专题一铝及其重要化合物.docx

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专题一铝及其重要化合物

专题一：

铝及其重要化合物

问题：

铝及化合物的变化

（1）以物质的类别为横坐标，化合价为纵坐标，将铝和铝的化合物放置在”坐标系中。

（2）用连线的方法在坐标系中把两种物质”连“起来，箭头的方向由“反应物”指向“生成物”，表示无机物无机物之间的转化关系。

按照“连线”书写相关转化的化学方

知识梳理：

一、铝在周期表中的位置及工业制备铝

1、铝在周期表中的位置：

铝在自然界主要以形式的存在，镁铝是活泼金属，但是不用特殊保存的原因是：

2、工业上制备钠、镁、铝的原理：

（写出方程式）

3、镁铝的重要用途是：

二：

铝的化学性质

1．铝与氧气反应

用坩埚钳夹住一小块铝箔，在酒精灯上加热至之熔化，会看到的现象是____________________

，原因是_____________________反应的化学方程式是__________________________。

2．铝与酸的反应

（1）铝与稀硫酸反应的离子方程式为：

___________________________________________。

（2）铝和浓硫酸、浓硝酸接触会：

3．铝与强碱的反应

铝与NaOH溶液反应的离子方程式为：

_______________________________________

4．铝热反应

（1）原理（写方程式）

（2）实验装置：

（3）现象

（4）应用：

深度思考

1．铝是活泼金属，为什么铝制品常用来作为各种材料、具有一定的防腐蚀能力？

2．铝与酸、碱反应的实质是什么？

氧化剂是什么？

3、钠、镁、铝原子半径大小关系？

设计实验证明它们金属性强弱的关系？

二　铝的重要化合物

1、铝的氧化物和氢氧化物

氧化铝

氢氧化铝

物理性质

类别

化学性质

与盐酸

与氢氧化钠溶液

加热

很稳定、不分解

制备方法

用途

2、常见的铝盐

（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。

电离方程式为：

（2）明矾的化学式为：

________________，它是____色晶体，____溶于水，水溶液pH____7（填“<”、“>”或“＝”）。

明矾可以净水，其净水的原因是：

_____________

（3）偏铝酸钠的化学式为：

，常温下，偏铝酸钠溶液显性，原因是：

。

深度思考

1：

工业上制备钠用电解熔融的氯化钠，而工业制备铝时，电解熔融的氧化铝而不用氯化铝的原因？

2：

用沉淀溶解平衡解释，氢氧化铝既溶于盐酸又溶于氢氧化钠溶液的原因？

3、将氯化铝溶液蒸干并灼烧得到的产物是什么？

将硫酸铝溶液蒸干得到的产物？

4、将氯化铝溶液和碳酸氢钠溶液混合产生的现象，写出相应的离子方程式？

5、将浓度的硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液混合，立即产生大量的白色沉淀和气体，写出相应的离子方程式。

5、向某浓度的硫酸铝铵溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液，写出每个阶段发生离子方程式。

三、反加顺加现象不一样

1、Na2CO3溶液和盐酸（可溶性碳酸盐溶液和强酸）

（1）将盐酸逐滴加入到碳酸钠溶液中

现象：

。

反应方程式：

（2）将碳酸钠溶液滴入到盐酸溶液中。

现象：

。

反应方程式：

2、AlCl3溶液和氢氧化钠溶液

（1）将氢氧化钠溶液逐滴加入到AlCl3溶液中。

现象：

反应方程式：

（2）将AlCl3溶液逐滴加入到氢氧化钠溶液中

现象：

反应方程式：

3、偏铝酸钠溶液和盐酸

（1）将盐酸逐滴加入偏铝酸钠溶液中

现象：

反应方程式：

（2）将偏铝酸钠溶液逐滴加入盐酸中

现象：

应方程式：

4、氯化铁溶液和硫化钠溶液混合问题

（1）将硫化钠溶液逐滴加入到氯化铁溶液中

现象：

相应的离子方程式：

（2）将氯化铁溶液溶液加入到硫化钠溶液中，现象：

。

相应的离子方程式

典型例题：

例1：

下列物质中，既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应的是（）

①Ca（HCO3）2②Al2O3③Al（OH）3④NaAlO2⑤（NH4）2S⑥Al

A．②③B．②③⑥C．①②③⑤⑥D．全部

例2、用稀硫酸、氢氧化钠和铝为原料制取氢氧化铝，甲、乙、丙三学生分别用三种不同途

径制备。

甲.

