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1、第6讲 铝及其化合物高考化学一轮复习名师精讲练第6讲 铝及其化合物【知识梳理】一、铝铝元素在元素周期表中位于第三周期A族。铝为银白色金属，熔点为66040C，沸点为24670C密度为27gcm-3,导电性仅次于银、铜和金。1铝跟非金属反应：常温下，铝被空气里的氧气氧化，在表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻止内部的金属继续与氧气反应。铝在空气中强热：4Al3O22Al2O3（反应放出大量的热和耀眼的白光，因此铝可用于制造燃烧弹、信号弹、火箭推进剂等。铝与氮气在高温下反应：2AlN22AlN，铝容易和卤素反应，常温下和氯气激烈化合生成三氯化铝；在溴中燃烧铝粉生成三溴化铝。在高温下也能和硫、氮气、碳直

2、接化合成Al2S3、AlN、Al4C3(2000)。温馨提示：将未打磨的铝箔在酒精灯火焰上加热，发现铝箔发红卷缩，变暗失去光泽，熔化不落下（表面有氧化膜，因此不能燃烧）。将已打磨的铝箔在酒精灯火焰上加热，发现铝箔也卷缩，变暗失去光泽，熔化不落下（打磨后铝箔表面又很快形成氧化膜，阻止了铝的燃烧）。2铝与酸反应（1）与非氧化性强酸(稀硫酸、盐酸)反应：2Al3H2SO4Al2(SO4)33H2 2Al6H+ 2Al3+3H2（2）常温下，铝、铁遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化。所以可用铝制容器盛装浓硫酸或浓硝酸。（3）加热时，铝与热浓硫酸、浓硝酸反应：2Al6H2SO4(浓) Al2(SO4)33SO26

3、H2O（4）铝与稀硝酸反应不产生H2。3铝与强碱溶液反应：2Al6H2OAl(OH)33H2，Al(OH)3NaOHNaAlO22H2O。上述两个反应叠加得：2Al2NaOH2H2O 2NaAlO23H2温馨提示：Al既能与强酸反应，又能与强碱溶液反应，Al与酸、碱反应生成氢气的实质都是AlAl3，所以Al无论与酸反应还是与碱反应，Al与H2的关系都是2Al3H2。4铝与某些金属氧化物反应：2AlFe2O3Al2O32Fe,这个反应称为铝热反应,铝粉和氧化铁粉末的混合物称为铝热剂铝热反应可用于焊接钢轨，可用于冶炼Ni、Mn、V等难熔金属。如10Al3V2O55Al2O36V ，8Al3Co3O

4、44Al2O39Co，8Al3Fe3O44Al2O39Fe等。温馨提示：能用铝为原料来冶炼难熔的金属主要是因为铝具有还原性、发生氧化还原反应时放出大量的热。例题1、下列说法正确的是 。铝在空气中不易氧化是因为性质不活泼由于铝的导电性比铜、银都强，所以常用其制造电线、电缆常温下，由于铝与浓硫酸钝化时不反应，所以可用铝制槽车运送浓硫酸铝既能溶于酸，又能溶于碱将一块带有氧化膜的铝片与过量的浓NaOH溶液完全反应后，取澄清溶液将其蒸干，得纯净的NaAlO2固体两份相同质量的铝粉，分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生的氢气的质量前者多不直接用铝片跟稀硝酸反应制硝酸铝主要是因为铝在稀硝酸中发生钝化常温

5、下，相同的铝片分别加入足量的浓、稀硝酸，浓硝酸中铝片先溶解完与Al反应能产生H2的溶液中一定大量共存：Fe2、K、NO、SO浓硝酸滴入用砂纸打磨过的铝条中，产生红棕色气体用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热，熔化后的液态铝滴落下来，说明铝的熔点较低用NaOH溶液除去镁粉中的杂质铝：2Al2OH2H2O=2AlO3H2二、铝的化合物1氧化铝：氧化铝白色固体，高熔点(2045)，难溶于水，是两性氧化物（既能与酸反应生成盐和水，又能和碱反应时生成盐和水的氧化物），反应为Al2O36H+2Al3+3H2O，Al2O32OH-2AlO2+2 H2O。利用其高熔点常用作高级耐火材料，如制

