人教版必修1高考化学第三章第二节第2课时几种重要的金属化合物铝的重要化合物辅导讲义与习题解析.docx

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人教版必修1高考化学第三章第二节第2课时几种重要的金属化合物铝的重要化合物辅导讲义与习题解析

学习目标

1．了解铝的重要化合物的主要性质和用途。

2．了解铝的化合物相互转化的图像。

3．掌握铝的化合物的简单计算。

基础知识梳理

一．氧化铝

1．物理性质

氧化铝溶于水，熔点很，硬度。

2．用途

氧化铝是冶炼的原料，也是一种较好的材料，可用来制造耐火坩埚、耐火管、耐高温的实验仪器。

3．化学性质

氧化铝是一种氧化物，能与强酸或强碱溶液反应。

（1）与酸反应的离子方程式为。

（2）与碱反应的离子方程式为。

二．氢氧化铝

1．氢氧化铝的两性

（1）AlOH3是一种物质，溶于水。

（2）AlOH3既能与强酸反应，又能与强碱反应，是一种氢氧化物。

（3）实验室制备AlOH3，选用铝盐和氨水反应，不选用NaOH溶液的理由是

。

2．热稳定性

AlOH3受热分解，反应的化学方程式为。

3．用途

（1）利用其，能凝聚水中悬浮物并能吸附色素，可用来。

（2）利用其，可用作医用的胃酸中和剂。

三．硫酸铝钾

1．KAl（SO4）2的电离方程式为。

2．十二水硫酸铝钾的化学式为，俗名是，为无色晶体，可溶于水，在天然水中生成，可用作净水剂。

答案：

一．1．难高大2．铝耐火3．两性

（1）Al2O3＋6H+＝2Al3+＋3H2O

（2）Al2O3＋2OH＝2AlO2+H2O二．1．

（1）白色胶状难

（2）两性（3）AlOH3能与强碱反应，与氨水不反应2．2AlOH3

Al2O3＋3H2O3．吸附性净水

（2）弱碱性

三．1．KAl（SO4）2＝K+＋Al3＋＋2SO42－2．KAl（SO4）2·12H2O明矾AlOH3胶体

重点难点剖析

要点一：

与酸、碱都反应的物质

1．单质：

铝

（1）2Al＋6H+＝2Al3+＋3H2↑

（2）2Al＋2OH＋2H2O＝2AlO2＋3H2↑

2．两性氧化物：

Al2O3

（1）Al2O3＋6H+＝2Al3+＋3H2O

（2）Al2O3＋2OH＝2AlO2+H2O

3．两性氢氧化物：

AlOH3

（1）AlOH3＋3H+＝Al3+＋3H2O

（2）AlOH3＋OH＝AlO2+2H2O

4．多元弱酸的酸式盐

（1）HCO3＋H+＝H2O＋CO2↑

（2）HCO3＋OH＝H2O＋CO32

例1：

下列物质既能跟盐酸反应，又能跟NaOH溶液反应的是（）

A．Na2CO3B．NaHCO3C．NaHSO4D．Al（OH）3

 答案：

BD

解析：

NaHCO3属于多元弱酸的酸式盐，Al（OH）3属于两性氢氧化物，它们既能跟盐酸反应，又能跟NaOH溶液反应。

要点二：

有关AlOH3沉淀的图像分析

1.NaOH溶液逐滴加入到AlCl3溶液中：

①

②

现象：

开始出现白色沉淀，在滴加过程中沉淀逐渐溶解。

离子反应方程式①：

Al3+＋3OH＝AlOH3↓

离子反应方程式②：

AlOH3＋OH＝AlO2+2H2O

2.AlCl3溶液逐滴加入到NaOH溶液中：

①

　②

现象：

开始无明显现象，后出现白色沉淀。

离子反应方程式①：

Al3+＋4OH＝AlO2+2H2O

离子反应方程式②：

Al3+＋3AlO2+6H2O＝4AlOH3↓

3.HCl溶液逐滴加入到NaAlO2溶液中：

①

　②

现象：

开始出现白色沉淀，在滴加过程中沉淀逐渐溶解。

离子反应方程式①：

H+＋AlO2＋H2O＝AlOH3↓

离子反应方程式②：

AlOH3＋3H+＝Al3+＋3H2O

4.NaAlO2溶液逐滴加入到HCl溶液中：

①

　②

现象：

开始无明显现象，后出现白色沉淀。

离子反应方程式①：

4H+＋AlO2＝Al3+＋2H2O

离子反应方程式②：

Al3+＋3AlO2+6H2O＝4AlOH3↓

例2：

现有100毫升3mol/L的NaOH溶液和100毫升1mol/L的氯化铝溶液：

⑴将NaOH溶液分多次加到氯化铝溶液中；⑵将氯化铝溶液分多次加到NaOH溶液中，比较两种操作的结果是（）

A．现象相同，沉淀量不等B．现象相同，沉淀量也相等

C．现象不同，沉淀量相等D．现象不同，沉淀量不等

答案：

C

解析：

⑴中现象为开始出现白色沉淀，在滴加过程中沉淀逐渐溶解。

⑵中现象为开始无明显现象，后出现白色沉淀。

⑴中反应的离子方程式为Al3+＋3OH＝AlOH3↓，生成AlOH3的量为0.1mol，⑵中反应的离子方程式先为Al3+＋4OH＝AlO2+2H2O，再为Al3+＋3AlO2+6H2O＝4AlOH3，生成AlOH3的量为也0.1mol。

