2019版高考化學(xué)總復(fù)習(xí)專題鋁的重要化合物導(dǎo)學(xué)案

1、考點解讀、突破鋁的 3 種重要化合物1 .氧化鋁T 胸性氧化物0_ _ _ _Z齊濟 H 式藥百式五理王1 . .K. = IMI . M. .M 1M1 IMI . . .M Mi 他T 與II*反應(yīng)土Al3Os+6rr=2ALa*+3II2O ;S_ _ _ ifJ可OHt A13O3+2OH =2AlO3+HaO 、_ iZf耐火材料*制進耐火珀剛鵡1電解!工業(yè)上冶煉恃h 2Al203=4Al+3O2t2.氫氧化鋁(1)物理性質(zhì)白色膠狀固體，有較強的吸附性。(2)化學(xué)性質(zhì)砸受警解仏麗啓寫出上圖標(biāo)號中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式:1AI(OH)3+ 3H+=Al3+ 3fO2AI(OH

2、)3+ OH=AIOT+ 2H2Q32AI(OH)3=AI 2Q+ 3fO。注意(1) AI(OH)3的電離H+AK牙+HOA1(OH)3DAF+30H-v-V-酸式電離堿式電離AI(OH)3具有兩性，能溶于強酸(如鹽酸)、強堿(如 NaOH 溶液)，但不溶于弱酸(如 fCO)、 弱堿溶液(如氨水)。(2) 既能與鹽酸反應(yīng)，又能與NaOH 溶液反應(yīng)的物質(zhì)有： AI、Al 2Q、AI(OH)3,多元弱酸的酸式鹽(如 NaHCO NaHSO NaHPQ 等)，弱酸的銨鹽(如 CHCOON 等)。(3) 制備1向鋁鹽中加入氨水，離子方程式為AI3+ 3NHH2O=AI(OH)U + 3NHL2向 N

3、aAIQ 溶液中通入足量 CO,離子方程式為 AIO】+ CO+ 2HO=AI(OH)d + HCO。一3+3NaAIQ 溶液與 AICI3溶液混合：3AIO2+ Al + 6fO=4AI(OH)3J。鋁的重要化合物J_ 1物理n：一-化爭性血卜23.一種重要的復(fù)鹽一一明磯(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(fù)鹽。(2) 明磯的化學(xué)式為KAI(SO4)2 12H2O,它是無色晶體，可溶于水，水溶液pH 三 7(填或“=”)。明磯可以凈水，其凈水的原理是：AI3+ 3H.OAI(OH)3(膠體)+ 3H+, AI(OH)3膠體吸附水中雜質(zhì)形成沉淀而凈水。注意：明磯溶液與 B

4、a(OH)2溶液反應(yīng)的兩種情況(1) 沉淀的物質(zhì)的量最大，此時鋁元素的存在形式是AI(OH)3,明磯與 Ba(OH)2的物質(zhì)的量之比為 2 : 3。反應(yīng)的離子方程式：2AI3+ 3SO一+ 3Ba2+ 6OH=2AI(OH)3(+ 3BaSQj。(2) 沉淀的質(zhì)量最大，此時鋁元素的存在形式是AIO一，明磯與 Ba(OH)2的物質(zhì)的量之比是 1 : 2,反應(yīng)的離子方程式：AI3+ 2SO一+ 2Ba2+ 4OH =2BaSOX+ AIO一+ 2H2Q二、掌握 Al3+、AIO一、AI(OH)3轉(zhuǎn)化的“三角關(guān)系”1 轉(zhuǎn)化關(guān)系圖示2 含鋁化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系的應(yīng)用(1) 判斷離子共存問題1AI3+與 OH

5、 及 AIO】、CO_、U 一等弱酸根陰離子因生成沉淀或發(fā)生相互促進的水解反應(yīng) 而不能共存。2AIO一與、HCO 以及弱堿陽離子 Al3+、Fe3+等因生成沉淀或發(fā)生相互促進的水解反 應(yīng)而不能大量共存。(2) 鑒別(利用滴加試劑順序不同，現(xiàn)象不同)1向 AICI3溶液中滴加 NaOH 溶液，先產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀溶解。2向 NaOH 溶液中滴加 AICI3溶液，開始無明顯現(xiàn)象，后產(chǎn)生白色沉淀，沉淀不溶解。(3) 判斷鋁元素的存在形式可溶性鋁鹽與強堿(如 NaOH 溶液反應(yīng)，鋁元素的存在形式AF+AKOH).A1(OH)3AiaAlOgMA13+)3034A1(OH)3A1074考向分析考向一、

