铝及其化合物Word文件下载.docx

1、 4制备 探究思考1金属铝是活泼的金属，能与酸反应，为什么能用铝槽储运浓H2SO4或浓HNO3?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）铝与酸、碱反应的实质是什么？氧化剂是什么？ （2）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_。（3）足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液中，产生H2的体积之比是_。（4）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_。【示例1】足

2、量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是（）。A氢氧化钠溶液 B稀硫酸 C盐酸 D稀硝酸【示例2】 下列说法错误的是（）。AAl箔插入稀HNO3中，无现象，说明Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜B工业上电解熔融状态的Al2O3制备AlC日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用D铝制容器可盛装浓H2SO41下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是（）。A铝在常温下不能与氧气反应 B铝不能与氯气反应C铝既能溶于酸，又能溶于强碱 D氧化铝只能与酸反应，不能与碱反应2世界上一次性建成的最长高速铁路京沪高铁，列车时速高达380公里，车厢大部分采用铝合金材料制造，这是

3、因为铝合金（）。A比纯铝熔点高 B各种成分在自然界中含量丰富，容易获取C具有比较活泼的化学性质 D质量轻，强度大，抗腐蚀能力比较强3（2013南昌调研）a g镁铝合金投入x mL 2 molL1的盐酸中，金属完全溶解，再加入y mL 1 molL1 NaOH溶液，沉淀达到最大值，质量为（a1.7）g，则下列说法不正确的是（）。A镁铝合金与盐酸反应转移电子数为0.1NA B沉淀为Mg（OH）2和Al（OH）3的混合物 Cx2y Da的取值范围为0.9a1.2铝的两大特殊反应1与碱的反应活泼金属与酸反应是金属的通性，而铝不但能与酸（H）反应，还能够与碱溶液反应，表现为特殊性。2Al2OH2H2O=

4、2AlO23H2。注意其反应机理应为：铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和Al（OH）3，然后Al（OH）3再与NaOH反应生成H2O和NaAlO2，反应中铝作还原剂，水作氧化剂，NaOH无电子得失。2铝热反应铝和某些金属氧化物反应，将金属从氧化物中置换出来，同时放出大量的热，这种反应称为铝热反应，可用于焊接金属、冶炼高熔点贵重金属。注意Al与MgO不能发生铝热反应。考点二铝的重要化合物1氧化铝（1）物理性质： 色固体， 溶于水，有很高的 。（2）化学性质与HCl反应 与NaOH反应 2氢氧化铝（1）物理性质白色 状不溶于水的固体，有较强的 性。（2）化学性质（用化学方程式表示）Al（OH）3的

5、电离方程式为受热分解： 。（3）制备向铝盐中加入氨水，离子方程式为 NaAlO2溶液中通入足量CO2，离子方程式为 NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合：离子方程式为： 3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复盐。（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。其净水的原理是 1在做铝的燃烧实验时，用坩埚钳夹住一小块铝箔，在酒精灯上加热至其熔化，会看到的现象是铝箔熔化，失去光泽，但熔化的铝并不滴落。原因是_。2完成下列三角转化关系中的代表反应_【示例3】 下列说法正确的是（）。A氯化铝是一种电解质，可用于电解法制铝 B

6、明矾化学式：Al2（SO4）312H2OC能实现转化Al2O3NaAlO2（aq） Al（OH）3（2012江苏化学）D新制的氧化铝溶于氢氧化钠溶液的离子方程式为：Al2O32OH=AlO2H2O【示例4】 （2013大纲理综，29）铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石（Na3AlF6）混合熔融电解制得。铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下：以萤石（CaF2）和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下：回答下列问题：（1）写出反应1的化学方程式_。（2）滤液中加入CaO生成的沉淀是_，反应2的离子方程式为_。（3）E可作为建筑材料，化合物C是_，写出

7、由D制备冰晶石的化学方程式_。（4）电解制铝的化学方程式是_，以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是_ _。1化学在工农业生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法中不正确的是（）。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日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用C用Al（OH）3治疗胃酸过多D电解AlCl3饱和溶液，可制得金属铝2向30 mL 1 molL1的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4 molL1的NaOH溶液，若产生0.78 g白色沉淀，则加入的NaOH溶液的体积可能为（）。A3 mL B7.5 mL C15 mL D17.5 mL3（2011广东，

8、32）由熔盐电解法获得的粗铝含一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝。工艺流程如下：（注：NaCl熔点为801 ；AlCl3在181 升华）（1）精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为_ _和_。（2）将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有_；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在_。（3）在用废碱液处理气体A的过程中，所发生反应的离子方程式为_。（4）镀铝电解池中，金属铝为_极，熔融盐电镀液中铝元素和氯元素主要以Al

