【师说全程复习构想】2016高考化学大一轮复习32铝及其重要化合物课件

第三章金属及其化合物第②讲铝及其重要化合物说考纲—分析考情明考向说基础SHUOJICHU基/础/梳/理课前预习读教材一、铝1．物理性质及用途颜色：；硬度、密度：；熔点：；导电、导热性：。用途：制造、制作。银白色较小较低良好铝合金导线2．化学性质(1)与O2反应常温下，铝的表面形成致密的(具有一定的)；点燃或加热时的化学反应方程式为：。(2)与酸反应常温下，铝遇能够发生钝化；铝与盐酸反应，离子方程式为：。氧化膜抗腐蚀性4Al＋3O2=====点燃2Al2O3浓HNO3、浓H2SO42Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑(3)与强碱反应铝与NaOH溶液反应的化学反应方程式为：。(4)铝热反应铝与氧化铁反应的化学反应方程式为：。2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑2Al＋Fe2O3=====高温Al2O3＋2Fe问题思考：1．金属铝是活泼的金属，能与酸反应，为什么能用铝槽储运浓H2SO4或浓HNO3?答案：常温下浓H2SO4、浓HNO3能使铝钝化(在表面形成一层致密的氧化膜)，阻止反应的继续进行。2．铝与氢氧化钠溶液反应时，反应机理如何？请用单线桥标出电子转移的方向与数目。答案：铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和Al(OH)3，然后Al(OH)3再与NaOH反应生成H2O和NaAlO2。反应中铝作还原剂，水作氧化剂，NaOH无电子得失。3．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？答案：11(或相等)；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相等，所得H2必相等。二、铝的重要化合物1．氧化铝(1)物理性质色态：；硬度：；熔点：。(2)化学性质①两性与盐酸反应：，与NaOH溶液反应：。白色固体大高Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2OAl2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O②电解化学方程式为：2Al2O3(熔融)=====电解4Al＋3O2↑。2．氢氧化铝(1)物理性质Al(OH)3是一种于水的白色胶状物质，具有较强的能力。难溶吸附(2)化学性质①两性Al(OH)3既能溶于强酸又能溶于强碱，且都生成盐和水。与盐酸反应：，与NaOH溶液反应：。②不稳定性Al(OH)3受热分解：。Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2OAl(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O2Al(OH)3=====△Al2O3＋3H2O(3)常用铝盐溶液与氨水反应来制备Al(OH)3，其离子方程式为：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4。3．明矾明矾的化学式为：，可溶于水，电离方程式为：KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SO2－4。明矾可用于净水，其原因是：。KAl(SO4)2·12H2OAl3＋水解产生Al(OH)3胶体，Al(OH)3胶体可以和悬浮于水中的泥沙形成絮状不溶物而沉降下来，使水澄清问题思考：1．下列变化可通过一步化学反应直接完成的是________。①Al(OH)3―→Al2O3②Al2O3―→Al(OH)3③Al―→Al(OH)3答案：①2．既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的物质有哪些？答案：Al、Al2O3、Al(OH)3、弱酸的铵盐[如(NH4)2CO3]、多元弱酸的酸式盐(如NaHCO3)等。3．如何分离Al2O3和Fe2O3的混合物？(用示意图回答)答案：4．明矾的净水作用与液氯对自来水的消毒作用原理是否相同？答案：不同。明矾净水只能除去水中的悬浮杂质，不能杀菌消毒，而液氯只能杀菌消毒，不能沉淀悬浮的杂质。5．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__________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：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说考点SHUOKAODIAN知/识/整/合拓展延伸串知识2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑1．等质量的铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应(1)产生H2的物质的量相等。(2)消耗H＋、OH－的物质的量之比为n(H＋)n(OH－)＝31。1铝与酸、碱的反应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(1)消耗Al的物质的量之比为13。(2)生成H2的物质的量之比为13。3．一定量的铝分别与一定量的盐酸、氢氧化钠溶液反应若产生氢气的体积比为13VHClH2VNaOHH21，则必定：①铝与盐酸反应时，铝过量而HCl不足。②铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而NaOH过量。特别关注金属与酸或碱反应的实质是金属与溶液中的H＋或OH－发生氧化还原反应。在反应过程中，都是金属失电子，根据得失电子守恒可知，金属失去的电子数等于生成H2中的原子数，如等物质的量的铝分别与足量的稀盐酸、氢氧化钠溶液反应产生的H2的物质的量相等，常用的方法有守恒法和平均值法(即求混合金属的平均相对原子质量)。例12015·甫田调研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)＝12，则加入铝粉的质量为()A．5.4gB．3.6gC．