高中化学 铝及其化合物讲义必修11.docx
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高中化学铝及其化合物讲义必修11
铝及其化合物
【知识归纳】
一、金属铝的理化性质
1、铝的物理性质
2、铝的化学性质
三、
A12O3为两性氧化物，Al（OH）3为两性氢氧化物，都既可以与强酸反应生成盐和水，也可以与强碱反应生成盐和水。
二、铝的化合物
1、氢氧化铝与氧化铝
2、铝盐
1．氢氧化铝的两种电离方式：
2．铝离子与氢氧根的反应：
3．偏铝酸根与氢离子的反应：
铝离子与偏铝酸根的转化关系
典型例题
（一）
1、常温下能用铝制容器盛放的是（）
A．浓盐酸Ｂ．浓硝酸Ｃ．稀硝酸Ｄ．稀硫酸
1、B
2．[双选题]下列关于金属铝的叙述中，说法不正确的是（ ）
A．铝的化学性质很活泼，在空气中极易锈蚀
B．铝是比较活泼的金属，在化学反应中容易失去电子，表现出还原性
C．铝箔在空气中受热可以熔化，且发生剧烈燃烧
D．铝箔在空气中受热可以熔化，由于氧化膜的存在，熔化的铝并不滴落
解析：
尽管铝的化学性质很活泼，但在空气中易与氧气反应，生成一层稳定的致密氧化膜，故不易被锈蚀，A项错；B项正确；铝箔在空气中受热可以熔化，但形成的氧化膜使得铝与氧气不再反应，因而也就不会燃烧，C项错；D项正确。
答案：
AC
3．下列变化不可能通过一步实验直接完成的是（ ）
A．Al（OH）3→Al2O3 B．Al2O3→Al（OH）3
C．Al→AlOD．Al3＋→Al（OH）3
解析：
Al（OH）3加热分解可直接得Al2O3，Al与强碱溶液反应可得AlO，Al3＋遇碱可直接得Al（OH）3，Al2O3难溶于水，不能通过一步反应得Al（OH）3，应将Al2O3与酸或碱反应得Al3＋或AlO，再与碱或酸反应，才能得Al（OH）3。
答案：
B
4．将物质X逐渐加入Y溶液中，生成沉淀的物质的量n2与所加X的物质的量n1的关系如图所示。
符合图示情况的是（ ）
A
B
C
D
X
NaOH
AlCl3
HCl
NaAlO2
Y
AlCl3
NaOH
NaAlO2
HCl
解析：
因为是将物质X逐渐加入Y溶液中，且是沉淀逐渐增多至最大量，再逐渐减少至消失，所以B、D都不正确；写出化学方程式，根据最大沉淀量前后比为1∶3，而A中最大沉淀量前后比为3∶1，所以只有C符合题意。
答案：
C
5．把Ba（OH）2溶液滴入明矾溶液中，使SO全部转化成BaSO4沉淀，此时铝元素的主要存在形式是（ ）
A．Al3＋B．Al（OH）3
C．AlOD．Al3＋和Al（OH）3
解析：
1mol明矾中含2molSO，需2molBa（OH）2，则Al3＋与OH－物质的量之比为1∶4，所以，Al3＋生成AlO。
答案：
C
6．铝土矿（主要成分为Al2O3，还有少量杂质）是提取铝的原料。
提取铝的工艺流程如下：
（1）请用离子方程式表示以上工艺流程中第①步反应：
________________________________________________________________________。
（2）写出以上工艺流程中第③步反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
（3）若第①步加入的是盐酸，则发生反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
解析：
铝土矿的主要成分是Al2O3，既可用氢氧化钠溶液溶解，也可用盐酸溶解，发生的离子反应分别为Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O，Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，原方案中为保证把偏铝酸钠溶液中的铝元素完全转化为氢氧化铝沉淀，应通入足量二氧化碳气体，所以发生的化学反应为NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al（OH）3↓＋NaHCO3。
答案：
（1）Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O
（2）NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al（OH）3↓＋NaHCO3
（3）Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O
巩固训练
1．下列说法正确的是（ ）
A．Al2O3难溶于水，不跟水反应，所以它不是Al（OH）3对应的氧化物
B．因为Al2O3是金属氧化物，所以它是碱性氧化物
C．Al2O3能跟所有的酸碱溶液反应
D．Al2O3能跟强的酸碱溶液反应
解析：
A中Al2O3是Al（OH）3对应的氧化物；B中金属氧化物不一定就是碱性氧化物，如Mn2O7等；C中Al2O3只与强碱反应。
答案：
D
2．有关铝及其化合物的说法错误的是（ ）
A．用于熔化烧碱的坩埚，可用Al2O3这种材料制成
B．铝能在空气中稳定存在是因为其表面覆盖着一层氧化铝薄膜
C．氧化铝是一种难熔物质，是一种较好的耐火材料
D．氢氧化铝能中和胃酸，可用于制胃药
解析：
Al2O3和NaOH能发生反应，熔化烧碱的坩埚不能用Al2O3材料制成。
答案：
A
3．既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应的化合物是（ ）
①Al（OH）3 ②Al2O3 ③Al ④NaHCO3⑤Mg（OH）2
A．①②③④B．①②③④⑤
C．①②④D．①②④⑤
解析：
Mg（OH）2只与酸反应，不与强碱反应；Al虽然既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应，但不是化合物。
答案：
C
4．向100mL1.0mol/L的AlCl3溶液中逐滴加入0.5mol/L的NaOH溶液至过量，生成沉淀的物质的量与加入NaOH的物质的量的理论曲线图正确的是（ ）
解析：
向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，发生的反应依次是：
Al3＋＋3OH－===Al（OH）3↓、Al（OH）3＋OH－===AlO＋2H2O，其现象是先产生白色沉淀，后沉淀逐渐减少，直到全部消失，而且沉淀最多和沉淀恰好消失时前后消耗的NaOH的物质的量之比为3∶1。