9、Cl4和Al2Cl7形式存在，铝电极的主要电极反应式为_。（5）钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是_。 总 结 归 纳1常见的既能与酸反应又能与碱反应的物质金属单质：Al等；两性氧化物：Al2O3等；两性氢氧化物：Al（OH）3等；弱酸的铵盐：（NH4）2CO3、CH3COONH4、（NH4）2S等；弱酸的酸式盐：NaHCO3、KHS、NaHSO3等；氨基酸等。特别提醒两性物质是指既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的化合物，上述物质中只有Al2O3、Al（OH）3、氨基酸是两性物质。2氢氧化铝两性的重要应用（1）用过量NaOH溶液检验Al3的存在。（2）用过量NaOH溶

10、液鉴别Al3和Mg2。（3）用互滴法鉴别Al3与OH、AlO2与H。（4）用过量NaOH溶液和相应酸溶液分离Al3与Mg2、Fe3等离子或分离MgO、Al2O3。3Al（OH）3的三种制备方法考点三铝及其化合物转化的图像分析1把强碱溶液逐滴加入到铝盐（Al3）溶液中至过量（1）现象：（2）有关反应：AB：BD：（3）图像2把铝盐（Al3）溶液逐滴加入到强碱溶液中至过量BC：3在AlO2溶液中逐滴加入强酸至过量4在强酸溶液中逐滴加入AlO2溶液至过量5向Mg2与Al3的酸性溶液中逐滴加入强碱溶液（2）反应OA：（3）图像c（Mg2）c（Al3）1如图表示AlCl3溶液与NaOH溶液相互滴加过程中

11、微粒数量的关系曲线。判断下列说法是否正确（1）A线表示Al3的物质的量的变化（）（2）x表示AlCl3的物质的量（）（3）C线表示Al（OH）3的物质的量的变化（）（4）D线表示AlO2的物质的量的变化（）2在Al2（SO4）3和MgSO4的混合溶液中，滴加NaOH溶液，生成沉淀的量与滴入NaOH溶液的体积关系如右图所示，则原混合液中Al2（SO4）3与MgSO4的物质的量浓度之比为_。【示例5】 （2012安徽理综，13）已知室温下，Al（OH）3的Ksp或溶解度远大于Fe（OH）3。向浓度均为0.1 molL1的Fe（NO3）3和Al（NO3）3混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液。下列示意图

12、表示生成Al（OH）3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系，合理的是（）。【示例6】 （2009上海单科）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32 B质量之比为32C摩尔质量之比为23 D反应速率之比为231某溶液中可能含有大量的Mg2、Al3、H、Cl和少量OH，向该溶液中逐滴加入0.5 molL1 NaOH溶液，生成沉淀的质量和加入NaOH溶液的体积之间的关系如下图所示，则可判断原溶液中（）。A有Mg2，没有Al3 B有Al3，没有Mg2C有Mg2和Al3 D有大量的H、Mg2和Al32（2013黄冈

13、联考）某同学设计了如下两种制备氢氧化铝的方案：方案：2.7 g AlX溶液Al（OH）3沉淀方案：Y溶液Al（OH）3沉淀NaOH溶液和盐酸的浓度均是3 molL1，如图是向X溶液和Y溶液中分别加入NaOH溶液或盐酸时，产生沉淀的物质的量与加入盐酸或氢氧化钠溶液体积之间的关系，下列说法不正确的是（）。AY溶液的溶质为NaAlO2Bb曲线表示的是向Y溶液中加入盐酸Ca曲线表示的是向X溶液中加入NaOH溶液D在O点时两方案所得溶液浓度相等3下列四个图中，横坐标表示加入的物质的量，纵坐标表示生成沉淀的量，从AD中选择符合各题要求的序号填入表中溶液加入的物质答案序号AlCl3溶液通过量的NH3含少量N

14、aOH的NaAlO2溶液通过量的CO2NaAlO2溶液滴加稀H2SO4至过量MgCl2和AlCl3的混合液滴加NaOH溶液至过量关于图像题的分析思路（1）看面：弄清纵、横坐标的含义。（2）看线：弄清线的变化趋势，每条线都代表着一定的化学反应过程。（3）看点：弄清曲线上拐点的含义，如与坐标轴的交点、曲线的交点、折点、最高点与最低点等。曲线的拐点代表着一个反应过程的结束和开始。铝与酸、碱反应生成H2量的分析方 法 规 律铝与酸、碱反应生成H2的量的关系1铝与酸、碱反应的化学方程式分别为2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。从化学方程式可以看出A1与酸、

15、碱反应时生成H2的实质都是AlAl3，2HH2，所以无论与酸还是与碱反应，Al与H2的关系都是2Al3H2。2等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气体积比11。3足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比13。4一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比，则必定是a.铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；b.铝与氢氧化钠反应时，铝不足而氢氧化钠过量。当 场 指 导【典例】 （2013安徽九校联考）甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 molL1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V（甲）V（乙