6、鋁的重要化合物的性質(zhì)與應(yīng)用典例 1 下列除去雜質(zhì)的方法不正確的是()A. 鎂粉中混有少量鋁粉：加入過量燒堿溶液充分反應(yīng)，過濾、洗滌、干燥B. 用過量氨水除去 Fe3+溶液中的少量 Al3+C. AI(OH)沖混有少量 Mg(OHb：加入足量燒堿溶液，充分反應(yīng)，過濾，向濾液中通入過量 CQ 后過濾D.MgQ中混有少量 AI2Q :加入足量燒堿溶液，充分反應(yīng)，過濾、洗滌、干燥得到MgQ解析：選 B 氨水與 Fe3+和 AI3+均反應(yīng)生成氫氧化物沉淀，不符合除雜的要求。方法指導(dǎo)：含鋁雜質(zhì)的提純方法利用 Al、AI2Q、AI(QH)3可溶于強堿的特性，可除去物質(zhì)中的含鋁雜質(zhì)，如1Mg(AI):加足量

7、NaQH 溶液；2Fe2Q(AI2Q):加足量 NaQH 溶液；3Mg(QH)aAI(QH)3:加足量 NaQH 溶液；4Md,AI3十)：加過量 NaQH 溶液，過濾，再加酸充分溶解。考向二、從鋁土礦中提取AHO 的方法典例 2、鋁是一種應(yīng)用廣泛的金屬，工業(yè)上用AHQ 和冰晶石(Na3AIF6)混合熔融電解制得。鋁土礦的主要成分是 AI2Q和 SiQ2等。從鋁土礦中提煉 AI2C3的流程如下：回答下列問題:_ ?(3)_ 電解制鋁的化學(xué)方程式是,以石墨為電極，陽極產(chǎn)生的混合氣體的成分是 _?！敬鸢浮浚?1) 2NaQHF SiQ2=NaSiQ3+ HO 2NaQH- Al 2Q=2NaAIQ

8、+ H2Q寫出反應(yīng) 1學(xué)方程式_(2 )濾液I中加入 CaQ 生成的沉淀是反應(yīng) 2 的離子方程式為5(2) CaSiQ 2AIQ 2+CQ+3H2Q=2AI(QH)J +cQ一 電解(3) 2AI2Q(熔融)N=IF=4AI+ 3QfQ2、CQ(CQ)6【解析】：本題是?？嫉?Al 的制備實驗，由流程圖可知反應(yīng)1 用于溶解二氧化硅和氧化鋁，F(xiàn)e 不與堿反應(yīng)，利用過濾除去Fe,所以濾液中的成分為硅酸鈉和偏鋁酸鈉，加入氧化鈣后硅酸鈉轉(zhuǎn)化為硅酸鈣沉淀，偏鋁酸鈉溶液中通入二氧化碳氣體后轉(zhuǎn)變?yōu)闅溲趸X， 加熱后生成氧化鋁。電解制備鋁的過程中由于陽極生成了氧氣，高溫下碳會被氧氣氧化為 CO CO，因此陽極

9、產(chǎn)生的混合氣體為02、CO（CO）。方法指導(dǎo)：兩種提純氧化鋁的方案鋁是地殼中含量最多的金屬元素，在自然界中主要以化合態(tài)形式存在于氧化鋁中。鋁土礦的主要成分是 AI203,此外還含有少量 Si02、FQQ等雜質(zhì)，冶煉金屬鋁很重要的一個過程 是 AI203的提純。由于 AI2Q是兩性氧化物，而雜質(zhì) Si02是酸性氧化物，F(xiàn)ezQ是堿性氧化物，因而可設(shè)計出兩種提純氧化鋁的方案。方案一：堿溶法考向三、含鋁化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系及應(yīng)用）關(guān)系轉(zhuǎn)化的是（）典例 3、下列各組物質(zhì)，不能按7【答案】C選項abcAAI2ONaAIQAI(OH)3BAICI3AI(OH)3NaAIO2CAlAI(OH)3AI ODMg

10、C2Mg(OH)2MgO(“異表示反應(yīng)一步完成8【解析】各選項中物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化為：A 嘰 Al2O3HNaAlO2-C AI(0H)3AI2Q; B 項，AICI3N-I20A|(OH)3-aAlQ-CAICI3；D 項，MgCI?-MlgQHb-MgOMgCl2； C 項中，AI 不能一步轉(zhuǎn)化成 AI(OH)30方法指導(dǎo)：(1) AI3S AIO；、AI(OH)3的轉(zhuǎn)化關(guān)系4OH-是“戶。日一沁OH-吐t311*II*4U廠(2) 鋁鹽與強堿(如 NaOH 溶液反應(yīng)，鋁元素的存在形式Al*A1(OH)3(3) 應(yīng)用1判斷離子共存問題：a. AI3+水解呈酸性，與 OH、AIO 八 CO；(HC

