鋁及其化合物學案Word版

1、傳播優(yōu)秀word版文檔 ，希望對您有幫助，可雙擊去除！鋁及其化合物考點一金屬鋁及其化合物考試標準知識條目必考要求加試要求1.地殼中鋁的含量及存在形式，鋁合金a2.鋁的重要性質(跟酸、堿反應，鋁熱反應，鈍化現(xiàn)象)b3.鋁片(條)燃燒的方法b4.鋁表面氧化膜的作用b5.兩性氧化物、兩性氫氧化物的概念，al2o3、al(oh)3的重要性質，鋁及其重要化合物之間的轉化關系c6.明礬的組成及凈水原理b(一)鋁1.鋁的結構和存在鋁位于元素周期表第3周期a族，原子結構示意圖為。鋁是地殼中含量最多的金屬元素。自然界中的鋁全部以化合態(tài)的形式存在。2.金屬鋁的物理性質銀白色有金屬光澤的固體，有良好的延展性、導電性

2、和導熱性等，密度較小，質地柔軟。3.金屬鋁的化學性質寫出圖中有關反應的化學方程式(是離子方程式的寫離子方程式)2al3cl22alcl32al2oh2h2o=2alo3h22alfe2o3al2o32fe(鋁熱反應)4.鋁合金的性能和用途(1)金屬鋁與其他金屬(或非金屬)熔合形成鋁合金。鋁合金具有密度小，強度高，塑性好等優(yōu)點。(2)鋁及其合金優(yōu)良的物理性質決定其重要用途，請把以下左欄列舉的鋁的重要用途與右欄列舉的有關鋁的性質用線連起來：(二)鋁的重要化合物1.氧化鋁(1)物理性質：白色固體，難溶于水，有很高的熔點。(2)化學性質2.氫氧化鋁(1)物理性質：白色膠狀不溶于水的固體，有較強的吸附性

3、。(2)化學性質(用化學方程式表示)al(oh)3的電離方程式為受熱分解：2al(oh)3al2o33h2o。(3)制備向鋁鹽中加入氨水，離子方程式為al33nh3·h2o=al(oh)33nh。naalo2溶液中通入足量co2，離子方程式為aloco22h2o=al(oh)3hco。naalo2溶液與alcl3溶液混合：3aloal36h2o=4al(oh)3。3.常見的鋁鹽(1)硫酸鋁鉀是由兩種不同的金屬離子和一種酸根離子組成的復鹽。(2)明礬的化學式為kal(so4)2·12h2o，它是無色晶體，可溶于水，水溶液ph<(填“<”、“>”或“”)7。明

4、礬可以凈水，其凈水的原理是al33h2oal(oh)3(膠體)3h，al(oh)3膠體吸附水中雜質形成沉淀而凈水。4.al3、al(oh)3、alo之間的轉化關系寫出實現(xiàn)上述各步轉化的離子方程式。答案(1)al33nh3·h2o=al(oh)33nhal33alo6h2o=4al(oh)3al33oh=al(oh)3(2)al(oh)33h=al33h2o(3)al34oh=alo2h2o(4)alo4h=al32h2o(5)aloco22h2o=al(oh)3hcoalohh2o=al(oh)3(6)al(oh)3oh=alo2h2o正誤辨析正誤判斷，正確的打“”，錯誤的打“

5、15;”(1)鋁制餐具可長時間存放堿性或酸性食物(×)(2)鋁在空氣中耐腐蝕，所以鋁不是活潑金屬(×)(3)鋁熱反應可以冶煉某些熔點高的金屬()(4)鋁與酸反應都可以放出h2(×)(5)氫氧化鋁具有弱堿性，可用于制胃酸中和劑()(6)明礬用作凈水劑不涉及化學變化(×)(7)氧化鋁的熔點很高，可用作耐火材料()題組一鋁的性質、用途判斷1.下列關于鋁單質的敘述中正確的是()a.由于鋁在空氣中不會銹蝕，所以鋁制品的使用壽命都很長b.由于鋁具有強還原性，所以常用鋁來冶煉某些高熔點金屬c.常溫下，鋁被濃硫酸鈍化，所以可用濃硫酸除去鋁表面的銅鍍層d.由于鋁的導電性能

