2020-2021學(xué)年蘇教版化學(xué)1專題3第一單元從鋁土礦到鋁合金

2024/3/302020—2021學(xué)年蘇教版化學(xué)1專題3第一單元從鋁土礦到鋁合金考試標(biāo)準(zhǔn)知識(shí)條目學(xué)考要求選考要求1.地殼中鋁的含量及存在形式,鋁合金a2.從鋁土礦中獲得鋁的方法b3.鋁的重要性質(zhì)(跟酸、堿反應(yīng),鋁熱反應(yīng),鈍化現(xiàn)象)b4.兩性氧化物、兩性氫氧化物的概念,Al2O3、Al(OH)3的重要性質(zhì),鋁及其重要化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系c5.明礬的組成及凈水原理b知識(shí)梳理一、鋁的性質(zhì)及應(yīng)用1.鋁的結(jié)構(gòu)和存在鋁原子結(jié)構(gòu)示意圖為,鋁元素在地殼中含量?jī)H次于

。自然界中鋁全部以

態(tài)存在。2.金屬鋁的物理性質(zhì)

色有金屬光澤的固體,有良好的

、

和導(dǎo)熱性等,密度較小,質(zhì)軟。3.金屬鋁的化學(xué)性質(zhì),

硅化合銀白延展性導(dǎo)電性鈍化寫出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式:①Al②

.③

.④

.⑤

(鋁熱反應(yīng))4.鋁的用途純鋁用作導(dǎo)線,鋁合金用于制造汽車、飛機(jī)、電子元件等。【思考1】

鋁的化學(xué)性質(zhì)活潑,為什么日常生活中廣泛使用的鋁制品通常具有較好的抗腐蝕性能?提示:鋁在常溫下迅速被氧氣氧化,形成一層致密的氧化膜,保護(hù)鋁不再被氧化,因而鋁制品通常具有較強(qiáng)的抗腐蝕性能?！舅伎?】

金屬鋁是活潑的金屬,能與酸反應(yīng),為什么能用鋁槽車運(yùn)輸濃硫酸或濃硝酸?提示:常溫下濃硫酸或濃硝酸能使鋁鈍化(在表面形成一層致密的氧化膜),阻止反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。二、鋁熱反應(yīng)1.本質(zhì)利用鋁的還原性,將難熔金屬從其氧化物中置換出來:2mAl+3MnOmmAl2O3+3nM。2.反應(yīng)特點(diǎn)在高溫下進(jìn)行,反應(yīng)迅速,放出大量的熱。新生成的金屬單質(zhì)呈液態(tài)且易與

分離。3.應(yīng)用(1)在生產(chǎn)上,可用于

等。(2)在冶金工業(yè)上用于

。4.鋁熱劑(1)在鋁熱反應(yīng)中,反應(yīng)混合物(鋁粉、金屬氧化物)稱為

。Al2O3

焊接鋼軌冶煉難熔金屬鋁熱劑(2)能與Al組成鋁熱劑的金屬氧化物常見的有

、Fe3O4、Cr2O3、MnO2、V2O5等。Fe2O3三、鋁的重要化合物1.氧化鋁(1)物理性質(zhì):

色固體,

溶于水,有很高的

。(2)化學(xué)性質(zhì)(兩性氧化物)兩性氧化物:既可以與酸反應(yīng)又可以與堿反應(yīng)生成

的氧化物。①與HCl反應(yīng):

;②與NaOH反應(yīng):

。白難熔點(diǎn)鹽和水2.氫氧化鋁(1)物理性質(zhì)

色膠狀不溶于水的固體,有很強(qiáng)的

性。(2)化學(xué)性質(zhì)①兩性氫氧化物:既可以與酸反應(yīng)又可以與堿反應(yīng)生成

的氫氧化物。a.與鹽酸反應(yīng):

。b.與NaOH溶液反應(yīng):Al(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2O。②受熱分解:2Al(OH)3Al2O3+3H2O。(3)制備①向鋁鹽中加入氨水,離子方程式為

。②NaAlO2溶液中通入足量CO2,離子方程式為

。③NaAlO2溶液與AlCl3溶液混合:

。白吸附鹽和水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(fù)鹽。(2)明礬的化學(xué)式為

