高考化学专题复习铝及其化合物.docx
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高考化学专题复习铝及其化合物
第三章金属及其化合物
第二节铝及其重要化合物
核心知识图
命题预测
本节的重点知识有：
铝、氧化铝、氢氧化铝、明矾的性质及用途。
主要考查Al的性质，Al2O3、Al（OH）3的两性及Al3＋、AlO
、Al（OH）3之间的转化。
预测2015年高考仍会突出在铝与碱的反应，Al2O3、Al（OH）3的两性等基础知识上，还可能涉及铝的重要化合物的用途，如明矾净水、含铝药品、食品的摄入等与生活联系密切的内容。
自主复习
一、铝的主要性质及应用
1．物理性质
银白色有金属光泽的固体，有良好的、和延展性，密度较小，质地柔软。
2．化学性质
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：
②
④
⑤
即时即练
1．铝分别与足量的盐酸和NaOH溶液反应，当放出的H2在同温同压下相等时，消耗的盐酸与NaOH的物质的量之比为（ ）
A．1:
1 B．2:
1
C．3:
1D．1:
3
2．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。
反应中镁和铝的（ ）
A．物质的量之比为3:
2
B．质量之比为3:
2
C．摩尔质量之比为2:
3
D．反应速率之比为2:
3
二、铝的重要化合物的主要性质及应用
1．氧化铝
（1）色固体，溶于水，具有很高的。
（2）化学性质（用离子方程式表示）：
（3）用途：
是一种比较好的耐火材料，还可制作各种宝石。
2．氢氧化铝
（1）色胶状不溶于水的固体，有较强的性。
（2）化学性质：
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：
①；
②；
③。
（3）制备：
①向铝盐溶液中加氨水，离子方程式为：
。
②向偏铝酸盐溶液中通入足量CO2，离子方程式为：
。
3．明矾净水原理
明矾的化学式为：
，其净水的原理涉及到的离子方程式表示为：
。
即时即练
铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质，从铝土矿中提纯净Al2O3的工艺流程如下：
讨论回答下列问题：
（1）写出①、②中可能发生反应的离子方程式：
①_________________________________________________，
②_________________________________________________。
（2）步骤②中不用氨水沉淀Fe3＋的原因：
_____________________________________________。
自主评估
1．镁、铝单质的化学性质以相似性为主，但也存在某些较大差异性，下列物质能用于证明二者存在较大差异性的是（ ）
①CO2 ②盐酸 ③NaOH溶液 ④水
A．①④B．②③
C．①③D．②③④
2．（2013·南昌一模）某溶液能与Al粉反应放出H2，该溶液中可能大量共存的离子组是（ ）
A．NH
、Ba2＋、HCO
、Cl－
B．K＋、Al3＋、S2－、ClO－
C．Na＋、Fe3＋、Cl－、SO
D．NH
、Mg2＋、SO
、NO
3．下列说法中正确的是（ ）
A．铝合金门窗及餐具坚固耐用，所以铝不活泼，不易与其他物质反应
B．铝不能与Fe3O4发生置换反应
C．铝片放入氢氧化钠溶液中的离子方程式Al＋2OH－===AlO
＋H2↑
D．可以用氢氧化钠溶液来除去铁粉中的铝粉
4．用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝，下述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．②③④③
C．②③⑤③D．①③⑤③
5．现代建筑门窗常用古铜色的硬铝制造，取硬铝样品进行如下实验（每一步所加试剂都是过量的）
由此可以推知，下列各组可能是硬铝组成的是（ ）
A．Al、Cu、Mg、SiB．Al、Mg、Si、Zn
C．Al、Fe、C、CuD．Al、Si、Zn、Na
6．某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl3溶液中含有的Mg2＋、K＋杂质离子并尽可能减少AlCl3的损失。
下列说法正确的是（ ）
A．NaOH溶液可以用氨水来代替
B．溶液a中含有Al3＋、K＋、Cl－、Na＋、OH－
C．溶液b中只含有NaCl
D．向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的pH
7．易拉罐的主要成分为铝合金，其中以铝铁合金和铝镁合金最为常见。
现取几小块易拉罐碎片进行下列实验，其中实验方案与现象、结论正确的是（ ）
序号
实验方案
现象、结论
A
加入盐酸
产生无色气体，含铝、铁、镁三种元素
B
加入NaOH溶液
有无色气体产生，含有镁铝两种元素
C
加入盐酸后，所得溶液中再加入少量NaOH溶液
产生白色沉淀，含有镁元素
D
用盐酸溶解并放置一会儿后，加入KSCN溶液
溶液呈血红色，含有铁元素
8．A、B、C、D、E五种化合物均含有同一种短周期常见元素，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易溶于水。
若取A溶液灼烧，焰色反应为紫色（透过蓝色钴玻璃片）。
（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：
____________________________________________________________________。
A→D：
_____________________________________________________________________。
课堂师生互动
考点1铝与酸、碱的反应及相关计算
【生之思】
1．等质量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生的H2量哪种物质多？
2．等浓度、等体积的盐酸和NaOH溶液分别与足量的铝粉反应，哪种物质产生的H2多？
产生H2的体积比是多少？
3．相同质量的镁铝合金分别与足量的盐酸和NaOH溶液反应，哪种物质产生的H2多？
4．如何除去镁粉中的少量铝粉？
【师之导】
铝与酸、碱反应的定量关系
铝分别与盐酸、NaOH溶液反应的原理：
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。
（1）等量的铝与足量盐酸和足量氢氧化钠溶液反应，产生H2的体积比为
