为Fe2O3)为原料,设计了冶炼铝的以下工艺流程(部分反应产物没有标出):(1

18、)试剂X的化学式为,反应的离子方程式是。实验室配制480mL1molL-1X的溶液必须用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、试剂瓶、胶头滴管外,还有。常用来标定所配X的溶液浓度是否准确的实验名称是。(2)通入的过量M、N的化学式分别为、,反应、的离子方程式分别是、。(3)按照方案设计,试剂Z的作用是调节溶液的pH为3.1,以生成沉淀bFe(OH)3。试剂Z可选用(填字母)。A.Al2O3B.H2SO4C.NaOHD.Al(OH)3(4)从实际工业的角度,你认为方案更合理,理由是。 答案解析解析关闭 答案解析关闭对点训练1.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. 答案解析解析关闭依据Al与强碱溶液反应分析。 答案解析关闭B2.铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下:注:SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为。(2)向“过滤”所得滤液中加入NaHCO3溶液,溶液的pH(填“增大”“不变”或“减小”)。(3)“电解”是电解熔