6、坩埚、高温炉管等；利用其高制刚玉球磨机、高压钠灯的灯管等2氢氧化铝（1）氢氧化铝是几乎不溶于水的白色胶状物质，能凝聚水中的悬浮物，又能吸附色素，因此可用于水的净化。（2）氢氧化铝是两性氢氧化物（既能与酸反应生成盐和水，又能和碱反应时生成盐和水的氢氧化物）：氢氧化铝具有两性，可用电离平衡移动的原理来解释：氢氧化铝的电离方程式可表示如下：H+AlO2+H2OAl（OH）3Al3+3OH（酸式电离） （碱式电离）其电离程度相当微弱，只有加入强酸(或强碱)时，大量的H+(或OH)才能破坏氢氧化铝的电离平衡，使平衡向右(或左)移动，生成铝盐(或四羟基合铝酸盐)，所以氢氧化铝既能与酸反应，又能与碱反应当加

7、入弱酸或弱碱时，因H+或OH浓度太小，不能使上述平衡移动，因此Al(OH)3只溶于强酸或强碱，而不溶于弱酸或弱碱。反应为Al(OH)33H+Al3+3H2O ，Al(OH)3OH=AlO22H2O（3）氢氧化铝受热分解：2Al(OH)3Al2O33H2O（4）Al(OH)3的制备：铝盐与氨水反应生成Al（OH）3：Al33NH3H2O=Al(OH)33NH4偏铝酸盐与二氧化碳反应生成Al（OH）3：AlO2CO22H2O=Al(OH)3HCO3或2AlO2CO23H2O=2Al(OH)3CO32铝盐与偏铝酸盐反应生成Al（OH）3：Al33AlO26H2O=4Al(OH)33硫酸铝（1）硫酸铝

8、溶液呈酸性，硫酸铝的水解 Al3+3H2OAl(OH)33H+（2）硫酸铝溶液与碳酸钠溶液混合，2Al33CO323H2O2Al(OH)33CO2（3）泡沫灭火器，一般呈有1mol/LAl2(SO4)3和1mol/L NaHCO3 溶液，反应原理为： Al33HCO3Al(OH)33CO24明矾:明矾是含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的复盐,化学式KAl(SO4)212H2O。KAl(SO4)212H2O=K+Al32SO4212H2O，Al3容易水解，生成胶状的氢氧化铝Al(OH)3，Al3+3H2OAl(OH)3（胶体）+3H+，氢氧化铝胶体的吸附能力很强，可以吸附水里悬浮的杂质，并形成沉淀，使

9、水澄清。所以明矾是一种较好的净水剂。例题2、下列说法正确的是 。泡沫灭火器灭火是利用了Al2(SO4)3和小苏打的反应Al2O3熔点高，可用作耐高温材料向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水的离子方程式：Al33NH3H2O=Al(OH)33NH氯化铝溶液滴入浓NaOH溶液中，产生大量白色沉淀明矾作净水剂时起还原作用Al2O3和MgO均可与NaOH溶液反应制备Al(OH)3的方法是：向1 molL1 AlCl3溶液中加入过量的6 molL1 NaOH溶液氢氧化铝可作胃酸的中和剂用过量氨水除去Fe3溶液中的少量Al3铝与Fe2O3发生铝热反应，反应后固体物质增重将AlCl3加入Ba(HCO3)2

