届新高考化学苏教版一轮学案第9讲从铝土矿到铝合金文档格式.docx

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＋CO2＋2H2O===Al（OH）3↓＋HCO

。

③NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合：

3AlO

＋Al3＋＋6H2O===4Al（OH）3↓。

4．一种重要的复盐——明矾

（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KAl（SO4）2·

12H2O，它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH<

7。

明矾可以净水，其净水的原理是Al3＋＋3H2O⇌Al（OH）3（胶体）＋3H＋，Al（OH）3胶体颗粒吸附杂质形成沉淀而净水。

（1）铝在自然界中有游离态和化合态两种形式。

（　　）

（2）MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂。

（3）冶炼铝时常用焦炭作还原剂。

（4）铝与少量NaOH溶液反应得到铝盐，与足量NaOH溶液反应生成偏铝酸盐。

（5）Al2O3的熔点高，可做耐高温材料，实验室可用氧化铝坩埚熔化NaOH、Na2CO3固体等。

（6）明矾可作净水剂，起到杀菌消毒的作用。

（7）AlO

、HCO

在水溶液中因发生双水解反应而不能大量共存。

（8）AlO

与NH

在水溶液中因发生双水解反应不能大量共存。

答案：

（1）×

（2）×

　（3）×

　（4）×

　（5）×

　（6）×

　（7）×

　（8）√

1．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？

______________________________________________________________________

____________________________________________________________________。

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

2．明矾溶液与Ba（OH）2溶液反应的离子方程式：

（1）Al3＋恰好完全沉淀______________________________

（2）SO

恰好完全沉淀_______________________________________________

（3）沉淀的物质的量最大________________________________________________

（1）2Al3＋＋3SO

＋3Ba2＋＋6OH－===2Al（OH）3↓＋3BaSO4↓

（2）Al3＋＋2SO

＋2Ba2＋＋4OH－===AlO

＋2BaSO4↓＋2H2O

（3）2Al3＋＋3SO

题组一　铝的性质与应用

1．除去镁粉中混有的少量铝粉，可选用的试剂是（　　）

A．盐酸　　　　　　　　B．硝酸

C．氨水D．氢氧化钠溶液

D

2．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________。

（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________。

（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________。

（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______（填字母）。

A．5.4gB．3.6g

C．2.7gD．1.8g

解析：

（1）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。

（2）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。

（3）因为铝足量且产生H2的量相等，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。

（4）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1∶3，而题设条件体积比为1∶2，说明此题投入的铝粉对盐酸来说是过量的，而对于NaOH来说是不足的。

2Al＋6HCl===　2AlCl3　＋　3H2↑

6mol3mol

3mol·

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×

27g3mol

5．4g0.3mol

即投入的铝粉为5.4g。

（1）1∶1　

（2）1∶3　（3）3∶1　（4）A

题组二　Al2O3和Al（OH）3的两性

3．下列有关说法不正确的是（　　）

A．Al（OH）3在用于治疗胃酸过多类疾病时表现出弱碱性

B.明矾溶于水后可得到少量的有强吸附性的Al（OH）3胶体，故明矾可作净水剂

C．Al（OH）3可用于中和馒头制作过程（如发酵阶段）中产生的酸

D．Al2O3可用于制作耐火材料而Al（OH）3不能

C

4．下列除去杂质的方法不正确的是（　　）

A．镁粉中混有少量铝粉：

加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥

B．用过量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋

C．Al（OH）3中混有少量Mg（OH）2：

加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO2后过滤

D．MgO中混有少量Al2O3：

加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到MgO

B

题组三　制备Al（OH）3的最佳途径

5．实验室可用铝屑、氨水、氢氧化钠溶液、稀硫酸等来制备氢氧化铝，某同学设计了三种实验方案：

方案①

Al→Al3＋→Al（OH）3

方案②

Al→AlO

→Al（OH）3

方案③

（1）用方案①制备Al（OH）3时使用的药品最好是铝屑、稀硫酸和氨水，不用氢氧化钠代替氨水的原因是______________________________________________

____________________________________________________________________；

写出该方案中有关的离子方程式_____________________________________。

（2）用方案②来制备Al（OH）3时，必须注意________的用量，以防止生成的Al（OH）3溶解。

（3）三种方案中，你认为最好的是________（填序号），原因是__________________

分析本题应从Al（OH）3的两性着手，过量的强酸、强碱均会降低Al（OH）3的产率，而Al3＋与AlO

反应制取氢氧化铝，则不存在该问题，故方案③最好。

（1）若用NaOH溶液沉淀Al3＋，终点不易控制，因为Al（OH）3会溶于过量的NaOH溶液，从而影响Al（OH）3的生成量　2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，Al3＋＋3NH3·

H2O===Al（OH）3↓＋3NH

（2）稀硫酸　（3）③　药品用量最少，操作最为简单

[归纳提升]

