铝及其化合物知识点Word文档下载推荐.docx
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某些金属在常温下遇强氧化性酸如浓硫酸、浓硝酸时在表面生成致密得氧化膜,从而阻止内部金属进一步发生反应,这种现象称为钝化。
(6)与碱反应:
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
反应得实质:
分两步进行:
(2)Al(OH)3+NaOH======== NaAlO2+2H2O
三、铝得重要化合物
1、氧化铝(Al2O3)
(1)物理性质:
白色固体、熔点高(2054℃)、不溶于水,不与水化合。
常作耐火材料。
刚玉得主要成分就就是Al2O3,其中把含少量铬元素得刚玉称为红宝石;
含少量得铁与钛元素得刚玉称为蓝宝石。
(2)化学性质:
①电解熔融得氧化铝制备单质铝但由于氧化铝得熔点很高,故在氧化铝中添加冰晶石(Na3AlF6)降低其熔点。
电解
2Al2O3=========2Al +3O2↑
②与酸反应:
Al2O3+6HCl=AlCl3+3H2O
③与碱反应:
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
既能与酸反应又能与碱反应生成盐与水得氧化物叫两性氧化物
2、氢氧化铝(Al(OH)3)
(1)物理性质:
氢氧化铝就就是白色胶状物质,不溶于水,有强得吸附性,可以吸附水中得悬浮物与各种色素。
(2)化学性质:
①不稳定性:
氢氧化铝不稳定,受热易分解。
△
2Al(OH)3=Al2O3+2H2O这就就是工业上制取纯净氧化铝得方法。
Al(OH)3具有两性得原因:
H++AlO2—+H2OAl(OH)3Al3++ 3OH—
(1)氢氧化铝作为碱时就就是三元碱;
作为酸时就就是一元酸(HAlO3)。
(2)氢氧化铝与酸碱反应时,弱酸弱碱就就是不能把氢氧化铝溶解得。
3、明矾:
KAl(SO4)2·
12H2O
复盐得概念:
由两种不同得金属离子与一种酸根离子组成得盐叫复盐。
KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-
Al3++3H2O=====Al(OH)3(胶体)+3H+
四、Al3+、AlO2—得性质
(一)Al3+得性质
1、AlCl3中逐滴加入氨水:
Al3++3NH3·
H2O=Al(OH)3 ↓+3NH4+
用Al3+制取Al(OH)3用弱碱更合适
2、AlCl3中逐滴加入NaOH溶液至过量?
①方程式:
Al3++3OH—=Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH—=AlO2-+2H2O
②现象:
白色沉淀先增加再减少最后消失
③图像:
3、向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液
①有关反应:
Al3++4OH—=AlO2—+2H2O
Al3++3AlO2—+6H2O=4Al(OH)3↓
开始无沉淀生成,后来白色沉淀逐渐增加,最后沉淀量不变
(二)AlO2—得性质
1、向含有AlO2—得偏铝酸盐溶液中通入CO2直至过量
①2AlO2—+CO2(少量)+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-
②AlO2—+CO2(足量)+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3—
离子方程式:
图像:
2、向含有AlO2—得偏铝酸盐溶液中逐滴滴入稀盐酸直至过量
①AlO2—+H++H2O=Al(OH)3↓
②Al(OH)3+3H+= Al3++3H2O
图像:
(3)向含有H+得强酸溶液中逐滴滴入偏铝酸盐溶液直至过量
离子方程式:
①AlO2—+4H+=Al3++2H2O
②Al3++3AlO2—+6H2O=4Al(OH)3↓
图像:
例题:
将某质量得镁铝合金溶解在500mL盐酸中,然后取出10mL溶液用1mol/LNaOH溶液滴定,产生沉淀质量与碱溶液得关系如下图。
求:
(1)合金中镁与铝得物质得量之比;
(2)盐酸得物质得量浓度(假设反应后溶液体积不变)。
一、Mg、Al得化学性质
1、与非金属反应