10、溶液中同时有气体和沉淀产生明矾KAl(SO4)212H2O既可用作净水剂，也可用作消毒剂3镁的性质及应用原子结构镁位于元素周期表第三周期A族物理性质镁是银白色有金属光泽的固体，密度较小，硬度较低化学性质与O2反应镁条在O2中燃烧，发出耀眼的强光，生成白色固体物质，反应的化学方程式为2MgO22MgO与N2反应镁条能与N2反应，化学方程式为3MgN2Mg3N2与水反应镁不易与冷水反应，能与沸水反应Mg2H2OMg(OH)2H2与酸反应镁是活泼金属，能与盐酸、稀硫酸反应放出H2，反应的离子方程式为Mg2H=Mg2H2与某些氧化物反应镁能在CO2中燃烧，反应的化学方程式为2MgCO22MgOC制备工

11、艺流程基本步骤及主要反应制熟石灰：CaCO3CaOCO2CaOH2O=Ca(OH)2沉淀：Mg22OH=Mg(OH)2酸化：Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O蒸发结晶：析出MgCl26H2O脱水：在氯化氢气流中使MgCl26H2O脱水制得无水氯化镁电解：电解熔融氯化镁制得镁：MgCl2(熔融) MgCl2用途镁制造信号弹和焰火；镁合金用于制造火箭、导弹和飞机的部件；氧化镁用于制耐高温材料例题3、下列说法正确的是 。工业上制造镁粉是将镁蒸气在CO2气体中冷却Mg、MgO中镁元素微粒的半径：r(Mg2)r(Mg)把相同大小的一块铝和镁分别投入相同浓度的NaOH溶液中，铝溶解有气泡放出，而镁

12、没有任何变化，说明铝的金属性比镁强使用氢氧化钠溶液和盐酸两种试剂能分离氧化镁中混有氧化铝镁和铝原子的最外层电子数都为3Al2O3和MgO均可与NaOH溶液反应加入过量的氢氧化钠溶液,将含有Mg2、Al3的混合溶液中的Mg2沉淀下来海水中提取镁的过程中包括了分解、化合、复分解、置换四种反应类型将氯化镁晶体(MgCl26H2O)直接加热可制得无水氯化镁将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，置镁片于其中探讨Mg的活泼性【课时练习】1下列转化过程不能一步实现的是AAl(OH)3Al2O3 BAl2O3Al(OH)3 CAlAlCl3 DAlNaAlO22下列关于铝的性质和用途描述不正确的是A铝有很好的延展性且是

13、良导体，所以常用作导线B用酒精灯外焰加热铝箔，可以看到少量液滴悬而不落，说明铝的熔点较高C铝合金质轻，强度大，耐腐蚀，可以用作门窗D铝有较强的抗腐蚀性，是因为铝的表面能形成致密的氧化膜3下列物质的制备方法正确的是A氯化铝溶液和硫化钠溶液反应制备Al2S3B用镁粉和空气反应制备Mg3N2C用铝粉和MnO2制得锰D用电解熔融氯化铝的方法制得单质铝4下列关于铝及其化合物说法，不正确的是（ ）A明矾可用作净水剂和消毒剂 B利用铝热反应可冶炼高熔点金属C铝可用作包装材料和建筑材料 D氢氧化铝可用作治疗胃酸过多的药物5氢氧化铝是治疗胃酸过多的胃药的主要成分，目前已不常用，其原因是（ ）A长期摄入不利于人体

14、健康 B它不能中和胃酸C它不易溶于胃液 D它的疗效较差6下列物质中，既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应的是（ ）Al Al2O3 Ca(OH)2 Al(OH)3 Na2CO3 NaHCO3A B C D7制备氮化镁的装置如图所示。实验时在不锈钢舟内加入镁粉，通氮气15min，升温至1073K，加热半小时，冷却至室温，停止通氮气。下列说法正确的是（ ）A1中的试剂是饱和食盐水，便于观察气泡，调节气流速度B6的作用是缓冲加热后未反应的氮气，7的作用是防止空气中的水分进入装置C氮化镁是共价化合物，露置于空气中有刺激性气味的气体产生D实验中氮气是反应物，仅起到氧化镁粉的作用8将打磨后的镁条放入盛有