6、比銅強，所以常用鋁制造電線、電纜答案b解析銅在加熱的條件下才能與濃硫酸反應，加熱時濃硫酸能與鋁反應；銅的導電性能比鋁強。2.下列關于鋁的性質的說法中錯誤的是()a.鋁的表面能形成致密的氧化膜，因此鋁難被腐蝕b.鋁能溶解于冷的濃硝酸，被氧化成硝酸鋁c.鋁能溶解于naoh溶液，生成偏鋁酸鈉和氫氣d.鋁能在氯氣中燃燒，生成三氯化鋁答案b解析鋁極易和氧氣反應生成致密的氧化物薄膜而阻止鋁進一步被氧化，故a正確；常溫下，鋁和濃硝酸、濃硫酸發(fā)生鈍化而生成一層致密的氧化物薄膜，阻止其進一步被氧化，故b錯誤；鋁能和強酸、強堿反應，能和氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，故c正確；氯氣具有強氧化性，能氧化具有還原

7、性的物質，所以鋁在氯氣中燃燒生成氯化鋁，故d正確。3.(2016·杭州西湖高級中學高二5月月考)下圖是鋁在氧氣中燃燒的實驗，鋁條點燃后，為維持燃燒繼續(xù)，正確的操作是()a.鋁條應始終置于集氣瓶瓶口位置b.迅速將鋁條插入集氣瓶接近瓶底位置c.將鋁條從瓶口位置慢慢伸向瓶底位置d.鋁條應不斷上下移動答案c4.(2016·紹興3月選考模擬)下列物質不能與al發(fā)生鋁熱反應的是()a.fe2o3 b.mno2 c.wo3 d.mgo答案d1.活潑金屬與酸反應是金屬的通性，而鋁不但能與酸(h)反應，還能夠與堿溶液反應，表現(xiàn)出特殊性：2al2oh2h2o=2alo3h2。2.常溫下，能用鋁

8、制容器盛放濃硫酸、濃硝酸的原因是二者能使鋁發(fā)生“鈍化”，而不是鋁與濃硫酸、濃硝酸不反應。3.鋁制品不宜長時間盛放咸菜等腌制食品，原因是氯化鈉溶液中的氯離子會破壞氧化膜的結構。題組二鋁與酸、堿反應的定量判斷與計算解題指導鋁與酸、堿反應生成h2的量的關系鋁與酸、堿反應的化學方程式分別為2al6hcl=2alcl33h2、2al2naoh2h2o=2naalo23h2。從化學方程式可以看出al與酸、堿反應時生成h2的實質都是alal3，所以無論與酸還是與堿反應，al與h2的關系都是2al3h2。(1)等量鋁分別與足量鹽酸和氫氧化鈉溶液反應，產生氫氣體積比。(2)足量的鋁分別與等物質的量的鹽酸和氫氧化

9、鈉溶液反應，產生氫氣的體積比。(3)一定量的鋁分別與一定量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應，產生氫氣的體積比<<，則必定是a.鋁與鹽酸反應時，鋁過量而鹽酸不足；b.鋁與氫氧化鈉溶液反應時，鋁不足而氫氧化鈉過量。解題時應充分利用上述過量關系。5.鋁是中學化學學習階段的唯一一種既能與酸(非氧化性酸)反應又能與強堿溶液反應放出h2的金屬，根據鋁的這一特殊性質回答下列問題：(1)等質量的兩份鋁分別與足量的鹽酸、氫氧化鈉溶液反應，所得h2的體積之比是_。(2)足量的兩份鋁分別投入到等體積、等物質的量濃度的鹽酸和氫氧化鈉溶液中，產生h2的體積之比是_。(3)足量的兩份鋁分別投入到等體積、一定物質的量濃

10、度的hcl、naoh溶液中，二者產生的h2相等，則hcl和naoh的物質的量濃度之比是_。(4)甲、乙兩燒杯中各盛有100 ml 3 mol·l1的鹽酸和naoh溶液，向兩燒杯中分別加入等質量的鋁粉，反應結束后，測得生成的氣體體積比為v(甲)v(乙)12，則加入鋁粉的質量為_(填字母)。a.5.4 g b.3.6 gc.2.7 g d.1.8 g答案(1)11(2)13(3)31(4)a解析(1)根據化學方程式：2al6hcl=2alcl33h2、2al2naoh2h2o=2naalo23h2，得al與h2的關系式均為2al3h2，故只要參加反應的al的量相等，所得h2的量必相等。(

11、2)因為在反應中al過量，產生的h2的量由hcl和naoh的量決定。根據化學反應中的關系式：6hcl3h2、2naoh3h2，故當hcl、naoh物質的量相等時，二者產生h2的體積比為13。(3)因為鋁足量且產生h2相等，根據關系式n(hcl)n(naoh)31，又因為兩溶液體積相等，故物質的量濃度c(hcl)c(naoh)n(hcl)n(naoh)31。(4)其反應原理分別為2al6hcl=2alcl33h2，2al2naoh2h2o=2naalo23h2?？梢姰攨⒓臃磻膆cl和naoh的物質的量一樣多時，產生h2的體積比是13，而題設條件體積比為12，說明此題投入的鋁粉對鹽酸來說是過量的

