高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí)【講義】3.2鋁及其化合物

1、第二節(jié)鋁及其化合物考綱定位.了解鋁的主要性質(zhì)及應(yīng)用。（中頻）.了解鋁的重要化合物AI2O3、Al（OH）3、Al、AlO2、KAl（SO4）2 T2H2O的主要性質(zhì)及應(yīng)用。（高頻）固考基教材梳理I主干知識(shí)梳理知識(shí)1鋁的主要性質(zhì)及其應(yīng)用寫出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式:A1（）2形成致密的氧化膜加熱1A1 + 3()22Al2()3 2A1+3C12=2A1C1 3氧化件酸 Gt 酸 |，乍氧化性酸遇冷的濃硫酸或濃硝酸鈍化2A1 + 6H-2A田2A1+2OH + 2H2O=2AlO2 + 3H2 T高溫2A1 + FegO3=2Fe+A1 zOg(用于冶煉Fe),此反應(yīng)稱為鋁熱反應(yīng)。知

2、識(shí)2 鋁的重要化合物的性質(zhì)A12O3的性質(zhì)及應(yīng)用屬類:1好性氧化物II _A12()3 + 6H 2A卜;13H2O兩性 表現(xiàn)OH-Al?( )3 + 2()11 2Al( E + H2(物理性質(zhì):難溶尸水.熔點(diǎn)很面,硬度大用途:耐火材料一制造耐火f;崩，耐火管等A1(OH) 3的主要性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)室制備L屬類:兩件黃氧化物AKOIIh兩性 表現(xiàn)I叫3H+OHAl升 + 3H2OA10r +2H乂)常用試劑:鋁鹽和箕水制備離子方程式:小 +3NIL HK)Al()H)3 ( + 3NHA產(chǎn)和AlO2的主要性質(zhì)(寫出離子方程式) + 37L 1 +37 并A產(chǎn)NyQll-可葉)H- = Al(OII

3、). irAi(r +co? + 2ik()-C()2(過好:C(), + H “)八1 ()H 1 + HC( 一f ,2A1(K +C。，+31LSCX )，(少量九l -. 2 Alec )H)：N +a、鹽.,以AH 斤 + IL+ H式)AM()11。I4.明研(1)化學(xué)式為 KAl(SO2 12HzO0(2)電離方程式 KAl(SO4)2=個(gè) + Al-+ 2SO。(3)應(yīng)用：凈水。凈水原理為明帆電離出的 A13+在水中水解生成Al(OH)a膠體, 吸附水中懸浮物而沉淀，使水凈化。具離子方程式為A13 + +3H2。Al(OH)3+3H +?；A(chǔ)知識(shí)驗(yàn)收 I TOC o 1-5 h

4、 z .易誤診斷(正確的打“，”，錯(cuò)誤的打“X”)。(1)鋁制品在空氣中能穩(wěn)定存在是因?yàn)殇X不活潑()(2)濃HNO3、濃H2SO4能用鋁制器皿盛裝是因?yàn)殇X與濃 HNO3、濃H2SO4不 反應(yīng)()(3)鋁與NaOH溶液反應(yīng)中NaOH為氧化劑()(4)Al2O3具有兩性，可溶于鹽酸和 NaOH溶液()(5)Al、AI2O3、Al(OH) 3與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)均生成偏鋁酸鹽()(6)AlCl 3溶液中加入過量氨水可生成 Al(OH) 3()【答案】(1)X (2)X (3)X ，(5)，(6)，.將AI2O3溶于稀鹽酸，其離子方程式為 ;向所得的溶液中 加入足量氨水，其離子方程式為 ,現(xiàn)象是;再加入足量