答案：
D
5．镁、铝混合粉末10.2g溶于500mL4mol/L盐酸中。
若加入2mol/L的氢氧化钠溶液，使得沉淀达到最大量，则需加入氢氧化钠溶液的体积为（ ）
A．100mLB．500mL
C．1000mLD．1500mL
解析：
当沉淀量达到最大时，溶液中的溶质为NaCl，根据Na、Cl原子个数比为1∶1可知需NaOH溶液的体积为1000mL。
答案：
C
6．下列金属中，遇到盐酸或强碱溶液均能放出H2的是（ ）
A．Cu B．Mg
C．FeD．Al
解析：
既能与酸反应又能与碱溶液反应放出H2的为Al。
答案：
D
7．质量相同的两份铝粉，第一份中加入足量的NaOH溶液，第二份中加入足量的盐酸，在同温同压下放出气体的体积比是（ ）
A．1∶2B．2∶1
C．1∶4D．1∶1
解析：
由2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑和2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑可知Al与H2的数量关系相同，质量相同的铝与足量的酸碱溶液反应生成的H2相同。
答案：
D
8．标准状况下，3.25g锌与足量的盐酸反应生成xL氢气，下列比例式正确的是（ ）
A．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
1mol1mol
3.25gxL
B．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
65g1L
3．25gxL
C．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
1mol22.4L
0．05molxL
D．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
65g1mol
3．25gxL
解析：
比例式应注意单位要“上下一致，左右对应”。
答案：
C
9．在500mLNaOH溶液中加入足量铝粉，反应完全后共收集到标准状况下的气体33.6L，该NaOH溶液的浓度为（ ）
A．1.0mol/LB．2.0mol/L
C．1.5mol/LD．3.0mol/L
解析：
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
2mol67.2L
n（NaOH）33.6L
n（NaOH）＝＝1mol，
c（NaOH）＝＝2mol/L。
答案：
B
10．铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相同时，反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比为（ ）
A．1∶1 B．2∶1
C．3∶1D．1∶3
解析：
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
6mol 3mol
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
2mol 3mol
n（HCl）∶n（NaOH）＝6∶2＝3∶1。
答案：
C
11．用打磨掉氧化膜的铝箔包装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的气体，则收集到的气体为（标准状况）（ ）
A．O2和H2的混合气体B．1.12LH2
C．大于1.12LH2D．小于1.12L气体
解析：
在题中隐蔽着一个至关重要的条件“铝箔”。
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。
0.1mol金属钠与水反应生成氢气0.05mol，生成氢氧化钠0.10mol，氢氧化钠与铝反应生成氢气和偏铝酸钠，故最后收集到的气体是这两部分H2的总和，显然要比Na单独与水反应产生的H2多。
答案：
C
12．在杠杆的两端分别挂着质量相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡。
然后将两球分别浸没在溶液质量相等的稀烧碱溶液和硫酸铜溶液中一段时间，如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．铝球表面有气泡产生，且有白色沉淀生成，杠杆不平衡
B．铝球表面有气泡产生，溶液澄清；铁球表面有红色物质析出，溶液蓝色变浅，杠杆右边下沉
C．反应后去掉两烧杯，杠杆仍平衡
D．右边球上出现红色，左边溶液的c（OH－）增大
解析：
左边中的Al球与NaOH溶液反应：
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，有一部分铝溶解，并产生气体，生成NaAlO2易溶于水，消耗掉一部分NaOH，左边烧杯中溶液的c（OH－）减小；右边Fe球浸在CuSO4溶液中发生反应：
Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，铁球表面有红色物质析出，铁球质量增加，Cu2＋减少，溶液蓝色变浅。
答案：
B
13．A、B、C、D、E五种化合物，均含有某种常见元素，它们的转化关系如图所示，其中A为澄清溶液，C为难溶的白色固体，E则易溶于水，若取A溶液灼烧，焰色反应为浅紫色（透过蓝色钴玻璃）。
请回答下列问题：
（1）写出化学式：
A_________，B_________，C_________，D_________，E_________。
（2）写出下列反应的离子方程式：
A→B：
___________________________________________________________________，
B→D：
____________________________________________________________________，
C→E：
____________________________________________________________________。
解析：
本题主要考查铝的化合
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