【创新设计】2015届高考一轮总复习课件（新课标）：第三章+课时2+铝及其化合物（共64张PPT）.ppt

1、课时2铝及其化合物,1了解铝的主要性质及其应用。2.了解铝的重要化合物的主要性质及其应用。,最新考纲,考点一铝的性质及用途,1结构和存在 铝位于元素周期表_，原子结构示意图为 _。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。,第3周期A族,硅,化合,2物理性质及用途 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： _ 2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2 _,4制备 _ 探究思考 1金属铝是活泼的金属，能与酸反应，为什么能用铝槽储运浓H2SO4或浓HNO3? 答案常温下浓H2SO4、浓HNO3能使铝钝化(在表面形成一层致密的氧化膜)，阻止反应继续进行。,2

2、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)铝与酸、碱反应的实质是什么？氧化剂是什么？,(2)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H2的体积之比是_。 解析根据化学方程式：2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2得Al与H2的关系式均为2Al3H2，故只要参加反应的Al相等，所得H2必相等。 答案11,(3)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_。 解析因为在反应中Al过量，产生的H2由HCl和Na

3、OH的量决定。根据化学反应中的关系式：6HCl3H2；2NaOH3H2，故当HCl、NaOH物质的量相等时。二者产生H2的体积比为13。 答案13,(4)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的物质的量浓度之比是_。 解析因为铝足量且产生H2相等，根据关系式n(HCl) n(NaOH)31，又因为两溶液体积相等，故物质的量浓度c(HCl)c(NaOH)n(HCl)n(NaOH)31。 答案31,【示例1】 (2013山东理综，9)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

4、硫酸 C盐酸 D稀硝酸 思维启迪 写出Al与四种溶液反应的化学方程式，然后根据Al进行分析和判断。 解析本题考查金属铝的性质，意在考查考生运用元素化合物知识的能力。根据关系式：2Al2NaOH，2Al3H2SO4，2Al6HCl，A项正确，B、C项错误；Al与稀硝酸反应不产生氢气，D项错误。 答案A,【示例2】 下列说法错误的是 ()。 AAl箔插入稀HNO3中，无现象，说明Al箔表面被HNO3 氧化，形成致密的氧化膜 (2011安徽理综，10C) B工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al (2012广东理综，10B) C日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作 用 (2009广东理基，

5、23D) D铝制容器可盛装浓H2SO4 (2010重庆理综，8A) 解析浓硝酸才能使Al钝化形成致密的氧化膜。 答案A,1下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是 ()。 A铝在常温下不能与氧气反应 B铝不能与氯气反应 C铝既能溶于酸，又能溶于强碱 D氧化铝只能与酸反应，不能与碱反应 解析A项，铝在常温下能与O2反应，可形成氧化膜；B项，铝可与Cl2反应生成AlCl3；D项，Al2O3是两性氧化物，既能与酸反应，又能与强碱反应。 答案C,2世界上一次性建成的最长高速铁路京沪高铁，列车时速高达380公里，车厢大部分采用铝合金材料制造，这是因为铝合金 ()。 A比纯铝熔点高 B具有比较活泼的化学性质

6、 C各种成分在自然界中含量丰富，容易获取 D质量轻，强度大，抗腐蚀能力比较强 解析A项，铝合金的熔点比纯铝低，错误；B项，作为制造车厢的材料铝合金抗腐蚀能力应该较强，即化学性质应该较稳定，错误；C项，铝的含量丰富，但却不容易获取，制取金属铝需消耗很多能量，错误。 答案D,3(2013南昌调研)a g镁铝合金投入x mL 2 molL1的盐酸中，金属完全溶解，再加入y mL 1 molL1 NaOH溶液，沉淀达到最大值，质量为(a1.7)g，则下列说法不正确的是 ()。 A镁铝合金与盐酸反应转移电子数为0.1NA B沉淀为Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物 Cx2y Da的取值范围为0.9a

7、1.2,解析Mg、Al失去电子变为离子，离子再结合OH生成沉淀，则镁铝合金与盐酸反应转移电子的物质的量等于其生成沉淀时结合的OH的物质的量，沉淀量最大时得到Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物，则m(OH)(a1.7)ga g1.7 g，n(OH)0.1 mol，电子转移总数是0.1NA，A、B正确；沉淀量最大时，溶液中n(Na)n(Cl)，此时HCl和氢氧化钠的物质的量相等，即2xy，C错；电子转移总数是0.1NA，若金属全部是镁，则镁的质量是1.2 g，若金属全部是铝，则铝的质量是0.9 g，D对。 答案C,铝的两大特殊反应 1与碱的反应 活泼金属与酸反应是金属的通性，而铝不但能与酸(H