5、 NaOH溶液，其反應(yīng)的離子方程式。【答案】Al 2O3 + 6H =2Al3+ + 3H2OA13 +3NH3 - H2O=Al(OH)3 J + 3NH4 有白色沉淀產(chǎn)生NH 4 + OH=NH3 H2O、Al(OH) 3+ OH =AlO2+2H2O.用含有少量Mg的Al片制取純凈的Al(OH) 3,下列操作中最恰當(dāng)?shù)慕M合 順序?yàn)?填序號(hào))。加鹽酸溶解加NaOH溶液 過濾 通入過量CO2生成Al(OH) 3加鹽酸生成Al(OH) 3加過量氨水生成Al(OH) 3【答案】字化記憶兩性化合物的2種表現(xiàn)與酸（fT）-鹽+水、與強(qiáng)堿（0K）-鹽+水AI單質(zhì)的2個(gè)特性 2AI + 20H + 2H

6、2O=2AIO2 + 3H2 t高溫2AI + F&03=：=qFe+Al2O3（鋁熱反應(yīng)）4組離子方程式Al2O3 + 2OH=2AIO2 + H2OUl (OH) 3+OH =AI02+2H2OAl 2O3 + 6H =2AI3 + 3H2O +3+lAI (OH) 3+3H =AI +3H2OAl3 +3NH3 - H2O=AI (OH) 3J + 3NH4IAIO2 + CO2+ 2H2O=AI (OH) 3J+HCO3網(wǎng) 3+4OH =AlO 2 + 2H2O 、AlO 2 + 4H=Al3+2H2O析考點(diǎn)重難突破I鋁及其化合物的性質(zhì)及其應(yīng)用.鋁及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系.應(yīng)用(1)制取A

7、1(OH)3(一般不用強(qiáng)堿或強(qiáng)酸)A13+3NH3 H2O=Al(OH)3 J+3NH4AlO 2+ CO2+2H2O=Al(OH)3 J + HCO3(2)離子共存問題Al3+與OH，AlO2、CO3 S2一等弱酸根陰離子因生成沉淀或發(fā)生水解相互 促進(jìn)的反應(yīng)而不能大量共存；AlO2與H +、HCO3以及弱堿陽離子Al/、Fe3+等 不能大量共存。(3)鑒別(利用滴加順序不同，現(xiàn)象不同)AlCl3溶液中滴加NaOH溶液現(xiàn)象為：先產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀溶解。NaOH溶液中滴加AlCl3溶液現(xiàn)象為：開始無明顯現(xiàn)象，后產(chǎn)生白色沉淀， 沉淀不溶解。(4)分離提純利用Al能溶于強(qiáng)堿溶液，分離 Al與其他金

8、屬的混合物利用A12O3能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，分離 A12O3與其他金屬氧化物c利用Al(OH)3能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，分離 A13+與其他金屬陽離子(1)可溶性鋁鹽與強(qiáng)堿(如NaOH溶液)反應(yīng)，鋁元素的存在形式AP+Al(OHhA1(OH)3 AlOaAlOi MBr034MAP+)Al3+A1(OH)3 AIO2(2)當(dāng)溶液中有多種離子時(shí)，要考慮離子之間的反應(yīng)順序，如向含有 H +、 NH4、Mg2+、Al 3+的混合溶液中逐滴加入 NaOH溶液，NaOH先與H +反應(yīng)，再 與Mg2+、A13+反應(yīng)生成沉淀，再與NH4反應(yīng)，最后才溶解Al(OH)3沉淀。一般 是按生成水、沉淀、氣體的順序反應(yīng)。例(

9、2013大綱高考節(jié)選)鋁是一種應(yīng)用廣泛的金屬，工業(yè)上用Al 2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融電解制得。鋁土礦的主要成分是AI2O3和SiO2等。從鋁土礦中提煉AI2O3的流程如下：鋁十礦NaOH 廣溶液反應(yīng)I濾液II氣體Af濾液III回答下列問題：寫出反應(yīng)i的化學(xué)方程式(2)濾液I中加入 CaO生成的沉淀是 ,反應(yīng)2的離子方程式為(3)電解制鋁的化學(xué)方程式是 2以石墨為電極，陽極產(chǎn)生 的混合氣體的成分是?！窘馕觥?1)在加入NaOH溶液時(shí)，AI2O3和SiO2都能與NaOH反應(yīng)，分 別生成NaAlO2和Na2SiO30(2)加入CaO后，SiO2-與Ca2+結(jié)合生成難溶物CaSiO3；