(1)与O2反应。
常温下与空气中得O2反应生成一层致密得氧化物薄膜,所以镁、铝都有抗腐蚀得性能。
镁、铝都能在空气中燃烧:
2Mg+O22MgO。
4Al+3O22Al2O3
(2)与卤素单质、硫等反应。
Mg+Cl2MgCl22Al+3Cl22AlCl3
2Al+3SAl2S3 (用于工业制备) Mg+SMgS
[特别提醒]:
①镁在空气中用酒精灯火焰点燃即可燃烧,而铝在空气中需要高温点燃才能燃烧。
镁在空气中燃烧时有三个反应发生:
2Mg+O22MgO3Mg+N2Mg3N2 2Mg+CO22MgO+C
②燃烧时都放出大量得热,发出耀眼得白光。
利用镁得这种性质来制造照明弹。
③集气瓶底部都要放一些细纱,以防止集气瓶炸裂。
2、与H2O反应
Mg、A1与冷水都不反应,但在加热条件下与水反应生成氢氧化物与氢气
Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑ 2A1+6H2O2A1(OH)3+3H2↑
3、与酸反应置换出H2
Mg、A1与浓、稀盐酸、稀硫酸、磷酸等酸反应置换出H2,其中铝在冷浓H2SO4,冷浓硝酸中发生钝化现象。
所以可用铝制容器贮存冷得浓硫酸或浓硝酸。
4、与某些氧化物反应
(1)镁与二氧化碳反应:
2Mg+CO22MgO+C
[特别提醒]:
“CO2不能助燃”得说法就就是不全面得,CO2对绝大多数可燃物就就是良好得灭火剂,而对K、Ca、Na、Mg等可燃物却就就是助燃剂。
(2)铝热反应:
2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3
铝热反应可用于焊接钢轨与冶炼某些难熔金属,如:
V、Cr、等。
①铝热剂就就是指铝粉与某些金属氧化物得混合物,金属氧化物可以就就是:
Fe2O3、FeO、Fe3O4、Cr2O3、V2O5、MnO2等。
②铝热反应得特点就就是反应放出大量得热,使生成得金属呈液态。
③要使用没有氧化得铝粉,氧化铁粉末要烘干。
④KClO3作为引燃剂,也可以用Na2O2代替。
实验时可以不用镁条点燃,而用在氯酸钾与白糖得混合物上滴加浓硫酸得方法来点燃。
5、与碱反应
镁不与碱反应,铝与碱液反应:
2Al+2NaOH+6H2O2NaAlO2+4H2O+3H2↑
二、氢氧化铝
1、物理性质:
Al(OH)3就就是几乎不溶于水得白色胶状固体,具有吸附性。
2、化学性质
①与酸反应:
Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O
离子反应方程式:
Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
②与碱反应:
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
离子反应方程式:
Al(OH)3+OH-=NaAlO2+2H2O
3、Al(OH)3得制取
①铝盐与碱反应:
实验室制取氢氧化铝时采用过量得氨水,而不用强碱与可溶性铝盐溶液反应就就是因为氢氧化铝就就是两性氢氧化物,能溶于强碱溶液,不溶于弱碱溶液
②偏铝酸盐与酸反应:
一般用向偏铝酸盐溶液中通入CO2得方法制取Al(OH)3。
当CO2不足或适量时:
2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-
当CO2过量时:
AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
4、Al(OH)3得用途:
由于Al(OH)3具有吸附性,既能凝聚水中悬浮物,又能吸附色素,因此Al(OH)3可作净水剂与色素吸附剂。
[特别提醒]:
(1)制取Al(OH)3也可用铝盐与强碱作用,但应严格控制加入碱得量,因为强碱过量会使制得得Al(OH)3转化为偏铝酸盐。
(2)一般不用强酸,因为强酸得量控制不当会使制得得Al(OH)3溶解。
[例1]使溶液中Ba2+、Mg2+、Al3+、Ag+、Cu2+分步逐一沉淀析出,加入下列试剂得顺序正确得就就是 ( )
A、NaCl→Na2S→Na2SO4→NaOH→HNO3B、H2SO4→HCl→H2S→NaOH→CO2
C、HCl→H2SO4→H2S→NaOH→CO2D、Na2S→Na2SO4→NaCl→NaOH→HCl