16、）12。则加入铝粉的质量为（）。A5.4 g B3.6 g C2.7 g D1.8 g【应用】 将两份铝分别置于盛有等体积的盐酸、NaOH溶液的两个烧杯中充分反应，测得生成的氢气均为3.36 L（标准状况），且两个烧杯中均有固体剩余，下列说法中错误的是（不考虑溶液体积的变化）（）。A两烧杯中消耗铝的质量相等 Bc（HCl）3c（NaOH）C溶液质量均增加2.4 g D所得溶液中溶质的物质的量浓度不相等限时训练一、选择题（本题共7个小题，每题6分，共42分，每个小题只有一个选项符合题意。）1下列有关铝及其化合物的叙述正确的是 （）。A铝粉与氧化镁共热可制取金属镁B足量铝分别与含1 mol HCl

17、、1 mol NaOH的溶液反应，产生相同量的氢气C工业上用电解熔融Al2O3的方法冶炼铝D在浓硝酸中加入等体积的浓硫酸后，立即加入铝片，铝片表面发生钝化淄博模拟）美、德两国成功合成具有化学特性的氢铝化合物（AlH3）n，关于氢铝化合物的推测不正确的是 （）。A氢铝化合物与水反应生成氢氧化铝和氢气 B氢铝化合物中铝显3价，氢显1价C铝与水蒸气在高温下反应可生成氢铝化合物 D氢铝化合物具有强还原性3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，消耗碱量最多的是 （）。AAl BAl（OH）3 CAlCl3 DAl2O34某溶液既能溶解Al（OH）3，又能溶解Al，但不能

18、溶解Fe，在该溶液中可以大量共存的离子组是 （）。AK、Na、HCO3、NO3 BNa、SO42、Cl、S2CNH4、Mg2、SO42、NO3 DH、K、Cl、Na5工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质）为原料冶炼铝的工艺流程如下：下列叙述正确的是 （）。A试剂X可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸B反应过滤后所得沉淀为氢氧化铁C图中所示转化反应都不是氧化还原反应D反应的化学方程式为NaAlO2CO22H2O=Al（OH）3NaHCO36（2013长春调研）3 g镁铝合金与100 mL稀硫酸恰好完全反应，将反应后的溶液加热蒸干，得到无水硫酸盐17.4 g，则原硫酸的物质的量浓度为

19、 （）。A1 molL1 B1.5 molL1 C2 molL1 D2.5 molL17（2013秦皇岛模拟）将铝粉与Fe3O4粉末配制成铝热剂，分成三等份。一份直接放入足量的烧碱溶液中，充分反应后放出气体在标准状况下的体积为V1；一份在高温下恰好反应完全，反应后的混合物与足量的盐酸反应后，放出的气体在标准状况下的体积为V2；一份直接放入足量的盐酸中，充分反应后放出气体在标准状况下的体积为V3。下列说法正确的是 （）。AV1V3V2 BV2V1V3 CV1V2V3 DV1V3V2二、非选择题（本题共4个小题，共58分）8（15分）某铝合金（硬铝）中含有镁、铜、硅，为了测定该合金中铝的含量，有人

20、设计如下实验：（1）取样品a g，称取时使用的仪器名称为_。（2）将样品溶于足量稀盐酸中，过滤，滤液中主要含有_；滤渣中含有_；在溶解过滤时使用的主要玻璃仪器有_ _。（3）往滤液中加入过量NaOH溶液，过滤，写出该步操作中有关的化学方程式_。（4）在第（3）步的滤液中通入足量CO2，过滤，将沉淀用蒸馏水洗涤数次后，烘干并灼烧至重量不再减少为止，冷却后称量，质量为b g。有关反应的化学方程式为_。（5）该样品中铝的质量分数的表达式为_9（14分）（2013银川模拟）某无色稀溶液X中，可能含有下表所列离子中的某几种。阴离子CO32、SiO32、AlO2、Cl阳离子Al3、Fe3、Mg2、NH4、

21、Na现取该溶液适量，向其中加入某试剂Y，产生沉淀的物质的量（n）与加入试剂体积（V）的关系如图所示。（1）若Y是盐酸，则Oa段转化为沉淀的离子（指来源于X溶液的，下同）是_，ab段发生反应的离子是_，bc段发生反应的离子方程式为_。（2）若Y是NaOH溶液，则X中一定含有的离子是_，ab段反应的离子方程式为_10（14分）A、B、C、D、E五种化合物均含有某种短周期常见元素，它们的转化关系如图所示，其中A的溶液为澄清溶液，C为难溶的白色固体，E则易溶于水，取A的溶液灼烧，焰色反应为浅紫色（透过蓝色钴玻璃）。（1）写出化学式：A_，B_，C_，D_，E_。（2）写出下列反应的离子方程式：_；AD：_。11（15分）某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行探究。（1）下表为“铝与氯化铜溶液反应”实验报告的一部分：实验步骤实验现象将打磨过的铝片（过量）放入一定浓度的CuCl2溶液中产生气泡，析出疏松的红色固体，溶液逐渐变为无色反应结束后分离出溶液备用红色固体用蒸馏水洗涤后，置于潮湿