高考链接

（08年广东化学）相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多的是（）

A．AlB．Al（OH）3C．AlCl3D．Al2O3

答案：

A

解析：

m（Al）：

m（NaOH）=27：

40；

m（Al（OH）3）：

m（NaOH）=75：

40；

m（AlCl3）：

m（NaOH）=33.375：

40；

m（Al2O3）：

m（NaOH）=51：

40；

所以相同质量的物质，消耗碱量最多的是Al。

随堂消化系统

1．实验室中要使AlCl3溶液中的A13＋离子全部沉淀出来，适宜用的试剂是（）

A．NaOH溶液B．Ba（OH）2溶液C．盐酸D．氨水

答案：

D

解析：

A项和B项原理一样,都是因为很难控制到刚好沉淀,容易使碱过量,又会重新产生

A13＋。

C项，酸不能使A13＋产生沉淀。

D项，氨水不和Al（OH）3反应,所以能使A13＋离子全部沉淀。

2．下列物质的主要成分不正确的是（　　）

A．赤铁矿：

Fe2O3B．铜绿：

CuO

C．磁铁矿：

Fe3O4D．铝土矿：

Al2O3

答案：

B

解析：

常见矿物质的主要成分及某些化学物质的俗称与化学式要能对号。

铜绿的主要成分是Cu2（OH）2CO3。

3．只用胶头滴管和试管，不用其他试剂就可以区别的溶液（浓度均为0.1mol.L-1）是（）

①CaCl2和Na2CO3②Ba（OH）2和NaHCO3③稀H2SO4和Na2CO3④NaAlO2和盐酸⑤AlCl3和NaOH

A．①②③B．③④⑤C．①②D．全部

答案：

B

解析：

①和②的反应现象与滴加顺序无关；而③④⑤滴加顺序不同现象不同。

4．除去MgO中的Al2O3可选用的试剂是（  ）

A．NaOH溶液    B．硝酸    C．浓硫酸    D．稀盐酸

答案：

A

解析：

MgO和Al2O3都可以和酸反应。

Al2O3可以和碱反应，但是MgO不能和碱反应。

5．有A、B、C、D、E五种化合物，其中A、B、C、D是含铝元素的化合物，F是一种气体，标准状况下对空气的相对密度这1.103。

且有下列反应：

①A+NaOH→D+H2O②B

A+H2O③C+NaOH（适量）→B+NaCl④E+H2O→NaOH+F⑤C+D+H2O→B。

则A、B、C、D化学式分别为A         ，B          ，C          ，D             。

答案：

A．Al2O3B．Al（OH）3C．AlCl3D．NaAlO2

解析：

能和NaOH反应生成H2O的含铝元素的化合物为Al2O3和Al（OH）3。

由B加热分解生成A得出B是Al（OH）3，A是Al2O3。

由反应③得出C是AlCl3，由反应⑤得出D是NaAlO2。

跟踪训练

1．氢氧化铝可作为治疗某种胃病的内服药，这是利用了氢氧化铝的哪个性质（）

A．酸性　B．碱性　C．两性D．氧化性

答案：

B

解析：

胃液呈酸性。

氢氧化铝可利用其碱性治疗胃酸过多等病症。

2．（2010．启东高一检测）以氧化铝为原料制取氢氧化铝，最好的方法是（）

A．将氧化铝溶于水

B．将氧化铝先溶于盐酸中，之后滴加氨水

C．将氧化铝溶于盐酸中，之后滴加氢氧化钠溶液

D．将氧化铝溶于氢氧化钠溶液中，之后滴加盐酸

答案：

B

解析：

A项，氧化铝不溶于水。

B项，氧化铝溶于盐酸形成氯化铝，氯化铝与氨水反应形成氢氧化铝，且氨水为弱碱，不会使氢氧化铝变成偏铝酸钠。

C项，氢氧化钠为强碱，会使氢氧化铝变成偏铝酸钠。

D项，后滴加盐酸的量不好控制，加少了是氯化铝，加多了是偏铝酸钠。

3．某溶液能溶解Al（OH）3，则此溶液中一定能大量共存的离子组是（）

A．Mg2+、Cl、Na+、NO3B．K+、Na+、NO3、HCO3

