2017届高三化学第一轮复习：铝及其重要化合物

第11讲铝及其重要化合物考纲要求了解铝、镁及其重要化合物的主要性质和应用。考点一考点二考点三探究高考明确考向练出高分考点四考点一铝、镁的性质及应用知识梳理11.铝的结构和存在铝位于元素周期表，原子结构示意图为。铝是地壳中含量最多的金属元素。自然界中的铝全部以化合态的形式存在。2.金属铝的物理性质银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和导热性等，密度较小，质地柔软。第三周期ⅢA族答案3.金属铝的化学性质写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：①②③④⑤2Al＋3Cl2=====点燃2AlCl32Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑2Al＋Fe2O3=====高温Al2O3＋2Fe(铝热反应)答案4.对比记忆镁的化学性质铝镁与非金属反应能被Cl2、O2氧化与水反应反应很困难能与沸水反应Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑2Mg＋O2=====点燃2MgO3Mg＋N2=====点燃Mg3N2=====△与碱反应能溶于强碱溶液不反应与某些氧化物反应能与Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金属氧化物发生铝热反应能在CO2中燃烧：2Mg＋CO22MgO＋C=====点燃深度思考依据Mg、Al单质的性质，思考回答下列问题：(1)铝的化学性质活泼，为什么日常生活中广泛使用的铝制品通常具有较强的抗腐蚀性能？答案铝在常温下迅速被氧气氧化，形成一层致密的氧化膜，保护铝不再被氧化，因而铝制品通常具有较强的抗腐蚀性能。答案(2)Al既能溶于强酸，又能溶于强碱，所以说“Al既有金属性，又有非金属性”你认为这种说法是否恰当？为什么？答案不恰当。金属性是指元素的原子失电子的能力，非金属性是指元素的原子得电子的能力。铝不论是与酸反应还是与碱反应，都是失去3e－，化合价升高为＋3价，均是还原剂，因而铝具有较强的金属性。(3)铝与酸、碱反应的实质是什么？氧化剂是什么？答案铝与酸、碱反应的实质都是，只不过碱中的H＋来源于水的电离。氧化剂分别为酸和水。Al0――――→失3e－Al3＋，2H＋――――→得2e－H2答案(4)Al与MgO的混合物在高温下能发生铝热反应吗？为什么？答案不能。原因是铝的还原性比镁弱。(5)镁在空气中充分燃烧，所得固体产物可能有哪些：________________(用化学式表示)。MgO、Mg3N2、C答案解题探究2题组一对比掌握铝、镁的性质1.镁粉是焰火、闪光粉、鞭炮中不可少的原料。工业上制造镁粉是将镁蒸气在某种气体中冷却，有下列气体：①空气、②CO2、③Ar、④H2、⑤N2，其中可作为冷却气体的是()A.①和②B.②和③C.③和④D.④和⑤解析加热时O2、N2、CO2等都能与镁反应。C12345解析答案2.下列关于铝单质的叙述中正确的是()A.由于铝在空气中不会锈蚀，所以铝制品的使用寿命都很长B.由于铝具有强还原性，所以常用铝来冶炼某些高熔点金属C.常温下，铝被浓硫酸钝化，所以可用浓硫酸除去铝表面的铜镀层D.由于铝的导电性能比铜强，所以常用铝制造电线、电缆解析铜在加热的条件下才能与浓硫酸反应，加热时浓硫酸能与氧化铝反应；铜的导电性能比铝强。B12345解析答案3.镁、铝单质的化学性质以相似为主，但也存在某些重大差异性。下列物质能用于证明二者存在较大差异性的是()①CO2②盐酸③NaOH溶液④水A.①④B.②③C.①③D.②③④解析Al能与NaOH溶液反应而Mg不能；Mg能在CO2中燃烧而Al不能。C12345解析答案题组二铝与酸或碱反应的特点4.将等物质的量的镁和铝混合，取等质量该混合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是()A.3mol·L－1HClB.4mol·L－1HNO3C.8mol·L－1NaOHD.18mol·L－1H2SO4解析在镁、铝混合物中加入HNO3和浓H2SO4都不产生H2；加入NaOH溶液，只有Al与之反应生成H2，而镁不反应；加入盐酸，镁、铝都与盐酸反应生成H2，所以放出H2的量最多。A12345解析答案5.铝是中学化学学习阶段的唯一一种既能与酸(非氧化性酸)反应又能与强碱溶液反应放出H2的金属，就铝的这一特殊性质回答下列问题：(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________。解析根据化学方程式：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，得Al与H2的关系式均为2Al～3H2，故只要参加反应的Al的量相等，所得H2的量必相等。1∶112345解析答案(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和氢氧化钠溶液中，产生H2的体积之比是_____。解析因为在反应中Al过量，产生的H2由HCl和NaOH的量决定。根据化学反应中的关系式：6HCl～3H2、2NaOH～3H2，故当HCl、NaOH物质的量相等时，二者产生H2的体积比为1∶3。1∶312345解析答案(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的物质的量浓度之比是_____。解析因为铝足量且产生H2相等，根据关系式n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1，又因为两溶液体积相等，故物质的量浓度c(HCl)∶c(NaOH)＝n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1。3∶112345解析答案(4)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.1.8g12345解析答案1.铝与酸、碱反应生成H2的量的关系铝与酸、碱反应的化学方程式分别为2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。从化学方程式可以看出Al与酸、碱反应时生成H2的实质都是AlAl3＋，所以无论与酸还是与碱反应，Al与H2的关系都是2Al～3H2。(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气体积比。(2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比。――――→失3e－VH2HClVH2NaOH＝11VH2HClVH2NaOH＝13思维建模(3)一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比，则必定是a.铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；b.铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而氢氧化钠过量。解题时应充分利用上述过量关系。2.铝的这种既能与酸(非氧化性酸)又能与强碱反应产生H2的性质常作为推断题的“题眼”。13VH2HClVH2NaOH11返回2.铝的用途纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。3.从铝土矿中提取铝（1）工艺流程（2)反应原理：①②③④Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O2Al(OH)3=====△Al2O3＋3H2OAlO－2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO－3考点二铝的重要化合物知识梳理11.氧化铝(1)物理性质：白色固体，难溶于水，有很高的熔点。(2)化学性质Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2OAl2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O答案(3)用途2.氢氧化铝(1)物理性质：白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。(2)化学性质(用化学方程式表示)Al(OH)3的电离方程式为H＋＋AlO－2＋H2OAl(OH)3Al3＋＋3OH－酸式电离碱式电离AlOH3＋3HCl===AlCl3＋3H2OAlOH3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O①②受热分解：。2Al(OH)3=====△Al2O3＋3H2O答案(3)制备①向铝盐中加入氨水，离子方程式为。②NaAlO2溶液中通入足量CO2，离子方程式为。③NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合：。Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4AlO－2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO－33AlO－2＋Al3＋＋6H2O===4Al(OH)3↓答案3.用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝，下列操作步骤中最恰当的组合是()①加盐酸溶解②加烧碱溶液溶解③过滤④通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀⑤加入盐酸生成Al(OH)3沉淀⑥加入过量烧碱溶液A.①⑥⑤③B.②③④③C.②③⑤③D.①③⑤③解析若先用盐酸溶解，Mg、Al均溶解，制取Al(OH)3的步骤较多；从NaAlO2制备Al(OH)3，若加盐酸不容易控制量的多少。故B项操作步骤为最佳顺序。B123456解析答案4.若甲、乙、丙三位同学用规定的药品制备Al(OH)3。规定必用的药品如下：350g70%H2SO4溶液，NaOH固体240g，足量铝屑、水(不能用其他药品)。甲、乙、丙用各自设计的方案制得Al(OH)3的质量分别是W1、W2、W3。三种实验方案如下：甲：铝→加NaOH溶液→加H2SO4溶液→W1gAl(OH)3乙：铝→加H2SO4溶液→加NaOH溶液→W2gAl(OH)3丙：铝→加H2SO4溶液铝→加NaOH溶液→W3gAl(OH)3123456试回答：(1)从充分利用原料、降低成本和提高产率等因素分析，实验方案最合理的是___。(2)三位学生制得的Al(OH)3，W1、W2、W3其质量由大到小的顺序是__________。(3)制得Al(OH)3的最大质量是_____。丙W3W1W2520g123456答案3.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，它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH7(填“”、“”或“＝”)。明矾可以净水，其净水的原理是。KAl(SO4)2·12H2OAl3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋，Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水答案深度思考1.在做铝的燃烧实验时，用坩埚钳夹住一小块铝箔，在酒精灯上加热至其熔化，会看到的现象是铝箔熔化，失去光泽，但熔化的铝并不滴落。原因是_____________________________________________________________________________________________。铝箔加热时与O2发生反应生成熔点很高的Al2O3薄膜，使内部的铝被Al2O3包裹着，所以熔化的铝不易滴下答案2.中学化学学习阶段接触到许多既能与酸反应又能与碱反应的物质，除了Al及其重要化合物外，你还知道哪些？答案①弱酸的铵盐，如：NH4HCO3、CH3COONH4、(NH4)2S等；②弱酸的酸式盐，如：NaHCO3、KHS、NaHSO3等；③氨基酸。答案规律小结两性物质是指既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的化合物，上述物质中只有Al2O3、Al(OH)3、氨基酸是两性物质。解题探究2题组一Al2O3和Al(OH)3的两性1.将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是()A.稀硝酸B.稀盐酸C.硝酸铜D.氢氧化钠解析钝化的实质是Fe、Al在浓H2SO4或浓HNO3作用下其表面被氧化成一层致密的氧化物保护膜。由于铝的氧化物Al2O3是一种两性氧化物，既可与强酸反应，又可与强碱反应，故A、B、D三项皆不符合题意，只有C选项中的Cu(NO3)2不与Al2O3反应，故不可能与钝化的铝条发生反应。C123456解析答案归纳总结1.离子共存问题(1)Al3＋水解呈酸性，与OH－、AlO－2、CO2－3(HCO－3)、S2－等不能大量共存。(2)AlO－2水解呈碱性，与H＋、HCO－3、Al3＋、Fe3＋等不能大量共存。常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A.中性溶液中：Cl－、Mg2＋、Al3＋、K＋B.1.0mol·L－1的NaAlO2溶液中：Cl－、HCO－3、K＋、Ca2＋C.在强碱性环境中：AlO－2、SiO2－3、Na＋、K＋D.0.1