乙.

A．乙消耗原料少B．三者消耗原料相同

C．丙消耗原料最少D．甲、乙消耗原料相同

例3、两份铝片，第一份与足量的盐酸反应，第二份与足量的氢氧化钠溶液反应，同温、同压下放出相同体积的气体，则两份铝片质量比为（）

A．1∶1B．3∶2C．2∶3D．1∶6

例4、把ag铁铝合金粉末溶于足量盐酸中，加入过量NaOH溶液。

过滤出沉淀，经洗涤、干燥、灼烧，得到红棕色粉末的质量仍为ag，则原合金中铁的质量分数为（）

A.70%B.52.4%C.47.6%D.30%

例5、短周期元素组成的单质A、B、C和甲、乙、丙、丁四种化合物，它们之间有图示的转化关系，已知C为密度最小的气体，甲俗称刚玉，是红宝石的主要成分。

（1）写出丙的名称：

。

（2）组成单质A的元素在周期表中的位置是。

（3）写出下列变化的方程式：

①A与NaOH溶液反应的化学方程式。

②甲与NaOH溶液反应的离子方程式。

③乙溶液与过量CO2反应的离子方程式。

（4）甲的用途是（任写一种）；A与Fe2O3的反应类型为。

（5）写出丁的电离方程式：

强化训练：

1、用坩埚钳夹住一小块刚用酸处理过的铝箔，在酒精灯上加热至熔化，发现熔化的铝并不滴落。

下列关于上述实验现象的解释不正确的是（）

A．铝在空气中能很快形成氧化膜B．铝箔表面温度低，未熔化

C．氧化铝的熔点比铝高D．氧化铝薄膜包住了熔化的铝

2、下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是（）

A．KB．NaC．镁D．铁

3、氢氧化铝可作为治疗某种胃病的内服药，这是利用了氢氧化铝的哪个性质（）

A．酸性　B．碱性　C．两性D．氧化性

4、实验室制备Al（OH）3最好用（）

A．Al2O3和稀盐酸B．Al2O3和水C．Al2（SO4）3和KOHD．AlCl3和氨水

5、下列物质的组合，不属于铝热剂的是（）

A.FeO＋AlB.Mg＋Al2O3C.Al＋V2O5D.Al＋Cr2O3

6、化学在生产和日常生活中有着重要的应用。

下列说法不正确的是（）

A．明矾水解形成的Al（OH）3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化

B.在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率

C.MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料

D.电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁

7、能正确表示下列反应的离子方程式是　（）

A、足量硫酸铝与纯碱反应：

2Al3＋＋3CO32－＋3H2O＝2Al（OH）3↓＋3CO2↑

B、浓烧减溶液中加入铝片：

Al＋2OH－＝AlO2－＋H2↑

C、以石墨作电极电解氯化铝溶液：

2Cl－＋2H2O

2OH－＋H2↑＋Cl2↑

D、氯化铝溶液中加入过量氨水：

Al3+＋4NH3·H2O＝AlO2－＋4NH4＋＋2H2O

8、以下各物质间的每步转化不能通过一步反应就实现的是（）

A.C→CO→CO2→Na2CO3B.Fe→Fe3O4→Fe（OH）3→FeCl3

C.Na→Na2O2→Na2CO3→NaOHD.N2→NO→NO2→HNO3

9、下列生产目的能达到的是（）

A．AlCl3溶液与Na2S溶液反应制Al2S3B．用浓H2SO4与溴化钠反应制取溴化氢

C．用铝粉与软锰矿（含MnO2）可制得锰D．用镁粉和空气反应可制得Mg3N2

10、在有固体Mg（OH）2存在的饱和溶液中，存在平衡Mg（OH）2（固）

Mg2+＋2OH－，若要使Mg（OH）2固体减少，可在饱和溶液中加入（）

A、MgCl2B、NaOHC、NH4ClD、Na2S

11、把一小块镁、铝合金放入6mol·L－1的NaOH溶液中，可以形成微型原电池，则该电池负极上发生的电极反应为　　　（）

A、Mg－2e－＝Mg2+B、Al＋4OH－－3e－＝A1O2－＋2H2O

C、4OH－－4e－＝2H2O＋O2↑D、2H2O＋2e－＝2OH－＋H2↑

12、下列反应的现象不是“先浑浊后澄清”的是（）

A、NaAlO2溶液中滴入盐酸至过量　　B、Ca（ClO）2溶液中通入CO2至过量

C、AlCl3溶液中滴入浓氨水至过量D、AgNO3溶液中滴入氨水至过量

13、等体积的AlCl3溶液和NaOH溶液混合后，沉淀物中含铝的质量与溶液中含铝的质量相等，则AlCl3和NaOH两种溶液的物质的量之比是（）

A.1：

3B.2：

3C.1：

4D.2：

7

14、向含1molKAl（SO4）2的溶液中加入适量的Ba（OH）2溶液，使SO42－沉淀完全，此时Al（OH）3沉淀的物质的量是（）

A.0molB.2/3molC.1molD.1.33mol

15、3.9克的镁铝合金，投入到500ml2mol/L的盐酸中，金属完全溶解，再加入4mol/L的氢氧化钠溶液，若要生成沉淀最多，加入这种氢氧化钠溶液的体积是（）

A、125mlB、200mlC、250mlD、560ml

16、向20mL某物质的量浓度的AlCl3溶液中滴入2mol/LNaOH溶液时，得到的Al（OH）3沉淀质量与所加NaOH溶液体积（mL）的关系如图所示，试回答下列问题：

（1）图中A点表示的意义是

（2）图中B点表示的意义是

（3）上述两步总反应用总的离子方程式可表示为：

（3）若溶液中有Al（OH）3沉淀0.39g，则此时用去NaOH溶液的体积为

17、对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。

（1）以下为铝材表面处理的一种方法：

①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是_____________

（用离子方程式表示）。

为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的

a．NH3b．CO2c．NaOHd．HNO3

②以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为________。

取少量废电解液，加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因_____________

（2）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因________________________。

