铝和其化合物专家讲座

1.（江苏）常温下，以下各组离子在指定溶液中一定能大量共存是().A.1.0mol·L－1KNO3溶液：H＋、Fe2＋、Cl－、SO42－B.甲基橙呈红色溶液：NH4＋、Ba2＋、AlO2－、Cl－ C.pH＝12溶液：K＋、Na＋、CH3COO－、Br－ D.与铝反应产生大量氢气溶液：Na＋、K＋、CO32－、NO3－【答案】：C【初试真题】铝和其化合物专家讲座第1页2.（广东）由熔盐电解法取得粗铝含有一定量金属钠和氢气，这些杂质可采取吹气精炼法除去，产生尾气经处理后可用钢材镀铝。工艺流程以下：（注：NaCl熔点为801℃；AlCl3在181℃升华）铝和其化合物专家讲座第2页（1）精炼前，需去除坩埚表面氧化铁和石英砂，预防精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新杂质，相关化学方程式为①

和②

。（2）将Cl2连续通入坩埚中粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。气泡主要成份除Cl2外还含有

；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中必定存在

。（3）在用废碱液处理A过程中，反应离子方程式为

。（4）镀铝电解池中，金属铝为

极，熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以AlCl4-

和Al2Cl7-形式存在，铝电极主要电极反应式为

。（5）钢材镀铝后表面形成致密氧化铝膜能预防钢材腐蚀，其原因是

。铝和其化合物专家讲座第3页【答案】：（1）①2Al＋Fe2O3=

Al2O3＋2Fe

②4Al＋3SiO2=

2Al2O3＋3Si。（2）HCl和AlCl3；NaCl（3）Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O。（4）阳极

Al

+7AlCl4――3e－＝4Al2Cl7―。（5）致密氧化铝膜能隔绝钢材与空气中O2、CO2和H2O等接触，使电化学腐蚀和化学腐蚀不能发生。铝和其化合物专家讲座第4页一、铝1．自然界中存在铝元素在地壳中含量丰富，仅次于

．自然界中铝全部以

态存在．2．物理性质银白色，有金属光泽固体，有良好延展性、导电性和传热性等，密度较小，质地柔软．硅化合铝矿石铝箔铝和其化合物专家讲座第5页3．化学性质铝燃烧铝热反应铝和其化合物专家讲座第6页2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑【铝与氢氧化钠溶液反应电子转移】铝和其化合物专家讲座第7页4．冶炼【思索】阳极炭块需及时补充吗？铝和其化合物专家讲座第8页二、铝氧化物和氢氧化物1．氧化铝(1)物理性质通常为白色固体，

溶于水，有很高熔点．(2)化学性质不铝和其化合物专家讲座第9页2．氢氧化铝(1)物理性质

色

状不溶于水物质．(2)化学性质白胶铝和其化合物专家讲座第10页3．铝及其化合物之间转化铝和其化合物专家讲座第11页1.图象试题分析方法，需要掌握以下三点：①图象表示化学原理；②纵横坐标意义；③拐点意义．2.以Al(OH)3沉淀图象为例进行分析:(1)向AlCl3溶液中滴入NaOH溶液A―→B：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓B―→C：Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－三、图象分析铝和其化合物专家讲座第12页(2)向NaOH溶液中滴入AlCl3溶液A―→B：4OH－＋Al3＋===[Al(OH)4]－B―→C：3[Al(OH)4]－＋Al3＋===4Al(OH)3↓铝和其化合物专家讲座第13页(3)向Na[Al(OH)4]溶液中滴加盐酸A―→B：[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2OB―→C：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O铝和其化合物专家讲座第14页(4)向盐酸中滴入Na[Al(OH)4]溶液A―→B

4H＋＋[Al(OH)4]－===Al3＋＋4H2OB―→C

Al3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓铝和其化合物专家讲座第15页【试验方案一】：铝镁合金+NaOH溶液测定剩下固体质量试验中发生反应化学方程式是_______________．试验步骤：(1)称取5.4g铝镁合金粉末样品，投入VmL2.0mol·L－1NaOH溶液中，充分反应．NaOH溶液体积V≥______.(2)过滤、洗涤、干燥、称量固体．该步骤中若未洗涤固体，测得镁质量分数将________(填“偏高”或“偏低”)．【试验探究】镁铝合金中镁质量分数测定试验测定含镁3%-5%铝镁合金中镁质量分数铝和其化合物专家讲座第16页【试验方案二】：铝镁合金+盐酸,测定生成气体体积(试验装置如右图所表示)问题讨论：(1)某同学提出该试验装置不够完善，应在A、B之间添加一个干燥、除酸雾装置．你意见是________(填“需要”或“不需要”)．(2)为使测定结果尽可能准确，试验中应注意问题是(写出两点)：①____________________________________；②____________________________________.铝和其化合物专家讲座第17页【试验方案三】：称量xg铝镁合金粉末，放在如右图所表示装置惰性电热板上，通电使其充分灼烧．问题讨论：(1)欲计算Mg质量分数，该试验中还需测定数据_______．(2)若用空气代替O2进行试验，对测定结果是否有影响？________(填“是”或“否”)．铝和其化合物专家讲座第18页【答案】：【一】2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑(1)97

(2)偏高【二】(1)不需要(2)①检验装置气密性②合金完全溶解(或加入足量盐酸，或调整量气管C高度，使C中液面与B中液面相平等，合理答案均可)【三】(1)灼烧后固体质量(2)是铝和其化合物专家讲座第19页向明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至过量。（1）写出可能发生相关反应离子方程式：

。（2）图中纵坐标表示生成沉淀物物质量，横坐标表示加入Ba(OH)2物质量。在图中画出当溶液中明矾为1mol时，生成每一个沉淀物物质量随Ba(OH)2物质量改变曲线。（3）向含amol明矾溶液中滴加Ba(OH)2bmol，用含a、b代数式表示：①当b满足

条件时，沉淀物总物质量为最大值。

②当b满足

条件时，沉淀物质量为最大值。【课堂练习】铝和其化合物专家讲座第20页【答案】：（1）Al3++2SO42–+4OH–+2Ba2+=2BaSO4↓+[Al（OH）4]–2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=3BaSO4↓+2A