15、50ml蒸馏水的烧杯后，用pH传感器和浊度传感器监测溶液中pH和溶液浊度随时间的变化如图。下列有关描述正确的（ ）A该实验是在常温下进行的B实线表示溶液浊度随时间的变化C50s时向溶液中滴入酚酞试液，溶液变红D150s后溶液浊度下降是因为生成的Mg(OH)2沉降9某小组用打磨过的铝片进行如下实验，下列分析不合理的是( )A中铝片发生了钝化B中产生的气泡是氮氧化合物，不是氢气C中沉淀溶解的离子方程式是D中加水稀释过程中，仅发生了氧化还原反应10镓与铝同主族，曾被称为“类铝”，其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。工业制备镓的流程如图所示，下列判断正确的是A酸性：B和中，既有离子键又有共价键C当通入和

16、溶液中，和同时沉淀出来D和均可与反应生成11最近，美国普度大学的研究人员开发出一种利用铝镓合金加水制造氢气的新工艺。这项技术具有广泛的能源潜在用途，包括为汽车提供原料、为潜水艇提供燃料等。该技术通过向铝镓合金注水，铝生成氧化铝，同时生成氢气。合金中镓(Ga，A)是关键成分，可阻止铝形成致密的氧化膜。下列关于铝、镓的说法正确的是A铝的金属性比镓强B铝的熔点比镓低CGa(OH)3与Al(OH)3性质相似，一定能与NaOH溶液反应D铝、镓合金与水反应后的物质可以回收利用冶炼铝12俄罗斯西伯利亚研究人员2005年开发出一种生物活性吸附剂，可以吸附水中的几乎全部微生物和噬菌体。据俄科学信息杂志报道，这种

17、新的吸附剂由成本低廉、环保性能好的棉纤维素和主要成分为氢氧化铝的勃姆石制造而成。下列有关说法中不正确的是（ ）AAl(OH)3既能够与盐酸反应又能够与NaOH溶液反应B纤维素和淀粉互为同分异构体C纤维素能够与醋酸发生酯化反应D实验室中Al(OH)3不可以由偏铝酸盐和氨水制备13废易拉罐的成分比较复杂，据查，铝易拉罐各部分成分及含量(质量百分含量)见表：SiFeCuMnMgCrZnTiAl罐身/%0.30.70.250.251.01.5其余罐盖/%0.20.350.150.20.54.05.00.10.25其余拉环/%0.20.350.150.20.53.04.00.10.250.1其余为了验证

18、罐身的组成成分，进行了如下实验：（实验仪器与药品）仪器：酒精灯、烧杯、试管、试管夹、漏斗、滤纸、铁圈、玻璃棒、砂纸、剪刀药品：易拉罐、去污粉、NaOH溶液、KSCN溶液、盐酸、镁试剂、高碘酸(H5IO6，弱酸)（实验方案）实验预处理。将剪好的易拉罐片用砂纸打磨，除去表面的涂料层，直到光亮后用去污粉清洗干净备用。（实验过程）分别向试管a、b中加入少量上述易拉罐片，进行如下操作：请填写下列空白：(1)图中操作所用到的玻璃仪器有_。(2)沉淀A的成分为_。(3)操作观察到的现象为_；反应的离子方程式为_。(4)若试管a、b中取样量相等，则分别加入过量的NaOH溶液、稀盐酸后，相同条件下理论上产生的气

19、体体积V(a)_V(b)(填“”、“”或“”)。14化学兴趣小组对某品牌牙膏中的摩擦剂成分及其含量进行以下探究：查得资料：该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成；牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体产生。摩擦剂中氢氧化铝的定性检验取适量牙膏样品，加水充足搅拌、过滤。（1）往滤渣中加入过量 NaOH溶液，过滤。氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式是_。（2）往（1）所得滤液中先通入过量二氧化碳，再加入过量稀盐酸，观察到的现象是_，通入过量二氧化碳的离子方程式是_。牙膏样品中碳酸钙的定量测定利用下图所示装置（图中夹持仪器略去）进行实验，充分反应后，测定C中生成的BaCO3沉淀质量，以确定碳酸钙的质量分数。