18、蛇纹石矿由MgO、Fe2O3、Al2O3和SiO2组成。

实验小组设计如下流程欲分别制得单质Al、Fe、Mg和Si。

有关氢氧化物沉淀的pH见下表：

金属阳离子

氢氧化物开始沉淀时的pH

氢氧化物完全沉淀时的pH

Fe3+

1.9

3.2

Mg2+

9.4

11.6

（1）溶液A中含有的阳离子有。

（2）操作②中涉及的化学方程式为。

操作④中生成沉淀G的离子方程式为。

（3）操作⑤中调节pH到5～6时，可以用到的试剂（填序号）。

a．NaOH溶液b．氨水c．MgOd．Mg（OH）2

（4）从滤液H制取金属Mg的流程如下：

流程中冶炼镁的方法是在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O制取无水氯化镁的原因是

19、富铁铝土矿（主要含有A12O3、Fe2O3、FeO和SiO2）可制备新型净水剂液体聚合硫酸铝铁[AlaFeb（OH）m（SO4）n]。

研究发现，当a＝b时净水效果最好。

工艺流程如下（部分操作和产物略）：

（1）A12O3与H2SO4发生反应的离子方程式是________。

（2）测得滤液中。

加入FeSO4·7H2O和H2O2的作用是（结合化学用语说明）

________。

（4）将溶液A电解得到液体聚合硫酸铝铁。

装置如图所示（阴离子交换膜只允许阴离子通过，

电极为惰性电极）

①阴极室的电极反应式是________。

②电解过程阳极室溶液pH的变化是_____

（填“增大”、“减小”或“不变”）。

③简述在反应室中生成液体聚合硫酸铝铁的原理______。

20、一位同学在复习时遇到这样一道习题：

某无色溶液中可能含有“H+、OH-、Na+、NO3-”，加入铝粉后，只产生H2，问该无色溶液中能大量存在哪几种离子。

（1）加入铝粉产生H2，说明铝具有______（填“氧化性”或“还原性”）。

（2）该同学分析：

若H+大量存在，则NO3-就不能大量存在。

设计实验证实如下：

装置

现象

ⅰ.实验初始，未见明显现象

ⅱ.过一会儿，出现气泡，液面上方呈浅棕色

ⅲ.试管变热，溶液沸腾

①盐酸溶解Al2O3薄膜的离子方程式是___。

②根据现象ⅱ，推测溶液中产生了NO，为进一步确认，进行如下实验：

实验

内容

现象

实验1

将湿润KI—淀粉试纸置于空气中

未变蓝

实验2

用湿润KI—淀粉试纸检验浅棕色气体

试纸变蓝

a.浅棕色气体是____。

b.实验1的目的是_____。

c.实验1、2说明反应生成了NO，将生成NO的离子方程式补充完整：

Al+NO3+____==Al3++NO↑+____

（3）再假设：

若OH-大量存在，NO3-也可能不能大量存在。

重新设计实验证实如下：

装置

现象

ⅰ.实验初始，未见明显现象

ⅱ.过一会儿，出现气泡，有刺激性气味

为确认“刺激性气味”气体，进行如下实验：

用湿润KI—淀粉试纸检验，未变蓝；用湿润红色石蕊试纸检验，试纸变蓝。

①刺激性气味的气体是______。

②产生该气体的离子方程式是___。

（4）在NaOH溶液中加入铝粉，结果只检验出有H2生成，其化学方程式是______。

（5）实验结果证实：

NO3在酸、碱性环境中都有一定的氧化性，能氧化铝单质，产生含氮化合物。

习题中的无色溶液一定能大量存在的是Na+和OH-。

补充：

写出下列反应的方程式（有离子方程式的直接写离子方程式）

1、金属铝和氢氧化钠溶液的反应

2、氧化铝和氢氧化钠溶液的反应

3、氧化铝和盐酸的反应

4、氢氧化铝和氢氧化钠溶液的反应