C．Na+、Ba2+、Cl、NO3D．Fe3+、Na+、AlO2、SO42

答案：

C

解析：

Al（OH）3在酸性和碱性条件下都能溶解。

则选择的离子组必须是在酸性和碱性条件下都能在溶液中共存的。

A项，Mg2+在碱性条件下不能存在。

B项，HCO3在酸性和碱性条件下都不能存在。

D项Fe3+在碱性条件下不能存在，AlO2在酸性条件下不能存在。

4．下列变化不可能通过一步实验直接完成的是（）

A．Al（OH）3→Al2O3B．Al2O3→Al（OH）3

C．Al→AlO2D．Al3+→Al（OH）3

答案：

B

解析：

A项，Al（OH）3加热分解能转变为Al2O3。

C项，Al和NaOH溶液反应可转变为AlO2。

D项，Al3+和氨水反应可转变为Al（OH）3。

只有B项不能直接转化。

5．（2010．铜陵高一检测）把Ba（OH）2溶液滴入明矾溶液中，使SO42-全部转化成BaSO4沉淀，此时铝元素的主要存在形式是（）

A.Al3+B.Al（OH）3C.Al3+和Al（OH）3D.AlO2－

答案：

D

解析：

明矾的化学式为KAl（SO4）2·12H2O。

要使SO42-全部转化成BaSO4沉淀，参加反应的明矾和Ba（OH）2的物质的量之比为1：

2。

此时Al3+和OH的物质的量之比为1：

4，产物为

AlO2－。

6．下列各组物质能相互反应得到Al（OH）3的是（）

A．铝跟NaOH溶液B．Al（NO3）3跟过量的NaOH溶液

C．Al2O3和热水D．Al2（SO4）3溶液跟过量的氨水

答案：

D

解析：

A项，铝跟NaOH溶液反应产物为NaAlO2。

B项，Al（NO3）3跟过量的NaOH溶液反应最终产物也为NaAlO2。

C项，Al2O3和热水不反应。

D项，Al2（SO4）3溶液跟过量的氨水反应产物为Al（OH）3。

7．（2010．玉溪高一检测）将a克Fe2O3、Al2O3样品溶解在过量的200mL0.1mol.L-1的硫酸溶液中，然后向其中加入NaOH溶液使Fe3+、Al3+刚好完全沉淀，用去NaOH溶液100mL,则NaOH溶液的浓度为（）

A．0.1mol.L-1B．0.2mol.L-1

C．0.4mol.L-1D．0.8mol.L-1

答案：

B

解析：

由题意及氧化物、氢氧化铝的两性可知，要使Fe3+、Al3+刚好完全沉淀，则须使溶液中的氢离子和氢氧根离子量相等。

由题目中反应式可知，溶解1molFe2O3所消耗的氢离子数与沉淀2molFe3+所消耗的氢氧根离子数相等。

同理，Al2O3也如此。

故只要控制酸中的氢离子数与碱中所含氢氧根离子数相等即可使Fe3+、Al3+刚好完全沉淀

8．（2010．上海高一检测）双羟基铝碳酸钠是医疗上常用的一种抑酸剂，其化学式是NaAl（OH）2CO3，关于该物质的说法正确的是（）

A．该物质属于两性氢氧化物

B．该物质是Al（OH）3和Na2CO3的混合物

C．1molNaAl（OH）2CO3最多可消耗3molH+

D．该药剂不适合于胃溃疡患者服用

答案：

D

解析：

双羟基铝碳酸钠是一种盐，所以A、B项均错误；1mol该物质最多可消耗4molH+,C项错误；该物质与较多的H+反应会产生气体，故不适合胃溃疡患者。

9．（2010年山东山师附中）将混有氧化钠的过氧化钠，慢慢加到200mL1mol·-1LAlCl3溶液中，充分反应后，产生沉淀7.8g，则加入这种混合物的质量可能是（）

A．9.3g

B．26.3g

C．10.0g~25.0g

D．8.0~9.0g

答案：

BC

解析：

根据生成的沉淀量可推算出相当于加入0.3mol或0.7mol的NaOH，折算成这种混合物的物质的量为0.15mol或0.35mol，因为这种混合物的摩尔质量为62g·mol-1~78g·mol-1，所以需要混合物的质量为9.3g~27.3g（不能等于9.3g或27.3g）.