制取Al（OH）3的“3”种途径

考点2　铝热反应

1．本质

利用铝的还原性，将难熔金属从其氧化物中置换出来：

2mAl＋3MnOm

mAl2O3＋3nM。

2．反应特点

在高温下进行，反应迅速，放出大量的热。

新生成的金属单质呈液态且易与Al2O3分离。

3．装置（以Fe2O3与Al反应为例）

4．现象

（1）镁带剧烈燃烧，放出大量的热，并发生耀眼的白光，氧化铁与铝粉在较高温度下发生剧烈反应。

（2）纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中。

5．应用

（1）在生产上，可用于焊接钢轨等。

（2）在冶金工业上用于冶炼难熔金属。

6．铝热剂

（1）在铝热反应中，反应混合物（铝粉、金属氧化物）称为铝热剂。

（2）能与Al组成铝热剂的金属氧化物常见的有Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3、MnO2、V2O5等。

　铝热反应的本质是利用铝的还原性，将难熔金属从其氧化物中置换出来，关于铝热反应思考下列问题：

（1）是否所有的金属氧化物都能和铝发生铝热反应？

（2）在铝热反应中，镁条、KClO3的作用分别是________、____________。

（3）做铝热反应时，应注意哪些事项？

_____________________________________________________________________

（1）否，判断铝热反应能否发生，应看金属的活动性。

例如MgO和Al不能发生铝热反应。

（2）引燃　助燃

（3）①要保证纸漏斗重叠时四周均为四层，且内层纸漏斗一定要用水润湿，以防止高温物质从四周溅出，同时损坏纸漏斗。

②蒸发皿中的细沙要适量，既要防止蒸发皿炸裂，又要防止熔融的液体溅出伤人。

③实验装置不要距人群太近，且应远离易燃物。

　粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。

进行如下实验：

①取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成；

②另取20gA全部溶于0.15L6.0mol·

L－1的盐酸中，得溶液C；

③将①中得到的单质B和溶液C反应，放出1.12L（标准状况）气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B；

④用KSCN溶液检验时，溶液D不变色。

请回答下列问题。

（1）①中引发铝热反应的实验操作是________________________，产物中的单质B是________。

（2）②中所发生的各反应的化学方程式是_______________________________

___________________________________________________________________。

（3）③中所发生的各反应的离子方程式是__________________________________

（4）若溶液D的体积仍视为0.15L，则该溶液中c（Mg2＋）为__________________，c（Fe2＋）为________________________________________________________

（1）铝热反应是指单质Al和某些金属氧化物发生的反应，反应过程中放出大量热，但该反应需要较高的温度才能引发。

在混合物上加少量KClO3固体并插上镁条，点燃镁条后放出热量，使KClO3固体分解放出O2，进一步加剧Mg的燃烧，可在短时间内使混合物温度迅速升高，引发反应。

发生的反应为Fe2O3＋2Al

Al2O3＋2Fe，所以产物中单质B为Fe。

（2）Fe2O3和MgO都是碱性氧化物，均能和酸反应生成盐和水：

Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O、MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O。

（3）混合物中只有Fe2O3能和Al发生铝热反应，生成Fe单质。

C溶液中有反应生成的FeCl3，还有未反应的HCl。

发生的离子反应为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。

（4）假设步骤②用去的20g固体中，MgO的物质的量为x，则Fe2O3的物质的量也为x，则40g·

mol－1×

x＋160g·

x＝20g，解得：

x＝0.1mol。

根据MgO～MgCl2的关系，则溶液中MgCl2的浓度为0.1mol÷

0.15L≈0.67mol·

L－1。

步骤④说明溶液中没有Fe3＋，也就是溶质为FeCl2和MgCl2。

根据Cl－不变的关系，可知MgCl2和FeCl2的总的物质的量等于

＝0.45mol，所以，FeCl2的浓度为

≈2.3mol·

（1）加少量KClO3，插上镁条并将其点燃　Fe

（2）Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O、

MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O

（3）Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋

（4）0.67mol·

L－1　2.3mol·

L－1

考点3　用数形结合思想理解“铝三角”

1．Al3＋、Al（OH）3、AlO

之间的转化关系

写出实现上述各步转化的离子方程式。

（1）__________________________________________________________________。

（2）__________________________________________________________________。

（3）__________________________________________________________________。

（4）_________________________________________________________________。

（5）__________________________________________________________________。

（6）__________________________________________________________________。

（1）①Al3＋＋3NH3·

②Al3＋＋3AlO

＋6H2O===4Al（OH）3↓

③Al3＋＋3OH－===Al（OH）3↓

（2）Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O

（3）Al3＋＋4OH－===AlO

＋2H2O

（4）AlO

＋4H＋===Al3＋＋2H2O

（5）①AlO

②AlO

＋H＋＋H2O===Al（OH）3↓

（6）Al（OH）3＋OH－===AlO

2．与Al（OH）3沉淀生成有关的图像分析

（1）可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像（从上述1中的转化关系中选择符合图像变化的离子方程式，下同）