5、氢氧化铝和盐酸的反应

6、氢氧化铝的电离

7、氯化铝溶液加入过量的氨水

8：

氯化铝溶液加入少量的氢氧化钠溶液

9：

氯化铝溶液加入过量的氢氧化钠溶液

10：

工业上制备铝

11：

工业上制备镁

12;明矾净化水的原因

13：

硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液混合产生大量的气体和沉淀

14：

明矾溶液中加入少量的氢氧化钡溶液

15：

明矾溶液中加入过量的氢氧化钡溶液

16：

铝和氧化铁的铝热反应

17：

铝和二氧化锰的铝热

18：

向偏铝酸钠溶液中通入少量的CO2

19、向偏铝酸钠溶液中通入过量的CO2

20：

向偏铝酸钠溶液中通入少量的盐酸

21：

向偏铝酸钠溶液中通入过量的盐酸

22、以铝土矿（主要成分是Al2O3，杂质有SiO2、Fe2O3等）为原料，采用拜耳法生产Al2O3的流程如下图所示：

（1）Al2O3可用于电解制Al，其反应的化学方程式是_______。

（2）调控反应池中钠铝元素之比一定时，Al2O3溶于NaOH，SiO2转化为铝硅酸钠沉淀。

Al2O3溶于NaOH的离子方程式是__。

（3）该生产过程中，需向沉淀池中加入X。

①X可为过量的CO2，则滤液II中主要的溶质是_______，为了使滤液II循环利用，应补充的物质是_______（选填字母）；

a．CaOb．HClc．Na2CO3

②X也可为少量Al（OH）3晶种（晶种可加速沉淀的生成），其优点是_______。

（4）测铝土矿中铝元素含量：

将mg铝土矿样品经处理配成VmL溶液

取少量该溶液用EDTA法测得该溶液中Fe3+、Al3+浓度之和为amol·L－1

另取少量该溶液，将Fe3+用盐酸羟胺还原为Fe2+后，利用吸光度法测得吸光度为0.400（吸光度与Fe2+浓度对应曲线如下图）

该铝土矿样品中铝元素的质量分数表达式是_______（用字母表示）。

（1）还原性

（2）①6H++Al2O3==2Al3++3H2O

②a.NO2

b.对比实验，排除氧气使湿润的淀粉KI试纸变蓝的可能

c.1，1，4H+，1，1，2H2O

（3）①NH3

②8Al+3NO3-+5OH-+2H2O==3NH3↑+8AlO2-

（4）2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑

（1）2Al2O3（熔融）====4Al+3O2↑

（2）Al2O3+2OH－=2AlO2－+H2O

（3）①NaHCO3a

②滤液

可直接循环使用。

（4）27V（a-0.0400×10-3）/1000m

（1）A12O3+6H+=2Al3++3H2O（2分）

（2）2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O补充Fe3+（2分）

（3）①2H++2e-=H2↑（1分）②减小（1分）

③电解过程中反应室中的SO42-通过阴离子交换膜进入阳极室，阴极室中的OH-通过

阴离子交换膜进入反应室，生成聚合硫酸铝铁。

（2分）

15、（14年朝阳二模）

（1）还原性

（2）①6H++Al2O3==2Al3++3H2O

②a.NO2

b.对比实验，排除氧气使湿润的淀粉KI试纸变蓝的可能

c.1，1，4H+，1，1，2H2O

（3）①NH3

②8Al+3NO3-+5OH-+2H2O==3NH3↑+8AlO2-

（4）2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