高考化学大一轮总复习第三章常见的金属及其化合物铝及其重要化合物学案14新人教版.docx

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高考化学大一轮总复习第三章常见的金属及其化合物铝及其重要化合物学案14新人教版

学案14　铝及其重要化合物

[考纲要求]　了解铝及其重要化合物的主要性质和应用。

知识点一　铝的化学性质

1．铝与氧气反应

用坩埚钳夹住一小块铝箔，在酒精灯上加热至之熔化，会看到的现象是

________________________________________________________________________

_______________，原因是_______________________________________________

________________________________________________________________________，

反应的化学方程式是______________________________________________________。

2．铝与酸的反应

铝与稀硫酸反应的离子方程式为：

___________________________________________。

3．铝与强碱的反应

铝与NaOH溶液反应的离子方程式为：

_______________________________________

________________________________________________________________________。

4．铝热反应

Al与Fe2O3共热的化学方程式为：

_________________________________________

________________________________________________________________________。

问题思考

1．铝是活泼金属，为什么铝制品常用来作为各种材料、具有一定的防腐蚀能力？

2．铝与酸、碱反应的实质是什么？

氧化剂是什么？

知识点二　铝的重要化合物

1．氧化铝和氢氧化铝的比较

问题思考

3．既能与酸反应，又能与碱反应的氧化物，一定是两性氧化物吗？

2．常见的铝盐

（1）硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。

（2）明矾的化学式为：

________________，它是____色晶体，____溶于水，水溶液pH____7（填“<”、“>”或“＝”）。

明矾可以净水，其净水的原因是：

___________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

一、铝与酸、碱的反应

1．等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得H2的体积之比是多少？

为什么？

2．足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液中，产生H2的体积关系是什么？

为什么？

3．足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中，二者产生的H2相等，则HCl和NaOH的物质的量浓度是什么关系？

为什么？

典例导悟1

　（2011·太原调研）等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加等质量的铝，生成氢气的体积比为5∶6，则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是（　　）

A．甲、乙中都是铝过量

B．甲中铝过量、乙中碱过量

C．甲中酸过量、乙中铝过量

D．甲中酸过量、乙中碱过量

听课记录：

变式演练　甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol·L－1的盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后，测得生成的气体体积比为V（甲）∶V（乙）＝1∶2，则加入铝粉的质量为（　　）