12、，而對于naoh來說是不足的。2al6hcl=2alcl33h2 6 mol 3 mol 3 mol·l1×0.1 l 0.15 mol則al與naoh反應生成的h2為0.15 mol×20.3 mol。2al2naoh2h2o=2naalo23h22×27 g 3 mol5.4 g 0.3 mol即投入的鋁粉為5.4 g。題組三al2o3和al(oh)3的兩性及其應用6.(2016·寧波效實中學期中)將表面已完全鈍化的鋁條，插入下列溶液中，不會發(fā)生反應的是()a.稀硝酸 b.稀鹽酸 c.硝酸銅 d.氫氧化鈉答案c解析鈍化的實質是fe、al在濃

13、h2so4或濃hno3作用下其表面被氧化成一層致密的氧化物保護膜。由于鋁的氧化物al2o3是一種兩性氧化物，既可與強酸反應，又可與強堿反應，故a、b、d三項皆不符合題意，只有c選項中的 cu(no3)2不與al2o3反應，故不可能與鈍化的鋁條發(fā)生反應。7.下列各項不能用互滴法鑒別的是()a.alcl3naohmgcl2naclb.naalo2nahso4bacl2mgcl2c.alcl3naohh2so4kcld.nahco3h2so4naclkcl答案d1.含鋁雜質的提純方法歸類利用al、al2o3、al(oh)3可溶于強堿溶液的特性，可除去許多物質中的含鋁雜質，如：(1)mg(al)：加足

14、量naoh溶液；(2)fe2o3(al2o3)：加足量naoh溶液；(3)mg(oh)2al(oh)3：加足量naoh溶液；(4)mg2(al3)：加過量naoh溶液，過濾，再加酸充分溶解。2.利用al(oh)3的兩性，可以用naoh溶液檢驗al3的存在，可以鑒別al3和mg2；也可以用互滴法鑒別al3與oh，alo與h。題組四al(oh)3的制備8.利用下述操作步驟：加鹽酸溶解加燒堿溶液溶解過濾通入過量co2生成al(oh)3沉淀加鹽酸生成al(oh)3沉淀，由含少量鐵粉的鋁粉制取純凈的氫氧化鋁，最恰當的組合是()a. b.c. d.答案a解析向含少量鐵粉的鋁粉中加入過量氫氧化鈉溶液，由于鐵

15、與氫氧化鈉不反應，可以除去鐵粉；鋁與足量氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉，通入過量co2可使偏鋁酸鈉轉化為氫氧化鋁沉淀。9.al(oh)3是治療胃酸過多的藥物胃舒平的主要成分。某課外興趣小組用鋁、稀硫酸、燒堿為原料，制備一定量的al(oh)3。他們分別設計了兩種實驗方案：方案一：alal2(so4)3al(oh)3方案二：alnaalo2al(oh)3(1)從節(jié)約藥品的角度思考，你認為哪一種方案較好？_，方案一和方案二共同存在的問題是_。(2)請用相同的原料設計一個更為節(jié)約藥品的方案，并寫出有關反應的化學方程式：_。答案(1)方案二較好第二步操作很難控制試劑用量(2)2al3h2so4=al2(s

16、o4)33h2、2al2naoh2h2o=2naalo23h2、al33alo6h2o=4al(oh)3制備al(oh)3的注意事項制取al(oh)3一般不用強酸或強堿，因為強酸、強堿都能溶解生成的al(oh)3，而不易控制酸、堿的用量。一般用氨水或co2制取，也可用al3、alo的雙水解反應制取。題組五有關al3、alo參與的離子反應10.(2016·寧波效實中學期中)常溫下，下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是()a.中性溶液中：cl、mg2、al3、kb.1.0 mol·l1的naalo2溶液中：cl、hco、k、ca2c.在強堿性環(huán)境中：alo、sio、na、kd

17、.0.1 mol·l1明礬溶液中：nh、alo、hco、na答案c解析a項，al3易水解，在中性溶液中水解生成al(oh)3沉淀；b項，hcoaloh2o=al(oh)3co；d項，al3與alo、hco因發(fā)生雙水解反應不能大量共存。11.按要求寫離子反應方程式(1)向nh4al(so4)2溶液中滴加naoh溶液。少量naoh溶液al33oh=al(oh)3；物質的量之比14混合nhal34oh=nh3·h2oal(oh)3；過量naoh溶液nhal35oh=nh3·h2oalo2h2o。(2)向含有naoh、naalo2、ca(oh)2的混合液中逐漸通入co2氣