10、 濾液II中主要含有AlO2,通入CO2后生成沉淀Al(OH) 3,煨燒后生成AI2O3。 電解AI2O3制取金屬鋁，加入的冰晶石為助熔劑；陽極產(chǎn)生的 O2能與石墨電極 反應(yīng)生成CO2(可能含有CO)。【答案】(1)2NaOH + SiO2=N&SiO3+ H2O、2NaOH + Al 2O3=2NaAlO223+ H2OCaSiO3 2AlO 2 + CO2+ 3H2O=2Al(OH) 3電解(3)2A12O3(熔融)=4Al + 3O2 T O2、CO2(CO)冰晶石I誤區(qū)警示I向偏鋁酸鹽溶液中通入 CO2的兩種反應(yīng)：一是通入少量CO2反應(yīng)為2A1O2 +2CO2+3H2O=2Al(OH)

11、3； +CO3; 一是通入過量 CO2反應(yīng)為 AlO2 + CO2 +2H2O=Al(OH) 3 J + HCO3?？枷?鋁與酸、堿反應(yīng)的相關(guān)計(jì)算.將一定量的鎂鋁合金樣品分成兩等份，一份加入足量NaOH溶液中，充分反應(yīng)后，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體 6.72 L;另一份加入到足量稀鹽酸中，充分反應(yīng)后，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體11.2 L。則原合金樣品中鎂的質(zhì)量為（）A. 4.8 g B. 6 g C. 9.6 g D. 12 g【解析】由題意知Mg與鹽酸反應(yīng)生成的H2為11.2 L 6.72 L = 4.48 L,為 0.2 mol;由 Mg + 2H + =H2+Mg2+知 n（Mg） =0.2 mo

12、lm(Mg) = 0.2 mol x 24 g/mol = 4.8 g。【答案】 A考向2 Al、AlO 2和Al（OH）3的轉(zhuǎn)化.下列各組物質(zhì)，不能按 abc（“一一”表示反應(yīng)一步完成）關(guān)系轉(zhuǎn)化的是aX AI2O3學(xué)/ 飛nA1O2 CO2 A1(OH)3S?aici3A1(OH)3 Na0HNaA103MgCl2Mg(OH)i人MgO,C項(xiàng)中Al不能經(jīng)一步反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Al（OH） 3選項(xiàng)abcAAl 2O3NaAlO2Al(OH) 3BAlCl3Al(OH) 3NaAlO2CAlAl(OH) 3Al2O3DMgCl2Mg(OH)2MgOA、B、D三項(xiàng)中的轉(zhuǎn)化關(guān)系分別為:【答案】C考向3與鋁及

13、其化合物性質(zhì)有關(guān)的除雜. （2014遵義模擬）下列除雜質(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FeCl3溶液中混有少量A1C13：加入過量的氨水，過濾洗滌沉淀，將沉淀 再用適量鹽酸溶解F&O3中混有少量Al2O3：加入過量NaOH溶液充分反應(yīng)，過濾、洗滌、 干燥Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量燒堿溶液，充分反應(yīng)，過濾, 向?yàn)V液中通入過量CO2后過濾【解析】B項(xiàng)，加入過量氨水，Mg2+、Al 3+均沉淀且均不溶于氨水，無法除去雜質(zhì)。BAl(OH) 3沉淀圖象及數(shù)量關(guān)系分析現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象一出現(xiàn)沉淀一沉淀最多一部分溶解一不變圖象1.可溶

14、性鋁鹽溶液與NaOH溶液反應(yīng)的圖象及數(shù)量關(guān)系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(chǎn)生白色沉淀一漸多一最多一漸少一消失無沉淀(有但即溶)一出現(xiàn)沉淀一漸多 一最多一沉淀不艾圖象1LlD 1 2 3 4nfNMJH珈儲(chǔ)】一Ll 0 IM 1/3 n(AV*yn(OU)離子方 程式A13 +3OH = Al(OH)3 JAl(OH) 3+ OH = AlO2 + 2H2OAl3+ + 40H = AlO2 + 2H2O 3AlO2+Al3 + 6H2O=4Al(OH)3，2.向Mg2+與Al3+的酸性溶液中逐滴加入強(qiáng)堿溶液及數(shù)量分析離子方程式