,它是

色晶體,

溶于水,水溶液pH<7。明礬可以凈水,其凈水的原理是Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+,Al(OH)3膠體吸附水中雜質(zhì)形成沉淀而凈水?！舅伎?】明礬的凈水作用與液氯對(duì)自來水的消毒作用原理是否相同?提示:不同。明礬凈水只能除去水中的懸浮雜質(zhì),不能殺菌消毒,而液氯只能殺菌消毒,不能沉淀懸浮的雜質(zhì)?！舅伎?】

在做鋁的燃燒實(shí)驗(yàn)時(shí),用坩堝鉗夾住一小塊鋁箔,在酒精燈上加熱至其熔化,會(huì)看到的現(xiàn)象是鋁箔熔化,失去光澤,但熔化的鋁并不滴落。其原因是什么?提示:鋁箔加熱時(shí)與O2發(fā)生反應(yīng)生成熔點(diǎn)很高的Al2O3薄膜,使內(nèi)部的鋁被Al2O3包裹著,所以熔化的鋁不易滴下。KAl(SO4)2·12H2O無可核心突破1.Al3+、Al(OH)3、之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系上述轉(zhuǎn)化的離子方程式分別為2.與Al(OH)3沉淀生成有關(guān)的計(jì)算及圖象分析(1)把強(qiáng)堿溶液逐滴加入到鋁鹽(Al3+)溶液中至過量①現(xiàn)象:先有白色沉淀產(chǎn)生,然后沉淀逐漸溶解。②有關(guān)反應(yīng):③圖象④有關(guān)計(jì)算a.根據(jù)AlCl3和NaOH的量計(jì)算生成Al(OH)3的量b.根據(jù)AlCl3和Al(OH)3的量計(jì)算需要NaOH的量NaOH的量n(NaOH)當(dāng)NaOH不足時(shí)n(NaOH)=3n[Al(OH)3]當(dāng)NaOH過量時(shí)n(NaOH)=3n(Al3+)+{n(Al3+)-n[Al(OH)3]}=4n(Al3+)-n[Al(OH)3](2)把鋁鹽(Al3+)溶液逐滴加入到強(qiáng)堿溶液中至過量①現(xiàn)象:先無明顯現(xiàn)象,然后逐漸產(chǎn)生大量的白色沉淀。②有關(guān)反應(yīng):③圖象(3)把強(qiáng)酸溶液逐滴加入到溶液中至過量①現(xiàn)象:先生成白色沉淀,隨后沉淀逐漸溶解。③圖象④有關(guān)計(jì)算a.根據(jù)NaAlO2和HCl計(jì)算生成Al(OH)3的量b.根據(jù)Al(OH)3和NaAlO2的量計(jì)算需要加入HCl的量HCl的量n(HCl)當(dāng)HCl不足時(shí)n(HCl)=n[Al(OH)3]當(dāng)HCl過量時(shí)n(HCl)=n()+3{n()-n[Al(OH)3]}=4n()-3n[Al(OH)3]

②有關(guān)反應(yīng):(4)向強(qiáng)酸溶液中逐滴加入溶液至過量①現(xiàn)象:先無明顯現(xiàn)象,反應(yīng)一段時(shí)間后逐漸產(chǎn)生白色沉淀。②有關(guān)反應(yīng):③圖象(5)向明礬溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至過量①現(xiàn)象:先有白色沉淀生成,然后部分沉淀溶解。②有關(guān)反應(yīng):③圖象(6)往等物質(zhì)的量的AlCl3、MgCl2混合溶液中加入NaOH溶液至過量①現(xiàn)象:開始出現(xiàn)白色沉淀?后沉淀量增多?沉淀部分溶解②有關(guān)反應(yīng):③圖象考點(diǎn)精練1.下列關(guān)于鋁的敘述中正確的是()A.鋁還原性強(qiáng)且親氧性強(qiáng),所以可通過鋁熱反應(yīng)冶煉高熔點(diǎn)金屬B.鋁在空氣中極易銹蝕,所以鋁制品的使用時(shí)間很短C.鋁能耐稀硫酸腐蝕,所以運(yùn)送稀硫酸可用鋁制槽車D.鋁的導(dǎo)電性比銅、銀更強(qiáng),所以常用以制造電線、電纜A解析:鋁在空氣中形成致密的氧化膜,保護(hù)內(nèi)層不被氧化,B錯(cuò)誤;鋁不能耐稀硫酸腐蝕,C錯(cuò)誤;鋁的導(dǎo)電性不如銅、銀,D錯(cuò)誤。2.(2016·安徽合肥月考)下列變化不可能通過一步實(shí)驗(yàn)直接完成的是()A.Al(OH)3→Al2O3 B.Al2O3→Al(OH)3C.Al→ D.AlCl3→Al(OH)3B解析:氫氧化鋁分解即生成氧化鋁和水,A可以;氧化鋁不溶于水,不能直接生成氫氧化鋁,B不可以;金屬鋁溶于氫氧化鈉溶液中生成偏鋁酸鈉()和氫氣,C可以;氯化鋁溶液中加入氨水即生成氫氧化鋁白色沉淀,D可以。