18、體，按先后順序寫出反應的離子方程式。答案ca22ohco2=caco3h2o；2ohco2=coh2o；2aloco23h2o=2al(oh)3co；coco2h2o=2hco；caco3co2h2o=ca22hco。1.離子共存問題(1)al3水解呈酸性，與oh、alo、co(hco)、s2等不能大量共存。(2)alo水解呈堿性，與h、hco、al3、fe3等不能大量共存。2.含al3的溶液與堿反應的先后順序當溶液中有多種離子時，要考慮離子之間的反應順序，如向含有h、nh、mg2、al3的混合溶液中逐滴加入naoh溶液，naoh先與h反應，再與mg2、al3反應生成沉淀，再與nh反應，最后才

19、溶解al(oh)3沉淀。3.由于alo與hco不能大量共存，所以當向含oh、alo的混合液中通入co2時，首先oh先與co2反應生成co，過后alo和co2反應生成al(oh)3和co，最后co再與co2反應生成hco。題組六al(oh)3沉淀圖像的綜合分析解題指導1.可溶性鋁鹽溶液與naoh溶液反應的圖像操作可溶性鋁鹽溶液中逐滴加入naoh溶液至過量naoh溶液中逐滴加入可溶性鋁鹽溶液至過量現(xiàn)象立即產生白色沉淀漸多最多漸少消失無沉淀(有但即溶)出現(xiàn)沉淀漸多最多沉淀不消失圖像離子方程式al33oh=al(oh)3al(oh)3oh=alo2h2oal34oh=alo22h2o3aloal36h

20、2o=4al(oh)32.偏鋁酸鹽溶液與鹽酸反應的圖像操作偏鋁酸鹽溶液中逐滴加入稀鹽酸至過量稀鹽酸中逐滴加入偏鋁酸鹽溶液至過量現(xiàn)象立即產生白色沉淀漸多最多漸少消失無沉淀出現(xiàn)沉淀漸多最多沉淀不消失圖像離子方程式alohh2o=al(oh)3al(oh)33h=al33h2oalo4h=al32h2oal33alo6h2o=4al(oh)312.下列曲線圖(縱坐標為沉淀的量，橫坐標為加入物質的量)與對應的選項相符合的是()a.為向1 l濃度均為0.1 mol·l1的ba(oh)2、naalo2混合溶液中加入0.1 mol·l1的稀h2so4b.為向1 l濃度分別為0.1 mol

21、·l1和0.3 mol·l1的alcl3、nh4cl的混合溶液中加入0.1 mol·l1的稀naoh溶液c.為向燒堿溶液中滴加明礬溶液d.為向alcl3溶液中滴加過量氨水答案a解析a項，ba(oh)2和naalo2中加入稀h2so4，發(fā)生的反應依次為ba22oh2hso=baso42h2o、alohh2o=al(oh)3、al(oh)33h=al33h2o，所以加1 l稀h2so4時，ba(oh)2反應完，再加0.5 l稀h2so4時alo參加反應，再加1.5 l稀h2so4時，al(oh)3全部溶解，正確；b項，向1 l濃度分別為0.1 mol·l1和

22、0.3 mol·l1的alcl3、nh4cl的混合溶液中加入0.1 mol·l1的naoh溶液，發(fā)生的反應依次是al33oh=al(oh)3、ohnh=nh3·h2o、al(oh)3oh=alo2h2o，所以沉淀al3和溶解al(oh)3所用naoh的量之比為31，而圖像上看到的是11，錯誤；c項，向燒堿溶液中滴加明礬溶液，發(fā)生的反應依次是al34oh=alo2h2o、al33alo6h2o=4al(oh)3，錯誤；d項，alcl3溶液中滴加過量氨水，沉淀不會溶解，錯誤。13.如圖所示是向mgcl2和alcl3的混合溶液中加入一定量naoh溶液，緊接著再加入一定量

23、稀鹽酸，生成沉淀的物質的量y與加入溶液的體積x的關系圖。根據圖示判斷，下列結論中不正確的是()a.n點溶液中的溶質只有naclb.m點之前加入的是naoh溶液，m點之后加入的是鹽酸c.c(naoh)c(hcl)d.原混合溶液中c(mgcl2)c(alcl3)11答案b解析在mgcl2和alcl3的混合溶液中加入naoh溶液，首先發(fā)生反應：mg22oh=mg(oh)2、al33oh=al(oh)3，至n點時mg2、al3恰好完全沉淀，溶液中的溶質只有nacl；接著al(oh)3開始溶解：al(oh)3oh=alo2h2o，至x6時(m點)al(oh)3恰好完全溶解，x在68之間時沉淀量不變，說明