20、依据实验过程回答下列问题：（3）实验过程中需持续缓缓通入空气。其作用除了可搅拌B、C中的反应物外，还有：_。（4）C中反应生成沉淀的离子方程式是_。（5）下列各项措施中，不能提高测定准确度的是_（填标号）。a在加入盐酸之前，应排净装置内的CO2气体b滴加盐酸不宜过快c在A-B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置d在B-C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置（6）实验中准确称取8.0g样品三份，进行三次测定，测得BaCO3平均质量为3.94 g。则样品中碳酸钙的质量分数为_。（7）有人认为不必测定C中生成的BaCO3质量，只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差，一样可以确定碳酸钙的质量分数。实验证明按

21、此方法测定的结果明显偏高，原因是_。15氮化铝(AlN)是一种新型无机非金属材料。某AlN样品仅含有Al2O3杂质，为测定AlN的质量分数，设计如下两种实验方案。（1）已知AlN与NaOH反应得到一种盐和一种碱性气体，化学反应方程式是_（方案1）取一定量的样品，用图1装置测定样品中AlN的质量分数（夹持仪器已略去）。 （2）图1中仪器a的名称是_（3）完成以下实验步骤：组装好实验装置，首先检查装置气密性，再加入实验药品。关闭K1，打开K2和分液漏斗活塞，加入NaOH浓溶液至不再产生气体，打开K1，通入氮气一段时间，测定C装置在反应前后的质量变化。通入氮气的目的是_（4）由于装置存在缺陷，导致测

22、定结果偏高，请提出改进意见_。（方案2）用图2装置测定mg样品中AlN的质量分数（部分夹持装置己略去）。（5）为测定生成气体的体积，量气装置中的X液体可以是_（填字母序号）。aCCl4 bH2O c饱和NH4Cl溶液 d苯（6）若mg样品完全反应，测得生成气体的体积为VmL（标准状况），则AlN的质量分数为_。若将b处胶管用弹簧夹夹住，其他操作均不变，则最终测定的结果_（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。16铝元素含量居金属首位, 主要存在于铝土矿（主要成分为Al2O3，还含有Fe2O3、FeO、SiO2）中。铝的单质及其化合物在生产、生活、科研等领城应用广泛。、工业上用铝土矿制备铝的某种化合

23、物的工艺流程如下： （1）在滤液A中加入漂白液，目的是氧化除铁，所得滤液B显酸性。该过程中涉及某氧化还原反应如下，请完成：Fe2+ClO-+ Fe(OH)3+Cl-+_检验滤液B中是否还含有铁元素的方法为：_将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出，可选用的最好试剂为_（选填代号）A氢氧化钠溶液 B硫酸溶液 C氨水 D二氧化碳由滤液B制备氯化铝晶体涉及的操作为：边滴加浓盐酸边蒸发浓缩、_(填操作名称)、过滤、洗涤。、明矾(KAl(SO4)212H2O)在日常生活、生产中也占有一席之地。（1）明矾曾经是净水明星，用离子方程式表示其净水原理_。（2）明矾净水时，若不慎过量会有一定程度的副作用。将含有明矾的

24、水溶液中加入Ba(OH)2溶液至铝离子恰好完全沉淀，并且过滤，就可以避免，请用离子反方程式描述其过程_。参考答案例题1、【解析】铝在空气中会与O2反应生成致密的氧化物薄膜，错误；铝的导电性比铜、银都弱，错误；钝化是形成致密的氧化膜阻碍反应进行，不是不反应，错误；铝既能溶于酸，又能溶于碱，且均反应放出氢气，正确；铝片与过量的浓NaOH溶液完全反应后，蒸干得到的不是纯NaAlO2，错误；由Al与盐酸、氢氧化钠溶液反应的方程式易知相同质量的Al与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生的H2的质量相等，正确；铝只与浓硝酸之间有钝化作用，稀硝酸没有钝化作用，不直接用铝片跟稀硝酸反应制硝酸铝主要是因为铝片与H