A．5.4gB．3.6gC．2.7gD．1.8g

二、Al（OH）3沉淀生成的计算

1．Al3＋与OH－反应生成Al（OH）3沉淀的定量计算规律

可溶性铝盐与强碱溶液混合时，二者相对量的大小要影响产物的生成：

强碱不足量时（反应①）：

____________________________________________________；

强碱足量时（反应②）：

______________________________________________________；

综合上述两式可得（反应③）：

________________________________________________。

设Al3＋、OH－的物质的量分别为n（Al3＋）、n（OH－），最终生成Al（OH）3的质量为m[Al（OH）3]，借助数轴讨论如图所示：

2．强酸与AlO

反应的定量计算规律

强酸不足量时（反应①）：

___________________________________________________；

强酸足量时（反应②）：

_____________________________________________________；

综合上述两式可得（反应③）：

________________________________________________。

结果如下：

典例导悟2

　实验室用铝屑、烧碱和稀H2SO4为原料制取一定量的Al（OH）3。

可分别用如下的转化关系表示两种方法：

①Al

Al3＋

Al（OH）3

②Al

AlO

Al（OH）3

（1）上述哪一种方法比较节约试剂？

（提示：

试从每生产2molAl（OH）3所耗费的试剂用量予以说明）

（2）从操作难易的角度分析，上述两种方法存在的明显缺点是什么？

若原料相同，请设计一种更为节约试剂的方法（以方程式表示，并说明其可以最节约试剂的根据）。

题组一　Al及其化合物的性质

1．判断正误

（1）铝制容器可盛装浓H2SO4（　　）

（2010·重庆理综－8A）

（2）用氢氧化钠溶液除去铝表面的氧化膜：

Al2O3＋2OH－===2AlO

＋H2O（　　）

（2010·江苏－3B）

（3）用氨水鉴别Al3＋、Mg2＋、Ag＋（　　）

（2010·天津理综－3A）

（4）向明矾溶液中加入过量的氢氧化钡溶液：

Al3＋＋2SO

＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋AlO

＋2H2O（　　）

（2010·四川理综－9A）

（5）Y（即Al）的最高价氧化物的水化物能溶于稀氨水（　　）

（2010·上海－20C）

2．（2008·广东，6）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

3．（2009·上海，15）镁和铝分别与等浓度、等体

积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积（V）与时间（t）关系如上图。

反应中镁和铝的（　　）

A．物质的量之比为3∶2

B．质量之比为3∶2

C．摩尔质量之比为2∶3

D．反应速率之比为2∶3

4．（2009·四川理综，11）向mg镁和铝的混合物中加入适量的稀硫酸，恰好完全反应生成标准状况下的气体bL。

向反应后的溶液中加入cmol·L－1氢氧化钾溶液VmL，使金属离子刚好沉淀完全，得到的沉淀质量为ng。

再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止，得到固体

pg。

则下列关系不正确的是（　　）

A．c＝

B．p＝m＋

C．n＝m＋17VcD.

m

m

5．[2010·山东理综－29

（1）]对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。

以下为铝材表面处理的一种方法：

①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，其原因是____________________（用离子方程式表示）。

为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的________。

a．NH3b．CO2c．NaOHd．HNO3

②以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为________。

取少量废电解液，加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是________________________________________________________________________。

6．（2009·福建理综，24）从铝土矿（主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质）中提取氧化铝的两种工艺流程如下：

请回答下列问题：

（1）流程甲加入盐酸后生成Al3＋的离子方程式为________________________________

________________________________________________________________________。

（2）流程乙加入烧碱后生成SiO

的离子方程式为____________________________

________________________________________________________________________。

（3）验证滤液B中含Fe3＋，可取少量滤液并加入________（填试剂名称）。

（4）滤液E、K中溶质的主要成分是__________（填化学式），写出该溶液的一种用途：

________________________________________________________________________。

（5）已知298K时，Mg（OH）2的溶度积常数Ksp＝5.6×10－12mol3·L－3，取适量的滤液B，加入一定量的烧碱达到沉淀溶解平衡，测得pH＝13.00，则此温度下残留在溶液中的c（Mg2＋）＝__________。

题组二　Al3＋、AlO

、Al（OH）3相互转化的图象

7．（2010·南京模拟）将物质X逐渐加入（或通入）Y溶液中，生成沉淀的量与加入X的物质的量关系如图所示，符合图示情况的是（　　）

A

B

C

D

X

CO2

HCl

NaOH

AlCl3

Y

Ca（OH）2

NaAlO2

AlCl3

NaOH

题组一　铝的性质

1．若在加入铝粉能放出氢气的溶液中，分别加入下列各组离子，可能大量共存的是（　　）

A．NH

NO

CO

Na＋

B．Na＋Ba2＋Mg2＋HCO

C．NO

Ca2＋K＋Cl－

D．NO

K＋AlO

H＋

2．（2011·合肥统考）将总物质的量为nmol的钠和铝（其中钠的物质的量分数为x）投入到一定量的水中充分反应，金属没有剩余，共收集到标准状况下的气体VL。

下列关系式中正确的是（　　）

A．x＝

　　　　　　B．0

C．V＝33.6n（1－x）D．11.2n

3．把铝粉和Fe3O4粉末配成铝热剂，分成两等份，一份在高温下恰好完全反应后，再与足量盐酸反应，另一份直接放入足量的烧碱溶液中充分反应；前后两种情况下生成的气体质量比