2.7gD．1.8g【解析】其反应原理分别为：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。可见当参加反应的HCl和NaOH的物质的量一样多时，产生H2的体积比是13，而题设条件体积比为12，说明此题投入的铝粉对盐酸来说是过量的，而对NaOH来说是不足的。2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑6mol3mol3mol·L－1×0.1L0.15mol则Al与NaOH反应生成的H2为0.15mol×2＝0.3mol。2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑2×27g3mol5．4g0.3mol即投入的铝粉为5.4g。【答案】A创新题组1－12015·经典习题选萃现有Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)六种物质，它们之间有如图所示的转化关系，图中每条线两端的物质之间都可以发生反应，下列推断不合理的是()A．X可能为Al或Cl2B．Y一定为NaOH(aq)C．N一定是HCl(aq)D．Q、Z中的一种必定为Al2O3解析：首先根据这些物质，分析能与其反应的物质有几种，再与关系图中能与之反应的物质的种类数进行对照，便可得出相应的结论：Y为NaOH(aq)(有5种物质能与其反应)；N为HCl(aq)(有4种物质能与其反应)；M为Al(有3种物质能与其反应)；根据M(Al)推出X为Cl2(有2种物质能与其反应)；余下的Al2O3、Al(OH)3为Q、Z(有2种物质能与其反应)中的一种，二者均能与Y[NaOH(aq)]、N[HCl(aq)]反应。答案：A1－2将等物质的量的镁和铝均匀混合，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－1HCl溶液B．4mol·L－1HNO3溶液C．5mol·L－1NaOH溶液D．18.4mol·L－1H2SO4溶液解析：B项中硝酸和D项中浓硫酸与金属反应不产生氢气；C项中NaOH溶液只与铝反应而不与镁反应，而A项中HCl溶液与镁和铝均能反应，产生的氢气量最多。答案：A1－32015·好题调研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)关系如图所示。反应中镁和铝的()A．物质的量之比为32B．质量之比为32C．摩尔质量之比为23D．反应速率之比为23解析：由图像可知，两个反应中生成的氢气一样多，则镁、铝的物质的量之比为32，质量之比为43，故A正确，B错误；镁、铝摩尔质量之比为89，C错误；由图像可知产生等量的氢气，镁、铝与硫酸反应需要的时间之比为23，则二者的速率之比为32，D错误。答案：A1－4一块表面被氧化的铝分成两等份，若向其中一份中滴加1mol·L－1的NaOH溶液，向另一份中滴加xmol·L－1的稀盐酸，产生氢气的物质的量与所加NaOH溶液、稀盐酸的体积关系如图所示。下列说法不正确的是()A．该铝块的总质量为8.46gB．a＝260C．b＝780D．该铝块中氧化铝与铝单质的物质的量之比为320解析：当铝块与NaOH反应时，由关系式Al2O3～2NaOH可得，n(Al2O3)＝12n(NaOH)＝0.03mol；由关系式2Al～2NaOH～3H2可得，n(H2)＝1.5n(Al)＝1.5n(NaOH)＝0.3mol，n(Al)＝0.2mol，n(NaOH)＝0.2mol，V(NaOH)＝200mL，a＝260。当铝块与盐酸反应时，由关系式Al2O3～6HCl可得，n(HCl)＝0.03mol×6＝0.18mol，c(HCl)＝0.18mol0.18L＝1mol/L；由关系式Al～3HCl可得，n(HCl)＝3n(Al)＝0.6mol，V(HCl)＝0.6mol1mol·L－1×1000mL·L－1＝600mL，b＝180＋600＝780。该铝块中氧化铝与铝单质的物质的量之比为0.03mol0.2mol＝320。铝块的总质量为8.46g×2＝16.92g。综上所述，A项错误。答案：A21．“铝三角”转化关系“铝三角”转化关系及应用2．应用(1)制取Al(OH)3(2)判断离子共存问题Al3＋与OH－、以及弱酸根离子AlO－2、CO2－3、S2－等因生成沉淀或发生水解相互促进的反应而不能大量共存；AlO－2与H＋、HCO－3以及弱碱阳离子Al3＋、Fe3＋等不能大量共存。(3)鉴别(利用滴加顺序不同，现象不同)①AlCl3溶液中滴加NaOH溶液现象为：先产生白色沉淀，后沉淀溶解。②NaOH溶液中滴加AlCl3溶液现象为：开始无明显现象，后产生白色沉淀，沉淀不溶解。(4)分离提纯①利用Al能溶于强酸或强碱溶液，分离Al与其他物质的混合物，如铝粉、铜粉——稀盐酸；铝粉、铁粉——NaOH溶液。②利用Al2O3能与强酸、强碱溶液反应，分离Al2O3与其他物质的混合物，如Al2O3、MgO——NaOH溶液、Al2O3、SiO2——稀盐酸，③利用Al(OH)3能与强碱溶液反应，分离Al3＋与其他金属阳离子，如Mg2＋、Al3＋混合液中加过量NaOH溶液即能分离。特别关注当溶液中有多种离子时，要考虑离子间的反应顺序，如含有H＋、NH＋4、Mg2＋、Al3＋的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，NaOH先与H＋反应，再与Mg2＋、Al3＋反应生成沉淀，再与NH＋4反应，最后才溶解Al(OH)3沉淀。例2下列说法正确的是()A．向氯化铝溶液中加入氨水，反应的离子方程式为：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓B．在Na2CO3溶液中：Al3＋、AlO－2、OH－、Na＋能大量共存C．可以用相互滴加的方法鉴别NaOH溶液与AlCl3溶液D．除去SiO2中少量的Al2O3，加入过量氢氧化钠溶液并过滤【解析】NH3·H2O为弱碱，在离子方程式中应写化学式，A项错；Al3＋、AlO－2二者间会发生水解相互促进的反应而生成Al(OH)3不能大量共存，B项错；SiO2、Al2O3都可溶于NaOH溶液中，无法达到除杂目的，D项错。【答案】C创新题组2－12015·辽宁模拟实验室中使用铝盐制备氢氧化铝，为了使其中的铝元素完全转化为目标产物，应该选用的试剂是(