3.將等物質(zhì)的量的鎂和鋁混合,取等質(zhì)量該混合物四份,分別加到足量的下列溶液中,充分反應(yīng)后,放出氫氣最多的是()A.3mol·L-1HCl溶液B.4mol·L-1NaCl溶液C.8mol·L-1NaOH溶液D.18mol·L-1H2SO4溶液A解析:在鎂、鋁混合物中加入NaCl溶液和濃H2SO4都不產(chǎn)生H2;加入NaOH溶液,只有Al與之反應(yīng)生成H2,而鎂不反應(yīng);加入鹽酸,鎂、鋁都與鹽酸反應(yīng)生成H2,所以放出H2的量最多。

4.甲、乙兩燒杯中各盛有100mL3mol·L-1的鹽酸和NaOH溶液,向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉,反應(yīng)結(jié)束后,測(cè)得生成的氣體體積比為V(甲)∶V(乙)=1∶2,則加入鋁粉的質(zhì)量為()A.5.4g B.3.6g C.2.7g D.1.8gA5.足量的兩份鋁分別投入到等體積、一定物質(zhì)的量濃度的HCl、NaOH溶液中,兩者產(chǎn)生的H2相等,則HCl和NaOH的物質(zhì)的量濃度之比是

。

解析:因?yàn)殇X足量且產(chǎn)生H2相等,根據(jù)關(guān)系式n(HCl)∶n(NaOH)=3∶1,又因?yàn)閮扇芤后w積相等,故物質(zhì)的量濃度c(HCl)∶c(NaOH)=n(HCl)∶n(NaOH)=3∶1

答案:3∶1素能提升1.用鋁熱反應(yīng)還原下列物質(zhì),制得金屬各1mol時(shí),消耗鋁最少的是()A.MnO2 B.Cr2O3 C.V2O5 D.Fe3O42.下列物質(zhì)中既能跟稀硫酸反應(yīng),又能跟氫氧化鈉溶液反應(yīng)的是()①NaHCO3②(NH4)2SO3③Al2O3④Al(OH)3⑤AlA.全部 B.只有①③④⑤C.只有③④⑤ D.只有②③④⑤解析:弱酸的酸式鹽、弱酸弱堿鹽、Al、Al2O3、Al(OH)3等物質(zhì)既可與強(qiáng)酸反應(yīng)又可與強(qiáng)堿反應(yīng),故選A。DA解析:向mgMg、Al的混合物中加入適量的稀H2SO4,恰好完全反應(yīng),溶液中只有MgSO4、Al2(SO4)3兩種物質(zhì),且Mg2+與Al3+的質(zhì)量和為mg;向反應(yīng)后的溶液中加入cmol·L-1KOH溶液VmL,使金屬離子恰好完全沉淀,發(fā)生的反應(yīng)是Mg2++2OH-Mg(OH)2↓,Al3++3OH-Al(OH)3↓,則得到沉淀的質(zhì)量是Mg2+、Al3+的質(zhì)量與KOH溶液中OH-質(zhì)量的質(zhì)量和,所以n=m+V×10-3×c×17=m+1.7×10-2Vc,C項(xiàng)錯(cuò)誤。3.向mg鎂和鋁的混合物中加入適量的稀硫酸,恰好完全反應(yīng)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體bL。向反應(yīng)后的溶液中加入cmol·L-1氫氧化鉀溶液VmL,使金屬離子剛好沉淀完全,得到的沉淀質(zhì)量為ng。再將得到的沉淀灼燒至質(zhì)量不再改變?yōu)橹?得到固體pg。則下列關(guān)系不正確的是()

C4.某晶體由兩種陽離子、一種陰離子和結(jié)晶水組成,取少量該晶體進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):①將晶體置于試管中加熱,試管口有液體生成;②待試管冷卻后,加水使固體全部溶解;③向試管中逐滴加入Ba(OH)2溶液至過量,同時(shí)加熱,沉淀的物質(zhì)的量先增多后減少,但最終仍有沉淀未溶解,在此過程中還有刺激性氣味氣體生