铝及其化合物知识点.docx

1、铝及其化合物知识点铝 及 其 化 合 物一、铝的结构：1、原子结构示意图：2、周期表中位置：第三周期A族镁原子核外有三个电子，在化学反应中，容易失去最外层的三个电子，显+3价。二、铝单质的性质1、物理性质：银白色金属，硬度和密度小，具有良好的导电导热性和延展性。在空气中具有很好的耐腐蚀性。2、化学性质：（1）与非金属单质反应：A、2Al+3Cl2=2AlCl3B、铝在空气中缓慢氧化，在氧气中点燃剧烈燃烧。点燃4Al+3O2 = 2Al2O3思考：在金属活泼性顺序中铝排在铁的前面，那为什么铁在空气中易生锈而铝在空气中不易被腐蚀呢？铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜并牢固地覆盖在铝表面，阻止了内

2、部的铝与空气接触。（2）与盐溶液反应：2Al+3CuSO4 3Cu+Al2(SO4)3（3）与某些氧化物反应铝热反应：2Al + Fe2O3 = 2Fe + Al2O3 铝热剂现象：发出耀眼的光芒、放出大量的热、有熔融物生成。试一试：写出Al分别与MnO2 、V2O5 的反应方程式（4）与沸水微弱反应：2Al+6H2O = 2Al（OH）3 + 3H2 （5）与酸反应：2Al+6HCl = 2AlCl3+H2 2Al+3H2SO4 = Al2(SO4)3+ 3H2注意：铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中钝化。某些金属在常温下遇强氧化性酸如浓硫酸、浓硝酸时在表面生成致密的氧化膜，从而阻止内部金属进一步发生

3、反应，这种现象称为钝化。（6）与碱反应: Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2反应的实质:分两步进行: (2）Al(OH)3+NaOH = NaAlO2+2H2O 三、铝的重要化合物 1、氧化铝（Al2O3） (1)物理性质：白色固体、熔点高（2054） 、不溶于水，不与水化合。常作耐火材料。刚玉的主要成分是Al2O3 ，其中把含少量铬元素的刚玉称为红宝石；含少量的铁和钛元素的刚玉称为蓝宝石。(2)化学性质：电解熔融的氧化铝制备单质铝但由于氧化铝的熔点很高，故在氧化铝中添加冰晶石（Na3AlF6)降低其熔点。电解2Al2O3 = 2Al + 3 O2 与酸反应：Al2O36HCl

4、AlCl33H2O与碱反应：Al2O32NaOH2NaAlO2H2O既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的氧化物叫两性氧化物2、氢氧化铝（Al（OH)3）（1）物理性质：氢氧化铝是白色胶状物质，不溶于水，有强的吸附性，可以吸附水中的悬浮物和各种色素。（2）化学性质：不稳定性：氢氧化铝不稳定，受热易分解。 2Al(OH)3 Al2O32H2O 这是工业上制取纯净氧化铝的方法。Al(OH)3 具有两性的原因：H+AlO2+H2O Al(OH)3 Al3+ + 3OH注意：(1)氢氧化铝作为碱时是三元碱；作为酸时是一元酸（HAlO3）。(2)氢氧化铝与酸碱反应时，弱酸弱碱是不能把氢氧化铝溶解的。3、明

5、矾：KAl(SO4)212H2O复盐的概念:由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的盐叫复盐。四、Al3+、AlO2的性质（一）Al3+的性质1、AlCl3中逐滴加入氨水：Al3+3NH3H2O=Al(OH)3 +3NH4+用Al3+制取Al(OH)3用弱碱更合适2、AlCl3中逐滴加入NaOH溶液至过量？方程式：Al3+3OH= Al(OH)3Al(OH)3+OH = AlO2-+2H2O现象：白色沉淀先增加再减少最后消失图像：3、向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液有关反应：Al3+4OH =AlO2+2H2OAl3+3AlO2+6H2O = 4Al(OH)3现象：开始无沉淀生成，后来白色沉

6、淀逐渐增加，最后沉淀量不变图像： （二）AlO2的性质1、向含有AlO2的偏铝酸盐溶液中通入CO2直至过量 2AlO2CO2(少量)3H2O = 2Al(OH)3?CO32AlO2CO2(足量)2H2O= Al(OH)3?HCO3离子方程式：图像： 2、向含有AlO2的偏铝酸盐溶液中逐滴滴入稀盐酸直至过量 离子方程式：AlO2H+H2O=Al(OH)3? Al(OH)33H+= Al3+3H2O 图像： （3）向含有H的强酸溶液中逐滴滴入偏铝酸盐溶液直至过量 离子方程式：AlO24H+= Al3+2H2OAl3+3AlO26H2O= 4Al(OH)3? 图像： 例题：将某质量的镁铝合金溶解在5