10．向100mL0.25mol/L的AlCl3溶液中加入金属钠完全反应，恰好生成只含NaCl和NaAlO2的澄清溶液，则加入金属钠的质量是（　　）

A．3.45gB．2.3gC．1.15gD．0.575g

答案：

B

解析：

由题意可知，Na与AlCl3恰好完全反应，AlCl3的物质的量为0.025mol，根据Al元素守恒，计算得NaAlO2的物质的量为0.025mol；由Cl元素守恒，得NaCl的物质的量为0.075mol，则生成物中钠元素的物质的量为0.1mol，所以加入金属钠的质量为2.3g。

11．有Al、CuO、Fe2O3组成的混合物共10.0g，放入500mL某浓度的盐酸溶液中，混合物完全溶解，当再加入250mL2.00mol/L的NaOH溶液时，得到沉淀最多。

上述盐酸溶液的浓度为（　　）

A．0.050mol/LB．1.00mol/LC．2.00mol/LD．3.00mol/L

答案：

B

解析：

得到沉淀最多时溶液为NaCl溶液，n（Na＋）＝n（Cl－）＝n（HCl）＝0.25L×2mol/L＝0.5mol。

c（HCl）＝

＝1mol/L。

12．不能用NaOH溶液除去括号中的杂质的是（）

A．Mg（Al2O3）B．MgCl2（AlCl3）C．Fe（Al）D．Fe2O3（Al2O3）

答案：

B

解析：

NaOH溶液能和Al、Al2O3、AlCl3、MgCl2反应，不能和Mg、Fe、Fe2O3反应。

13.某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl3中含有的Mg2+、K+杂质离子，并尽可能减少AlCl3的损失。

请回答下列问题：

（1）写出混合物中加入足量氢氧化钠溶液时，溶液中发生反应的离子方程式：

_________、____________、____________。

氢氧化钠溶液能否用氨水代替，为什么？

________________________。

（2）溶液a中存在的离子有____________；在溶液a中加入盐酸时需控制溶液的酸性，为什么？

____________；为此，改进方法是____________。

答案：

（1）Mg2++2OH=Mg（OH）2↓Al3++3OH=Al（OH）3↓Al（OH）3+OH=AlO2+2H2O

不能，因为Al（OH）3不能溶于过量的氨水中，不能将Al（OH）3与Mg（OH）2分开

（2）K+、Cl、Na+、AlO2OH因为Al（OH）3能溶于强酸，所以需控制溶液的酸性，防止部分Al（OH）3溶解在a溶液中。

通入过量CO2气体

解析：

（1）加入足量氢氧化钠溶液，Mg2+可与OH反应生成Mg（OH）2沉淀，Al3+与OH反应生成NaAlO2和H2O；氢氧化钠溶液不能用氨水代替，因为在Al3+与氨水反应生成Al（OH）3后，Al（OH）3不能与氨水继续反应，从而不能将Al（OH）3与Mg（OH）2分开；

（2）加入氢氧化钠

溶液后除去了Mg2+，但又引入了Na+，同时Al3+转化成了AlO2，因为氢氧化铝能与强酸反应，所以在加入盐酸沉淀时需要控制溶液的酸性，以防止部分Al（OH）3溶解；氢氧化铝只能与强碱或强酸反应，因此，可在溶液a中通入过量二氧化碳气体；

14.将5.1g镁铝合金溶于600mL0.5mol·L－1H2SO4溶液中，完全溶解后再加入浓度为

1.0mol·L－1的NaOH溶液，得到沉淀的质量为13.6g，继续滴加NaOH溶液时则沉淀会减少。

（1）当加入_____mLNaOH溶液时，可使溶解在硫酸中的Mg

和Al

恰好完全沉淀。

（2）计算合金溶于硫酸时所产生的氢气在标准状况下的体积。

（列出算式）

答案

（1）600

（2）据题意，作下图示：

列式：

24x+27y=5.1解得：

x=0.1

58x+78y=13.6y=0.1

氢气的体积为：

（0.1+0.15×0.1）×22.4=5.6（L）

解析：

镁铝合金溶于H2SO4溶液，当加NaOH溶液使溶解在硫酸中的Mg

和Al

恰好完全沉淀时，Na+以Na2SO4形式存在。

由钠元素守恒可进行解题。