15、H+OH =H2OAl 3+ + 3OH =Al(OH)3 J2+ . -1Mg +2OH =Mg(OH) 2Al(OH) 3+ OH =AlO2 + 2H2O領(lǐng)悟2個(gè)數(shù)量關(guān)系沉淀Al 3+所需n(OH-)與Al(OH)3溶解所需n(OH-)的比為3： 1Al(OH)3溶解所需 n(OH-) = nAl(OH) 3卜例(2014甘肅省河西部分普通高中高三第一次聯(lián)考)有一塊鎂鋁合金，其中鎂與鋁的質(zhì)量比是 8： 9。加入足量稀H2SO4使其完全溶解后，再加 入NaOH溶液，生成沉淀的質(zhì)量隨 NaOH溶液體積變化的曲線如下圖，其中正確的是()V(NaOH)【解析】 鎂與鋁的質(zhì)量比是8 : 9,則物質(zhì)

16、的量之比是1 ： 1, NaOH溶液 至過量后Al(OH)3完全溶解，只有Mg(OH)2, B錯(cuò)；等物質(zhì)的量的Mg(OH)2與Al(OH) 3的質(zhì)量之比是58： 78,即剩余的Mg(OH)2的質(zhì)量小于沉淀最大質(zhì)量的1/2,排除 C、D,選 Ao【答案】A考向1 Al(OH)3與酸或堿反應(yīng)的圖象分析. (2012安徽高考)已知室溫下，Al(OH) 3的Ksp或溶解度遠(yuǎn)大于Fe(OH)3。 向濃度均為0.1 mol L- 1的Fe(NO3)3和Al(NO 3)3混合溶液中，逐滴加入NaOH溶 液。下列示意圖表示生成 Al(OH) 3的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液的體積的關(guān)系， 合理的是()心 hOH

17、)0rM J?T【解析】解答本題時(shí)應(yīng)特別注意，難溶物的 Ksp越大，在溶液中越難形成沉淀；Al(OH)3能溶于過量的NaOH溶液。由于 Al(OH) 3的Ksp比Fe(OH)3的Ksp 大，故在混合液中加入 NaOH溶液時(shí)，先生成Fe(OH)3沉淀，而不生成Al(OH) 3 沉淀，當(dāng)Fe(NO3)3反應(yīng)完全后再生成Al(OH) 3沉淀，繼續(xù)加入NaOH溶液，Al(OH) 3 沉淀又溶解，故只有C圖像符合題意?！敬鸢浮?C考向2根據(jù)圖象進(jìn)行有關(guān)計(jì)算.現(xiàn)有A1C13和MgSO4的混合溶液，向其中不斷加入 NaOH溶液，得到的物的-2 4OS沉淀的量與加入NaOH溶液的體積的關(guān)系如下圖所示， 原溶液

18、中Cl 質(zhì)的量之比為()“nf沉淀molA1 ： 32 ： 36 ： 13 ： 1【解析】分析圖像可知曲線下降的一段為 NaOH溶解Al(OH) 3的過程，而產(chǎn)生Al(OH)3與溶解Al(OH)3消耗的NaOH的物質(zhì)的量之比為 3： 1,故生成Al(OH)3沉淀需消耗0.3 L的NaOH溶液，生成Mg(OH)2需消耗0.1 L的NaOH , 所以 n(Al 3+) : n(Mg2+)=2 ： 1,故 n(CL) : n(SO4-) = 6 ： 1【答案】 C提考能解題指導(dǎo)I熱點(diǎn)題型分類突破Al(OH) 3沉淀圖象綜合題的解題指導(dǎo)(2014黃岡高三第一次檢測(cè))某無色稀溶液X中，可能含有下表所列離子 中的某幾種。陰離子CO3 、 SiO3 、 AlO 2、 Cl