8、)反应，还能够与碱溶液反应，表现为特殊性。2Al2OH2H2O=2AlO23H2。 注意其反应机理应为：铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和Al(OH)3，然后Al(OH)3再与NaOH反应生成H2O和NaAlO2，反应中铝作还原剂，水作氧化剂，NaOH无电子得失。,2铝热反应 铝和某些金属氧化物反应，将金属从氧化物中置换出来，同时放出大量的热，这种反应称为铝热反应，可用于焊接金属、冶炼高熔点贵重金属。 注意Al与MgO不能发生铝热反应。,考点二铝的重要化合物,1氧化铝 (1)物理性质：_色固体，_溶于水，有很高的_。 (2)化学性质,白,难,熔点,(1)物理性质 _色胶状不溶于水的固体，有较强

9、的_性。 (2)化学性质(用化学方程式表示) Al(OH)3的电离方程式为 酸式电离 碱式电离 ,2氢氧化铝,吸附,白,受热分解：_。 (3)制备 向铝盐中加入氨水，离子方程式为_ _ 。 NaAlO2溶液中通入足量CO2，离子方程式为_ _ 。 NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合：离子方程式为： _ _ 。 3常见的铝盐 (1)硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。,Al33NH3H2O,=Al(OH)33NH4,AlO2,CO22H2O=Al(OH)3HCO3,3AlO2,Al36H2O=4Al(OH)3,(2)明矾的化学式为_，它是_色晶体，_溶 于水，水溶液pH_7

10、(填“”或“”)。明矾可以净水。 其净水的原理是_ _ 。 探究思考 1在做铝的燃烧实验时，用坩埚钳夹住一小块铝箔，在酒精灯上加热至其熔化，会看到的现象是铝箔熔化，失去光泽，但熔化的铝并不滴落。原因是_ _。 答案铝箔加热时与O2发生反应生成熔点很高的Al2O3薄膜，使内部熔化的铝被Al2O3包裹着，所以熔化的铝不易滴下,KAl(SO4)212H2O,可,Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水,无,2完成下列三角转化关系中的代表反应 _ _ _ _ _ _ _,答案Al33NH3H2O=Al(OH)33NH4或Al3 3OH=Al(OH)3 Al(OH)33H=Al33H2O Al(OH

11、)3OH=AlO22H2O AlO22H2OCO2=Al(OH)3HCO3 或2AlO23H2OCO2=2Al(OH)3CO32 AlO24H=Al32H2O Al34OH=AlO22H2O Al33AlO26H2O=4Al(OH)3(水解相互促进),3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_。 NaHCO3(NH4)2SO3Al2O3Al(OH)3Al 答案,A氯化铝是一种电解质，可用于电解法制铝 (2013江苏，4D) B明矾化学式：Al2(SO4)312H2O(2013海南，2C) D新制的氧化铝溶于氢氧化钠溶液的离子方程式为： Al2O32OH=AlO2H2O (201

12、2海南，12D改编),【示例3】 下列说法正确的是 ()。,解析氯化铝是共价化合物，加热熔融时不导电，A错误；明矾的化学式为KAl(SO4)212H2O，B错误；D选项离子方程式中原子及电荷都不守恒，D错误。 答案C,【示例4】 (2013大纲理综，29)铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。 铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下： 以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下：,回答下列问题： (1)写出反应1的化学方程式_。 (2)滤液中加入CaO生成的沉淀是_，反应2的离子方程式为_。 (3)E

13、可作为建筑材料，化合物C是_，写出由D制备冰晶石的化学方程式_。 (4)电解制铝的化学方程式是_，以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是_ _。 思维启迪 认真分析流程示意图确定每步可能发生的反应及产物的成分。,解析本题主要考查硅、铝及其化合物的性质等，意在考查考生的分析推理能力。(1)因为铝土矿的主要成分为二氧化硅、氧化铝，前者与NaOH反应生成硅酸钠，后者与NaOH反应生成偏铝酸钠(NaAlO2)。(2)CaO与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙电离出的Ca2与SiO32反应生成CaSiO3；反应2为偏铝酸钠与CO2反应生成氢氧化铝。(3)浓硫酸与萤石反应生成HF和硫酸钙，故C为浓硫酸，D为H