＝
。
（2）足量铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生H2的体积比为
＝
。
（3）一定量的铝分别与一定量的盐酸和NaOH溶液反应，若产生H2的体积比为
＜
＜
，则必定是：
铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；铝与NaOH溶液反应时，铝不足而NaOH溶液过量。
例题1甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol/L盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得甲、乙两烧杯中产生的气体体积之比为1:
2，则加入铝粉的质量为（ ）
A．5.4gB．3.6g
C．2.7gD．1.6g
【考点过关】
1．等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加等质量的铝，生成氢气的体积比为56（相同条件下），则甲、乙两烧杯中的反应情况可能是（ ）
A．甲、乙中都是铝过量
B．甲中铝过量，乙中碱过量
C．甲中酸过量，乙中铝过量
D．甲中酸过量，乙中碱过量
2．将一定量的镁铝合金样品分成两等份，一份加入足量NaOH溶液中，充分反应后，收集到标准状况下气体6.72L；另一份加入到足量稀盐酸中，充分反应后，收集到标准状况下气体11.2L。
则原合金样品中镁的质量为（ ）
A．4.8gB．6g
C．9.6gD．12g
考点2含铝化合物之间的转化及应用
【生之思】
1．仅用试管和胶头滴管能否区分AlCl3溶液和NaOH溶液？
2．如何分离Al2O3和Fe2O3的混合物？
3．以AlCl3溶液为原料制备Al（OH）3，用NaOH溶液好还是用氨水好？
4．既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的物质有哪些？
【师之导】
1．Al3＋、Al（OH）3、AlO
之间的转化
2．应用
（1）判断离子共存：
Al3＋只能存在于强酸性溶液中，不能与显碱性的物质大量共存，AlO
只能存在于强碱性溶液中，不能与显酸性的物质大量共存，所以Al3＋与AlO
不能大量共存。
（2）鉴别（利用滴加顺序不同，现象不同）：
AlCl3溶液中滴加NaOH溶液现象为：
先生成白色沉淀，后沉淀溶解。
NaOH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，继续滴加沉淀不溶解。
（3）分离提纯：
①利用Al能溶于强碱溶液，分离Al与其他金属的混合物。
②利用Al2O3能与强碱反应，分离Al2O3与其他金属氧化物的混合物。
3．转化关系中的“量”
利用电荷守恒记忆，即：
（1）Al3＋
Al（OH）3
AlO
，Al3＋
余一个负电荷生成AlO
。
（2）AlO
恰好反应生成Al（OH）3
带3个正电荷Al3＋，
AlO
余3个正电荷生成Al3＋。
例题2下列各组物质，不能按
（“―→”表示反应一步完成）关系转化的是（ ）
选项
a
b
c
A
Al2O3
NaAlO2
Al（OH）3
B
AlCl3
Al（OH）3
NaAlO2
C
Al
Al（OH）3
Al2O3
D
MgCl2
Mg（OH）2
MgO
【考点过关】
3．向20mL1mol/L的Al2（SO4）3溶液中加入30mLKOH溶液，充分反应得到0.78g沉淀，则KOH溶液的物质的量浓度可能是（ ）
A．1mol/LB．3mol/L
C．5mol/LD．7mol/L
4．（2013·广东江门市调研题）相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱的量最多的是（ ）
A．AlB．Al（OH）3
C．AlCl3D．Al2O3
学科素养提升
数学结合思想在本节解题中的应用
以化学知识为载体，将化学问题抽象成数学问题，利用数学工具通过计算和推理，解决化学问题，是图像分析法的解题特点。
“镁、铝图像题”是接触到最多的图像题。
1．可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像
2.偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像
操作
偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过量
盐酸中逐滴加入偏铝酸盐溶液至过量
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→沉淀不变
图像
3.向Mg2＋与Al3＋的酸性溶液中逐渐加入强碱溶液
4.图像题的解答要领
（1）转化过程中要遵循化学方程式中的化学计量数的对应关系。
（2）看清纵横坐标的含义，对图像进行全面分析。
（3）对于一些复杂问题可先分解后组合，进行图像的叠加工作；只有抓住一些关键点（最高点、最低点、转折点等）和变化趋势，才能顺利地解决图像问题。
典型例题把由NaOH、AlCl3、MgCl2三种固体组成的混合物，溶于足量水中后有0.58g白色沉淀生成，在所得的浑浊液中，逐滴加入0.5mol/L盐酸，加入盐酸的体积（V）与生成沉淀的质量（m）关系如图所示：
（1）混合物中NaOH的质量为____________，混合物中AlCl3的质量为____________，混合物中MgCl2的质量为________。
（2）P点表示盐酸的体积是________。
【过关训练】
1．（2012·云南省重点高中高三联考）某同学研究铝及其化合物的性质时设计了如下两个实验方案。
方案①：
2.7gAl
X溶液
Al（OH）3沉淀
方案②：
2.7gAl
Y溶液
Al（OH）3沉淀
NaOH和HCl的浓度均是3mol·L－1，如图是向X溶液和Y溶液中分别加入NaOH和HCl时产生沉淀的物质的量与加入盐酸和氢氧化钠溶液体积之间的关系，下列说法不正确的是（ ）
A．a曲线表示的是向X溶液中加入NaOH溶液
B．在O点时两方案中所得溶液浓度相等且都显碱性
C．a、b曲线表示的反应都是非氧化还原反应
D．X溶液显酸性，Y溶液显碱性
2．将Na2O2逐渐加入到含有Al3＋、Mg2＋、NH
的混合液中并微热，产生沉淀和气体的物质的量与加入Na2O2的物质的量的关系如图所示，则原混合液中Al3＋、Mg2＋、NH
的物质的量分别是（ ）
A．2mol、3mol、8molB．3mol、2mol、8mol
C．2mol、3mol、4molD．3mol、2mol、4mol
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