25、NO3反应生成污染环境的NO等气体，同时由于铝不纯，制备的硝酸铝不纯，错误；常温下铝与浓硝酸、浓硫酸发生钝化不可能完全溶解，错误；与Al能放出氢气的，同业可能显酸性也可能显碱性，若是碱性，则Fe2和OH不共存，若酸性，NO3在酸性条件下具有强氧化性，不产生H2，错误；常温下铝在浓硝酸中钝化，观察不到红棕色NO2气体，错误；铝在空气中加热生成氧化铝的熔点较高，所以内部熔化的铝不会滴落，错误；铝能够与氢氧化钠反应而镁不能，铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，正确。例题2、【解析】硫酸铝和碳酸氢钠发生反应生成氢氧化铝沉淀、硫酸钠和二氧化碳，能灭火，正确；Al2O3熔点高，可用作耐高温材料，正确；

26、氨水是弱碱不能溶解氢氧化铝，则向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水的离子方程式为Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4+，正确；氢氧化钠溶液开始是过量的，滴入氯化铝生成偏铝酸钠，当氢氧化钠完全消耗后，再滴入氯化铝，铝离子与偏铝酸根离子反应生成白色沉淀氢氧化铝，错误；明矾净水是因为Al3+水解成Al(OH)3胶体吸附，错误；Al2O3属于两性氧化物，能与氢氧化钠溶液反应，MgO属于碱性氧化物，与NaOH溶液不反应，错误；Al(OH)3是两性氢氧化物，可以和过量氢氧化钠反应生偏铝酸钠，故不能制备氢氧化铝悬浊液，错误；氢氧化铝属于两性氢氧化物能与酸反应，可作胃酸的中和剂，正确；氨水与Fe

27、3和Al3均反应生成氢氧化物沉淀，不符合除杂的要求，错误；铝与氧化铁反应，反应前后都是固体，质量不变，错误；Al3与HCO发生双水解反应，生成Al(OH)3沉淀和CO2气体，正确；明矾KAl(SO4)212H2O溶于水后，Al3能发生水解反应，生成的Al(OH)3胶体具有吸附作用，可用作净水剂，但Al(OH)3并不具有消毒作用，错误。例题3、【解析】加热时O2、N2、CO2等都能与镁反应，错误；Mg的电子层数比Mg2的多，所以半径r(Mg)r(Mg2)，错误；比较金属性的强弱是用金属单质与水或酸反应产生H2的快慢程度，错误；MgO是碱性氧化物，与NaOH溶液不能反应，而Al2O3是两性氧化物，

28、可以与NaOH溶液发生反应产生NaAlO2，过滤后洗涤，就得到纯净的MgO，向滤液中加入盐酸至沉淀达到最大量，过滤洗涤，不溶物加热得Al2O3，正确；镁和铝原子的电子层数均为3，最外层电子数分别是2和3，错误；Al2O3属于两性氧化物，能与氢氧化钠溶液反应，MgO属于碱性氧化物，与NaOH溶液不反应，错误；向混合溶液中加入过量的氢氧化钠溶液，生成的氢氧化铝能溶解在强碱中，而氢氧化镁不能溶解，从而可将Mg2沉淀出来，正确；提取镁的过程中涉及的反应主要有：CaCO3CaOCO2、CaOH2O=Ca(OH)2、Ca(OH)2MgCl2=CaCl2Mg(OH)2、Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O、MgCl26H2OMgCl26H2O、MgCl2(熔融)MgCl2。上述反应中没有置换反应，错误；为了抑制MgCl2水解应在氯化氢热气流中干燥晶体是，错误；浓H2SO4稀释时应将浓H2SO4加到水中，错误。1B【解析】A、Al(OH)3加热分解Al2O3，可一步实现转化，A错误；B、氧化铝不溶于水,不能一步转化生成Al(OH)3，B正确；C、金属铝与盐酸或氯气反应均生成AlCl3，可一步转化，C错误；D、Al与氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2，可一步实现转化，D错误；答案选B。