14、F，E为硫酸钙；结合制备冰晶石的反应物HF、碳酸钠和氢氧化铝及生成物Na3AlF6，由元素守恒可知该反应的生成物中还有二氧化碳和水。(4)工业上通过电解熔融的氧化铝可制得单质铝，并有氧气生成；阳极生成物氧气可与石墨反应，生成碳的氧化物。,答案(1)2NaOHSiO2=Na2SiO3H2O、2NaOHAl2O3=2NaAlO2H2O (2)CaSiO32AlO2CO23H2O=2Al(OH)3CO32 (3)浓H2SO412HF3Na2CO32Al(OH)3=2Na3AlF63CO29H2O,1化学在工农业生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法中不正确的是()。 A明矾水解形成的Al(OH)3

15、胶体能吸附水中悬浮物，可用 于水的净化 B日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用 C用Al(OH)3治疗胃酸过多 D电解AlCl3饱和溶液，可制得金属铝 解析由于H的放电能力大于Al3，故电解饱和AlCl3溶液，得到的是Al(OH)3、H2和Cl2，无法得到金属铝。 答案D,2向30 mL 1 molL1的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4 molL1的NaOH溶液，若产生0.78 g白色沉淀，则加入的NaOH溶 液的体积可能为 ()。 A3 mL 7.5 mL C15 mL D17.5 mL 答案B,3(2011广东，32)由熔盐电解法获得的粗铝含一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用

16、吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝。工艺流程如下： (注：NaCl熔点为801 ；AlCl3在181 升华) (1)精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为_,和_。 (2)将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有_；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在_。 (3)在用废碱液处理气体A的过程中，所发生反应的离子方程式为_。 (4)镀铝电解池中，金属铝为_极，熔融盐电镀液中铝元素和氯元素主要以AlCl4和Al2Cl7形式存在，铝电极的主要电极反应式为_

17、_。,(5)钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是_ _。,程中，所发生反应的离子方程式为Cl22OH=ClClOH2O和HOH=H2O；(4)既然是镀铝，所以铝必须作阳极，由于熔融盐中铝元素和氯元素主要以AlCl4和Al2Cl7形式存在，所以阳极的电极反应式为Al4Cl3e=AlCl4，2Al7Cl6e=Al2Cl7；(5)铝在空气中易形成一层致密而坚固的氧化膜，它能阻止内部的金属继续被氧化，起到防腐蚀保护作用。 (2)HCl和AlCl3NaCl (3)Cl22OH=ClClOH2O，HOH=H2O (4)阳Al4Cl3e=AlCl4，2Al7Cl6e=Al2Cl7 (5

18、)氧化膜能隔绝空气，阻碍铜铁被腐蚀,1常见的既能与酸反应又能与碱反应的物质 金属单质：Al等；两性氧化物：Al2O3等；两性氢氧化物：Al(OH)3等；弱酸的铵盐：(NH4)2CO3、CH3COONH4、(NH4)2S等；弱酸的酸式盐：NaHCO3、KHS、NaHSO3等；氨基酸等。 特别提醒两性物质是指既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的化合物，上述物质中只有Al2O3、Al(OH)3、氨基酸是两性物质。 2氢氧化铝两性的重要应用 (1)用过量NaOH溶液检验Al3的存在。 (2)用过量NaOH溶液鉴别Al3和Mg2。,(3)用互滴法鉴别Al3与OH、AlO2与H。 (4)用过量NaOH溶液

19、和相应酸溶液分离Al3与Mg2、Fe3等离子或分离MgO、Al2O3。 3Al(OH)3的三种制备方法,考点三铝及其化合物转化的图像分析,1把强碱溶液逐滴加入到铝盐(Al3)溶液中至过量 (1)现象：_ 。 (2)有关反应： AB：_ BD：_ (3)图像,先有白色沉淀产生，然后沉淀逐渐溶解,Al33OH=Al(OH)3,Al(OH)3OH=AlO22H2O,2把铝盐(Al3)溶液逐滴加入到强碱溶液中至过量 (1)现象： _。 (2)有关反应： AB： _ BC： _ (3)图像,先无明显现象，然后逐渐产生大量的白色沉淀,Al34OH=AlO22H2O,Al33AlO26H2O=4Al(OH)

20、3,3在AlO2溶液中逐滴加入强酸至过量 (1)现象： _ 。 (2)有关反应： AB： _ BD：_ (3)图像,先生成白色沉淀，随后沉淀逐渐溶解,AlO2HH2O=Al(OH)3,Al(OH)33H=Al33H2O,4在强酸溶液中逐滴加入AlO2溶液至过量 (1)现象：_ _。 (2)有关反应： AB：_ BC： _ (3)图像,4HAlO2=Al32H2O,Al33AlO26H2O=4Al(OH)3,先无明显现象，反应一段时间后逐渐产生白色,沉淀,(1)现象：_ (2)反应 OA： _ AB： _ _ BC：_ (3)图像c(Mg2)c(Al3),5向Mg2与Al3的酸性溶液中逐滴加入强