24、m點時仍在加入naoh溶液；x8時(p點)，又產生沉淀：alohh2o=al(oh)3，說明加入的鹽酸與naoh反應后有剩余，至x9時(f點)，alo恰好完全轉化為al(oh)3沉淀，用去鹽酸1 ml，又知在nm段，溶解al(oh)3需要1 ml naoh溶液，故c(naoh)c(hcl)；那么沉淀al3需要消耗3 ml naoh溶液，則沉淀mg2所消耗的naoh溶液為2 ml，因此c(mgcl2)c(alcl3)11。題組七有關明礬與ba(oh)2反應的定性、定量分析14.向含有1.0 mol明礬的溶液中滴入ba(oh)2溶液，回答下列問題。(1)當nba(oh)21.5 mol時，化學方程

25、式：2kal(so4)23ba(oh)2=3baso42al(oh)3k2so4。(2)再加入0.5 mol ba(oh)2，發(fā)生反應的離子方程式：al(oh)3ohsoba2=alobaso42h2o。(3)當nba(oh)22.0 mol時，發(fā)生反應的化學方程式：kal(so4)22ba(oh)2=2baso4kalo22h2o。(4)分別畫出沉淀的物質的量、沉淀質量的變化圖像。答案15.如圖是在明礬溶液中滴入氫氧化鋇溶液，下列說法錯誤的是()a.oa段的反應離子方程式：2al33so3ba26oh=2al(oh)33baso4b.ab段的離子方程式只有：al(oh)3oh=alo2h2o

26、c.a點的沉淀為al(oh)3和baso4的混合物d.b點溶液為kalo2溶液答案b解析向明礬溶液里滴加氫氧化鋇溶液，開始到生成沉淀的物質的量最大時：2al33so3ba26oh=2al(oh)33baso4；繼續(xù)加氫氧化鋇，當硫酸根離子恰好沉淀完全時，發(fā)生kal(so4)22ba(oh)2=2baso4kalo22h2o，a項，oa段生成沉淀的物質的量最大，反應離子方程式：2al33so3ba26oh=2al(oh)33baso4，正確；b項，ab段氫氧化鋁溶解，鋇離子與硫酸根離子生成沉淀，則離子方程式：soba2al(oh)3oh=alobaso42h2o，錯誤；c項，oa段生成沉淀的物質

27、的量最大，沉淀為al(oh)3和baso4的混合物，正確；d項，ab段氫氧化鋁溶解，b點溶液為kalo2溶液，正確?？键c二從鋁土礦中提取金屬鋁考試標準知識條目必考要求加試要求從鋁土礦中獲得鋁的方法b鋁是地殼中含量最多的金屬元素，在自然界主要以化合態(tài)的形式存在于氧化鋁中。鋁土礦的主要成分是al2o3，此外還含有少量sio2、fe2o3等雜質，冶煉金屬鋁很重要的一個過程是al2o3的提純。由于al2o3是兩性氧化物，而雜質sio2是酸性氧化物，fe2o3是堿性氧化物，因而可設計出兩種提純氧化鋁的方案。方案一：堿溶法討論回答下列問題：(1)寫出、兩步驟中可能發(fā)生的反應的離子方程式。答案al2o32o

28、h=2aloh2o，sio22oh=sioh2oaloco22h2o=al(oh)3hco，sio2co22h2o=h2sio32hco(2)步驟中不用鹽酸(或h2so4)酸化的理由是_。答案因為alo與酸反應生成的al(oh)3具有兩性，可溶于強酸，不易控制酸的量；co2廉價而且生成的副產物nahco3用途廣泛，經濟效益好(3)步驟中得到較純的al2o3，可能含有_雜質，在電解時它不會影響鋁的純度的原因：_。答案sio2由于sio2的熔點很高，在加熱到1 000 左右時不會熔化，因而不影響鋁的純度方案二：酸溶法討論回答下列問題：(1)寫出、兩步驟中可能發(fā)生的反應的離子方程式。答案al2o36h=2al33h2o，fe2o36h=2fe33h2oal34oh=alo2h2o，fe33oh=fe(oh)3(2)步驟中不用氨水沉淀fe3的原因：_。答案al(oh)3只能溶于強堿，不能溶于氨水，用氨水不能將fe(oh)3和al(oh)3分離題組一提取金屬鋁的原理1.在鋁土礦制備金屬鋁的三個主要操作：酸化、灼燒、電解中，沒有發(fā)生過的化學反應類型是()a.氧化還原反應 b.復分解反應c.分解反應 d.置換反應答案d解