[解析]SO42-能同时除去Ba2+与Ag+,S2-能同时除去Ag+与Cu2+,所以不能放在第一位,排除BD;
AC相比,在加入前四种试剂后,Al3+以AlO2-形式存在,加酸可使AlO2-以Al(OH)3形式沉淀。
但HNO3量不好控制,所以最好得选项为C。
[答案]C
[规律总结]解除杂题应注意①除杂试剂得选择。
本题要求将离子分步逐一除去,所以试剂要一一对应:
Ba2+~SO42-,Mg2+~OH-,Ag+~Cl-,Cu2+~S2-,②除杂得顺序。
为了将杂质除干净,除杂试剂一般就就是过量得,这样势必引入新杂质。
所以后续得除杂试剂在去除对应杂质得同时,还要有将前一过量除杂试剂清除得作用。
[例2]用铝箔包装0、1mol金属钠,用针扎出一些小孔,放入水中,完全反应后,用排水集气法收集产生得气体,则收集到得气体为(标准状况) ( )
A、O2与H2得混合气体B、1、12LH2 C、大于1、12LH2 D、小于1、12LH2
[解析]Na与水反应放出H2,并且生成NaOH,铝能与NaOH溶液反应,也生成H2,故最后收集到得气体就就是这两部分H2总与,显然比Na单独反应产生得H2多。
2Na+2H2O2NaOH+H2↑ 2A1+6H2O2A1(OH)3+3H2↑
0、1mol 0、1mol 0、05mol 0、1mol 0、15mol
若铝箔足量,共生成H2:
0、05mol+0、15mol=0、2mol
V(H2)=0、2mol×
22、4mol/L=4、48L。
[答案]C
[规律总结]铝与强碱溶液反应,不就就是铝直接与碱反应,而就就是铝先与强碱溶液中得水反应生成Al(OH)3,然后Al(OH)3再与强碱反应生成偏铝酸盐。
三、镁铝及其化合物得转化关系图
1、镁得知识主线
上图得1~13中得有关化学方程式如下:
12Mg+O2=2MgO
23Mg+N2===Mg3N2
3Mg+Cl2 ====MgCl2、Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
4MgCl2==== Mg+Cl2↑
5MgO+H2O=== Mg(OH)2
6Mg(OH)2 ===MgO+H2O
7Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
8MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl
9
MgCO3===MgO+CO2↑
10MgCO3+H2O===Mg(OH)2+CO2↑
11Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑
12Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O
13MgSO4+2NaOH=Mg(OH)2↓+Na2SO4
2、铝得知识主线
上图1~12得有关化学方程式如下:
14Al+3O2=2Al2O3
22Al2O3==== 4Al+3O2↑
32Al+ 6HCl=2AlCl3+3H2↑
4
加热
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
52Al(OH)3====Al2O3+3H2O
6Al2O3 +6HCl =2AlCl3+3H2O
7AlCl3+3NH3·
H2O+ Al(OH)3↓ +3NH4Cl
8Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O
9NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3
10Al(OH)3+NaOH= NaAlO2+2H2O
112KAl(SO4)2+6NH3·
H2O=2Al(OH)3↓ +K2SO4+3(NH4)2SO4
[例3]用瓷质坩埚盛镁粉在空气中进行强烈燃烧,充分反应后生成固体产物最多可能有
A、3种ﻩB、4种ﻩﻩC、5种D、6种
【解析】镁粉在空气中燃烧与在瓷坩埚中高温燃烧得情况不同。
在空气中燃烧时,镁除与氧气,氮气化合生成MgO与Mg3N2外,还能与空气中CO2发生置换而生成炭黑C。
但在瓷坩埚里高温煅烧时,镁除发生上述反应外,还会与坩埚中得SiO2发生置换反应而生成硅:
SiO2+2Mg