11、Q)、S2；等不能大量共存。b. AIO；水解呈堿性，與 H、HCO、AI3+ Fe3+等不能大量共存。2鑒別(利用滴加試劑順序不同，現(xiàn)象不同)：a. 向 AICI3溶液中滴加 NaOH 溶液，先產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀溶解。b. 向 NaOH 溶液中滴加 AICI3溶液，開始無明顯現(xiàn)象，后產(chǎn)生白色沉淀，沉淀不溶解。3分離提純：a.利用 AI 能溶于強堿溶液， 分離 AI 與其他金屬的混合物。 如 Mg(AI):加足量 NaOH 溶液; b .利用 AI2O能與強堿溶液反應(yīng)，分離 AI2O3與其他金屬氧化物。如 Fe2Q(AI2O):加足量 NaOH 溶 液；C.利用 AI(OH)3能與強堿溶液反

12、應(yīng)，分離 AI3+與其他金屬陽離子。如M6,AI3+):加過量NaOH 溶液，過濾，再加酸充分溶解。對點訓(xùn)練1.鋁土礦的主要成分中含有氧化鋁、氧化鐵和二氧化硅等，工業(yè)上經(jīng)過下列工藝可以冶煉金屬鋁下列說法錯誤的是()聲翳囚過警呃古日古囚輕囲A. 、中除加試劑外，還需要進行過濾操作B. a、b 中鋁元素的化合價相同C.中需要通入過量的氨氣A1(OH)3A1O,AIO n(OH)n(Al3+)034A1(OH) )3A10；9D.進行的操作是加熱，而且d 一定是氧化鋁【答案】C2.下列關(guān)于 Al 及其化合物的說法中，正確的是()A. AI2Q 可與水反應(yīng)生成 AI(0H)3B. 鋁是人類使用最早的金

13、屬之一C. AI203是堿性氧化物D. AI(OH)3沉淀可以溶于鹽酸【答案】D【解析】A AI2Q 與水不反應(yīng)，故 A 錯誤；B.由于銅的活動性比較弱，以單質(zhì)形式存在的 比較多，在我國，距今 4000 年前的夏朝已經(jīng)開始使用紅銅，即天然銅鐵比銅活潑，到春秋時期才發(fā)現(xiàn)使用，鋁的活動性比鐵還強， 難以煉制鋁的單質(zhì)，所以到近代才被大量應(yīng)用，鈦，難于提煉，在高溫下化合能力極強，可以與氧、碳、氮以及其他許多元素 化合，故B 錯誤；C. AI203是既能與強酸反應(yīng)又能與強堿反應(yīng)，為兩性氧化物，故C 錯誤；D. AI(OH)3是兩性氫氧化物，與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和水，故D 正確；故選 Db3. 下列關(guān)于

14、AI(OH)3的性質(zhì)敘述錯誤的是()A. AI(OH)3是兩性氫氧化物B. AI(OH)3是難溶于水的白色膠狀物質(zhì)C. AI(OH)3能凝聚水中的懸浮物，也能吸附色素D. AI(OH)3既溶于 NaOH 溶液、氨水，又能溶于鹽酸【答案】D4. 在AI2QAI(OH)3NaCONHHCO 四種物質(zhì)中，與鹽酸和氫氧化鈉溶液均可反應(yīng)的是()A.B.C.D.【答案】C【解析】：AI2Q是兩性氧化物，與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁，與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，故正確；AI(OH)3屬于兩性氫氧化物，既能與鹽酸反應(yīng)，生成鋁鹽(AI3+)，又能與氫10氧化鈉反應(yīng)生偏鋁酸鹽(AIO2-)，故正確；Na2CO 與鹽酸反應(yīng)

15、生成氯化鈉、二氧化碳 與水，不能與氫氧化鈉反應(yīng)，故錯誤；NHHCO 屬于弱酸的酸式銨鹽，與鹽酸反應(yīng)生成氯化銨、二氧化碳與水，與足量的氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉與氨氣，故正確；故選 Co5.用含有 AI2Q、Si02和少量 FeO?xFaQ 的鋁灰制備 Al2(SC4)3?18HO,工藝流程如下(部分操作和條件略)：I.向鋁灰中加入過量稀 HzSQ,過濾：n.向濾液中加入過量 KMnO 溶液，調(diào)節(jié)溶液的 pH 約為 3;川加熱，產(chǎn)生大量棕色沉淀，靜置，上層溶液呈紫紅色：W.加入 MnSO 至紫紅色消失，過濾；V.濃縮、結(jié)晶、分離，得到產(chǎn)品.(1)_H2SQ 溶解Al2O3的離子方程式是 _ ;(2) 將 MnO 氧化 Fe2+的離子方程式補充完整：-2+2+3+_MnO+_Fe_=_ Mn _Fe +_(3)已知：生成氫氧化物沉淀的 pHAl(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3開始沉淀時3.46.31.5完全沉淀時4.78.32.8注