操作

向可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量

向NaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液至过量

现象

立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失

无沉淀（有但即溶）→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失

图像

方程式序号

AB：

（1）③

BD：

（6）

（3）

BC：

（1）②

（2）偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像

向偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过量

向稀盐酸中逐滴加入偏铝酸盐溶液至过量

无沉淀→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失

方程式

序号

（5）②

（2）

（4）

　按要求画出图像。

（1）向MgCl2、AlCl3溶液中（假设各1mol），逐滴加入NaOH溶液，画出沉淀的物质的量随NaOH溶液体积变化的图像。

（2）向HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl溶液中（假设各1mol），逐滴加入NaOH溶液，画出沉淀的物质的量随NaOH溶液体积变化的图像。

（3）向NaOH、NaAlO2溶液中（假设各1mol），逐滴加入HCl溶液，画出沉淀的物质的量随HCl溶液体积变化的图像。

（4）向NaOH、Na2CO3、NaAlO2溶液中（假设各1mol），逐滴加入HCl溶液，画出沉淀的物质的量随HCl溶液体积变化的图像。

（5）向NaOH、Ca（OH）2、NaAlO2溶液中（假设各1mol），通入CO2气体，画出沉淀的物质的量随CO2通入的变化图像。

反应顺序为

Ca（OH）2＋CO2===CaCO3↓＋H2O

　1mol　1mol　　1mol

2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O

1mol　　0.5mol　0.5mol

2NaAlO2＋CO2＋3H2O===2Al（OH）3↓＋Na2CO3

1mol　　0.5mol　　　　　1mol　　　　0.5mol

Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3

1mol　　1mol

CaCO3＋CO2＋H2O===Ca（HCO3）2

1mol　1mol

题组一　由Al3＋、AlO

生成Al（OH）3的图像的综合分析

1．如图表示AlCl3溶液与NaOH溶液相互滴加过程中微粒物质的量的关系曲线。

下列判断错误的是（　　）

A．①线表示Al3＋的物质的量的变化

B．x表示AlCl3的物质的量

C．③线表示Al（OH）3的物质的量的变化

D．④线表示AlO

的物质的量的变化

AlCl3溶液与NaOH溶液混合有两种方式：

向AlCl3溶液中缓慢滴加NaOH溶液，开始有沉淀生成后沉淀溶解，且生成沉淀与沉淀溶解消耗的NaOH的物质的量之比为3∶1，显然符合题意，A、C、D项正确，则x表示NaOH的物质的量，B项错误；

另一种方式是向NaOH溶液中缓慢滴加AlCl3溶液，开始没有沉淀，后有沉淀生成，与本题图示情况不符。

2.某混合溶液中可能含有HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl、Na2CO3、KCl中的一种或几种物质，往该溶液中逐滴加入NaOH溶液，产生沉淀的物质的量（n）与加入的NaOH溶液体积（V）的关系如图所示。

回答下列问题：

（1）溶液中一定含有的溶质是________________（填化学式，下同）,一定不含有的溶质是__________________。

（2）溶液中可能含有的溶质是________（填名称），判断该物质是否存在的实验方法是___________________________________________________________，

现象_______________________________________________________________。

（3）分别写出AB段、BC段发生反应的离子方程式：

①AB段为_______________________________________________________；

②BC段为________________________________________________________。

首先分析图像中的拐点、斜线及水平线所表示的化学意义。

OA段是NaOH溶液中和HCl；

加入过量NaOH溶液，沉淀全部溶解，说明无MgCl2，所以沉淀只有Al（OH）3；

BC段是NaOH溶液与NH4Cl反应，故原溶液中一定含有HCl和NH4Cl，一定无MgCl2；

又因为HCl与Na2CO3不能大量共存，所以一定无Na2CO3，可能含有KCl，可用焰色反应进行确定。

（1）HCl、AlCl3、NH4Cl　MgCl2、Na2CO3

（2）氯化钾　焰色反应　透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色是否为紫色　（3）①Al3＋＋3OH－===Al（OH）3↓

②NH

＋OH－===NH3·

H2O

题组二　Al3＋形成Al（OH）3的简单计算

3．（双选）向30mL1mol·

L－1的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4mol·

L－1的NaOH溶液，若产生0.78g白色沉淀，则加入的NaOH溶液的体积可能为（　　）

A．3mL　　　　　　　　B．7.5mL

C．15mLD．27.5mL

解法一：

把该题的信息转化为图像，用图像法求解，如图所示：

当生成沉淀0.01mol时需NaOH0.03mol或0.11mol，显然B项符合题意。

解法二：

已知n（AlCl3）＝0.03mol，n[Al（OH）3]＝0.01mol，由沉淀的物质的量小于氯化铝的物质的量可推知此题可能有两个答案：

一是氢氧化钠不足，二是氢氧化钠过量。

当碱的量不足时，则V（NaOH）＝

L＝0.0075L＝7.5mL；

当碱过量时，则V（NaOH）＝

L＝0.0275L＝27.5mL。

BD

4．现有A