2MgO+ Si,此外,在高温下MgO还可能与酸性氧化物SiO2发生化合反应生成少量得MgSiO3,这样生成得固体最多可能有5种。
答案为C。
1、某无色透明溶液能与铝作用放出氢气,此溶液中一定能大量共存得离子组就就是( )
A、 Cl-、SO42-、Na+、K+ B、 K+、ClO-、Na+、NO3-
C、 HCO3-、Na+、NO3-、K+ D、NO3-、Ba2+、Cl-、NH4+
2、两份铝屑,第一份与过量得盐酸反应,第二份与过量得NaOH溶液反应,产生氢气得体积比为1:
2,则第一份与第二份铝屑得质量比为()
A、1:
1 B、1:
2 C、1:
3D、1:
4
3、能用铝为原料来冶炼难熔得金属主要就就是因为()
A、铝得密度小,熔点较低ﻩ B、铝在空气中燃烧,放出大量得热
C、铝在金属活动性顺序表排在较前面
D、铝具有还原性、发生氧化还原反应时放出大量得热
4、将表面已完全钝化得铝条,插入下列溶液中,不会发生反应得就就是( )
A、稀硝酸B、稀盐酸 C、硝酸铜 D、氢氧化钠
5、由锌、铁、镁、铝四种金属中得两种组成得混合物10g,与足量得盐酸反应生成得氢气在标准状况下为11、2L,则混合物中一定含有得金属就就是( )
A、锌 B、铁 C、铝 D、镁
6、下列用途主要就就是体现铝得物理性质得就就是()
1家用铝锅②盛浓硝酸得容器③制导线 ④焊接钢轨⑤包装铝箔 ⑥炼钢得脱氧剂
⑦做防锈油漆⑧做合金用作飞机制造业材料 ⑨工业做热交换器
A、①②③④ B、③④⑥⑦⑧⑨C、①③⑤⑦⑧⑨ D、①③②④⑥⑧
7、有关Al与NaOH溶液得反应得说法中,正确得就就是( )
A、铝就就是还原剂,其氧化产物就就是Al(OH)3 B、NaOH就就是氧化剂,其还原产物就就是H2
C、铝就就是还原剂,H2O与NaOH都就就是氧化剂D、H2O就就是氧化剂,Al被氧化
8、向某溶液中投入铝片后有大量H2放出,则溶液中不可能大量存在得离子就就是()
A、Cl- B、H+ C、OH- D、HCO-3
9、向NaAlO2 溶液中持续通入一种气体,开始时产生沉淀,随后沉淀又逐渐溶解,该气体就就是( )
A、NO2 B、CO2 C、NH3 D、CO
10、镁、铝、铜三种金属粉末混合物, 加入过量盐酸充分反应,过滤后向滤液中加入过量烧碱溶液,再过滤,滤液中存在得离子有( )
A、
ﻩB、Cu2+ﻩ C、Al3+ ﻩD、Mg2+
11、常温下能用铝制容器盛放得就就是( )
A、浓盐酸 B、浓硝酸 C、稀硝酸 D、稀硫酸
12、下列所用得材料不属于合金得就就是( )
A、家用得铝窗 ﻩﻩﻩB、建筑用得钢筋
C、铸造用得黄铜 ﻩﻩD、温度计用得水银
13、一块镁铝合金溶于盐酸后,再加入过量NaOH溶液,所得得溶液中主要存在得离子就就是( )
A、AlO2-、OH-、Na+、Cl- B、Na+、OH-、Al3+、Cl-
C、AlO2-、OH-、Mg2+、Cl- D、Na+、Mg2+、Al3+、Cl-
14、下列有关合金得说法,错误得就就是( )
A、青铜就就是人类历史上使用最早得合金,至今已有三千多年得历史
B、世界上最常见得,用量最大得合金就就是钢
C、合金得硬度一般比它得各成分金属得小,熔点一般也比它得各成分金属得高
D、合金可以由金属与非金属融合而成
15、 下列离子方程式书写错误得就就是()
A、铝粉投入到NaOH溶液中:
2Al+6H2O+2OH-=2Al(OH)4-+H2↑
B、Al(OH)3溶于NaOH溶液中:
Al(OH)3+OH-=Al(OH)4-
C、Na[Al(OH)4]溶液中通入足量得CO2:
2Al(OH)4-+CO2=2Al(OH)3↓+CO32-+ H2OﻫD、Al2O3粉末溶于NaOH溶液中:
Al2O3+2OH-=2 Al(OH)4-+H2O
16、下列关于Al(OH)3得性质得叙述错误得就就是( )
A、 Al(OH)3就就是难溶于水得白色沉淀B、Al(OH)3能吸附水中得悬浮物
C、Al(OH)3能溶于氨水 D、Al(OH)3属于两性氢氧化物
17、既能与NaOH溶液反应,又能与H2SO4溶液反应得物质就就是( )
A、NaHCO3 B、Al(OH)3 C、NaHSO4ﻩ D、Na2CO3
18、在使溶液中得AlO2-完全转化成Al(OH)3,应选择得最好试剂就就是( )
A、H2SO4 B、HCl C、CO2 D、NH3·
H2O