21、碱溶液,无明显现象出现沉淀渐多最多减少不变,HOH=H2O,Al33OH=Al(OH)3,Mg22OH=Mg(OH)2,Al(OH)3OH=AlO22H2O,探究思考 1如图表示AlCl3溶液与NaOH溶液 相互滴加过程中微粒数量的关系 曲线。 判断下列说法是否正确 (1)A线表示Al3的物质的量的变 化() (2)x表示AlCl3的物质的量() (3)C线表示Al(OH)3的物质的量的变化() (4)D线表示AlO2的物质的量的变化(),解析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

22、量之比为31，对比本题中图像，则x表示NaOH的物质的量，(2)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(1)(2)(3)(4),2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 的体积关系如右图所示，则原 混合液中Al2(SO4)3与MgSO4的 物质的量浓度之比为_。 解析溶解Al(OH)3耗碱10 mL，则生成Al(OH)3耗碱为30 mL，生成Mg(OH)2耗碱(5030)mL，故Al3与Mg2浓度之比11，则Al2(SO4)3与MgSO4的物质的量浓度之比为1

23、2。 答案12,【示例5】 (2012安徽理综，13)已知室温下，Al(OH)3的Ksp或溶解度远大于Fe(OH)3。向浓度均为0.1 molL1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液。下列示意图表示生成Al(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系，合理的是 ()。,思维启迪 写出随着NaOH的加入依次所发生的离子反应方程式：_； _ ； _。 解析由题中信息可知滴入NaOH溶液，起始时形成Fe(OH)3沉淀，然后形成Al(OH)3沉淀，A、B项错误；当滴入一定体积的NaOH溶液使Al3全部沉淀后，再加入过量的NaOH，Al(OH)3沉淀全部溶解，故可知

24、C项正确；D项错误。 答案C,Fe33OH=Fe(OH)3,Al33OH=Al(OH)3,Al(OH)3OH=AlO22H2O,【示例6】 (2009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 系如图。反应中镁和铝的 ()。 A物质的量之比为32 B质量之比为32 C摩尔质量之比为23 D反应速率之比为23,答案A,1某溶液中可能含有大量的Mg2、Al3、H、Cl和少量 OH，向该溶液中逐滴加入0.5 molL1 NaOH溶液，生成 沉淀的质量和加入NaOH溶液的体积之间的关系如下图所 示，则可判断原溶液中 ()。 A有Mg2，没有Al3 B有

25、Al3，没有Mg2 C有Mg2和Al3 D有大量的H、Mg2和Al3,解析由图可以看出，当加入NaOH溶液时，马上就有沉淀产生(由原点开始)，可确定溶液中无大量H；产生的沉淀有部分可以溶解，可证明溶液中一定有Mg2和Al3。 答案C,2(2013黄冈联考)某同学设计了如下两种制备氢氧化铝的方案： NaOH溶液和盐酸的浓度均是3 mol L1，如图是向X溶液和Y溶液中分别 加入NaOH溶液或盐酸时，产生沉淀 的物质的量与加入盐酸或氢氧化钠溶 液体积之间的关系，下列说法不正确的是 ()。,AY溶液的溶质为NaAlO2 Bb曲线表示的是向Y溶液中加入盐酸 Ca曲线表示的是向X溶液中加入NaOH溶液

26、D在O点时两方案所得溶液浓度相等 由Al3H 0.1 mol 0.3 mol 知方案中X为AlCl3，向其中加入NaOH溶液立即生成沉淀，在图像中为曲线a，C项正确；,由Al2OH 0.1 mol 0.3 mol 知方案中Y为NaOH和NaAlO2的混合物，向其中加入盐酸，先发生反应HOH=H2O，开始无现象，后来产生沉淀，在图像中为曲线b，B项正确。O点时Al3完全沉淀，溶质只有NaCl，由于开始时n(HCl)n(NaOH)，故两方案O点溶液中n(NaCl)相等，c(NaCl)相等，D项正确。Y溶液为NaOH和NaAlO2的混合溶液，A项错误。 答案A,3下列四个图中，横坐标表示加入的物质的量，纵坐标表示生成沉淀的量，从AD中选择符合各题要求的序号填入表中,解析AlCl3溶液中通过量的NH3，生成Al(OH)3沉淀，且沉淀不溶解，所以选C；向含少量NaOH的NaAlO2溶液中通过量的CO2，CO2先与NaOH溶液反应，开始没有沉淀生成，然后CO2与NaAlO2溶液反应，生成Al(OH)3沉淀，且沉淀不溶解，所以选D；NaAlO2溶液