19、某强酸性溶液中,可以大量共存得就就是( )
ﻩA、
ﻩB、
ﻩC、
ﻩD、
20、下列各化学反应得离子方程式中,有错误得就就是()
ﻩA、氢氧化铝与盐酸反应:
B、氧化铝溶于氢氧化钠溶液:
C、碘化钾溶液中滴入溴水:
D、氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液:
21、以氧化铝为原料制取氢氧化铝,最好得方法就就是( )
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。
ﻩC、将氧化铝溶于盐酸中,之后滴加氢氧化钠溶液。
ﻩD、将氧化铝溶于氢氧化钠溶液中,之后滴加盐酸。
22、500mL0、1mol/L得NaCl溶液与100mL0、1 mol/L得AlCl3溶液中Cl-离子浓度之比为
() A、5∶1B、5∶3ﻩC、1∶3ﻩD、5∶2
23、下列物质得溶液中,通入过量得CO2,发生化学反应,但不会析出沉淀得就就是 ( )
ﻩA、Na2SiO3ﻩB、NaAlO2C、Na2CO3ﻩD、NaOH
24、向含有1molKAl(SO4)2得溶液中加入适量得Ba(OH)2溶液,使
恰好转化为沉淀,此时生成得Al(OH)3得物质得量就就是( )
A、1molﻩB、1、33molﻩﻩC、0、67molD、0
25、处理铝锅垢应采用( )
ﻩA、浓HNO3ﻩB、浓盐酸ﻩﻩC、浓乙酸ﻩD、浓NaOH溶液
26、往mmL0、25mol/L得AlCl3溶液中加入金属钾,完全反应后恰好只形成KCl与KAlO2溶液。
加入钾得物质得量就就是()
A、
ﻩB、
ﻩﻩD、
27、利用铝合金代替铝制钥匙就就是利用铝合金得( )
ﻩA、熔点低B、不易锈蚀ﻩﻩC、硬度大ﻩD、密度小
28、将amol钠与amol铝一同投入mg足量水中,所得溶液密度为dg/cm3,该溶液得百分比浓度为( )
ﻩﻩB、
C、
ﻩD、
29、我国最新报道得高温超导体中,铊就就是组成成分之一,已知铊与铝就就是同族元素,关于铊得判断有错误得就就是 ( )
ﻩA、铊就就是质软得银白色得金属ﻩB、铊能生成+5价化合物
C、铊能置换出盐酸中得氢D、铊能与氧气发生反应
30、有关Al与NaOH溶液得反应得说法中,正确得就就是( )
ﻩA、铝就就是还原剂,其氧化产物就就是Al(OH)3
B、NaOH就就是氧化剂,其氧化产物就就是H2
ﻩC、铝就就是还原剂,H2O与NaOH都就就是氧化剂
ﻩD、H2O就就是氧化剂,Al被氧化
31、常温下,向0、1mol下列物质①过氧化钠②磷酸钡③硫化钠④偏铝酸钠⑤氯化铝
中分别加入0、5L水后充分搅拌,则溶液中阴离子数从大到小得排列顺序正确得
就就是()
A、⑤①③④② B、⑤②①③④
C、⑤①④③② D、②⑤①③④
32、铝在人体中积累可使人慢性中毒,1989年世界卫生组织正式将铝“确定为食品污染源之一”而加以控制。
铝在下列使用场合须加以控制得就就是()
①制铝锭②制易拉罐③制电线电缆④制牙膏皮⑤用明矾净水⑥制炊具⑦用食品与苏打作食品膨化剂⑧用Al(OH)3制胃药药片⑨制防锈油漆
A、①②④⑤⑥⑦⑧B、②⑤⑥⑦⑨C、②④⑤⑥⑦⑧D、③④⑤⑥⑦⑧
33、将物质得量相等得硫酸铝与硫酸铵溶水形成Vml混合溶液,向混合溶液中逐滴加入某氢氧化钠得溶液(其物质得量浓度为混合溶液中两溶质得物质得量浓度之与),直至过量。
下列表示氢氧化钠溶液加入得体积(X)与溶液中沉淀物得量(Y)得关系意图中正确得就就是()
34、有A、B、C、D、E五种化合物,其中A、B、C、D都就就是含Al元素得化合物,F就就是一种气体,在标准状况下,F得密度就就是相同条件下空气密度得1、103倍。
化合物间得发生如下反应:
①A、B、C、D得化学式分别为:
A、Bﻩﻩ、C、Dﻩﻩ。
ﻩ②1molC与2molE在水溶液中发生反应得化学方程式为ﻩ,其中氧化剂就就是ﻩﻩﻩ,氧化产物就就是ﻩ。
ﻩ③已知C溶液与D溶液混合后,也有白色沉淀B析出,其化学方程式为ﻩ。
35、有六瓶白色固体,它们就就是
与无水
,现仅用蒸馏水及已被检出物质对它们作出鉴别,根据以下实验步骤,请在空格内填写须加入得试剂,填写检出物质时须与实验现象上下对应。
ﻩ
(1)
ﻩ
(2)
(3)
36、某无色透明溶液跟金属Al反应,放出H2。
试判断下列离子:
Mg2+、Cu2+、Ba2+、H+、Ag+、SO42-、CO32-、HCO3-、OH-、