7、00mL盐酸中，然后取出10mL溶液用1mol/LNaOH溶液滴定，产生沉淀质量与碱溶液的关系如下图。求：（1）合金中镁和铝的物质的量之比； （2）盐酸的物质的量浓度(假设反应后溶液体积不变)。 一. Mg、Al的化学性质1与非金属反应（1）与O2反应。常温下与空气中的O2反应生成一层致密的氧化物薄膜，所以镁、铝都有抗腐蚀的性能。镁、铝都能在空气中燃烧：2Mg+O22MgO。4Al+ 3O22Al2O3（2）与卤素单质、硫等反应。Mg+ Cl2MgCl2 2Al+ 3Cl22AlCl3 2Al+ 3S Al2S3 （用于工业制备） Mg+ S MgS特别提醒：镁在空气中用酒精灯火焰点燃即可燃烧

8、，而铝在空气中需要高温点燃才能燃烧。镁在空气中燃烧时有三个反应发生： 2Mg+O22MgO 3Mg+N2Mg3N2 2Mg+CO22MgO+C燃烧时都放出大量的热，发出耀眼的白光。利用镁的这种性质来制造照明弹。集气瓶底部都要放一些细纱，以防止集气瓶炸裂。2与H2O反应Mg、A1和冷水都不反应，但在加热条件下与水反应生成氢氧化物和氢气 Mg+2H2O Mg(OH)2+H2 2A1+6H2O2A1(OH)3+3H23与酸反应置换出H2Mg、A1与浓、稀盐酸、稀硫酸、磷酸等酸反应置换出H2，其中铝在冷浓 H2SO4，冷浓硝酸中发生钝化现象。所以可用铝制容器贮存冷的浓硫酸或浓硝酸。4与某些氧化物反应（

9、1）镁与二氧化碳反应：2Mg+CO22MgO+C 特别提醒：“CO2不能助燃”的说法是不全面的，CO2对绝大多数可燃物是良好的灭火剂，而对K、Ca、Na、Mg等可燃物却是助燃剂。（2）铝热反应：2Al+ Fe2O3 2Fe+ Al2O3 铝热反应可用于焊接钢轨和冶炼某些难熔金属，如：V、Cr、等。特别提醒：铝热剂是指铝粉和某些金属氧化物的混合物，金属氧化物可以是：Fe2O3 、FeO、Fe3O4、Cr2O3、V2O5、MnO2等。铝热反应的特点是反应放出大量的热，使生成的金属呈液态。要使用没有氧化的铝粉，氧化铁粉末要烘干。KClO3作为引燃剂，也可以用Na2O2代替。实验时可以不用镁条点燃，而

10、用在氯酸钾和白糖的混合物上滴加浓硫酸的方法来点燃。5与碱反应镁不与碱反应，铝与碱液反应：2Al+2NaOH+6H2O2NaAlO2+4H2O+3H2二.氢氧化铝1物理性质：Al(OH)3是几乎不溶于水的白色胶状固体，具有吸附性。2化学性质与酸反应：Al(OH)3 +3HClAlCl3+3H2O离子反应方程式：Al(OH)3+3H+Al3+3H2O 与碱反应：Al(OH)3NaOHNaAlO2+2H2O离子反应方程式：Al(OH)3OH?NaAlO2+2H2O 3Al(OH)3的制取铝盐与碱反应：实验室制取氢氧化铝时采用过量的氨水，而不用强碱与可溶性铝盐溶液反应是因为氢氧化铝是两性氢氧化物，能溶

11、于强碱溶液，不溶于弱碱溶液偏铝酸盐与酸反应：一般用向偏铝酸盐溶液中通入CO2的方法制取Al(OH)3。当CO2不足或适量时：2AlO2?CO23H2O2Al(OH)3CO32? 当CO2过量时：AlO2?CO2+2H2OAl(OH)3HCO3?4Al(OH)3的用途：由于Al(OH)3具有吸附性，既能凝聚水中悬浮物，又能吸附色素，因此Al(OH)3可作净水剂和色素吸附剂。特别提醒：（1）制取Al(OH)3也可用铝盐与强碱作用，但应严格控制加入碱的量，因为强碱过量会使制得的Al(OH)3转化为偏铝酸盐。（2）一般不用强酸，因为强酸的量控制不当会使制得的Al(OH)3溶解。例1使溶液中Ba2+、M

12、g2+、Al3+、Ag+、Cu2+分步逐一沉淀析出，加入下列试剂的顺序正确的是 （ ）ANaClNa2SNa2SO4NaOHHNO3 BH2SO4HClH2SNaOHCO2CHClH2SO4H2SNaOHCO2 DNa2SNa2SO4NaClNaOHHCl 解析SO42?能同时除去Ba2+和Ag+，S2?能同时除去Ag+和Cu2+，所以不能放在第一位，排除BD；AC相比，在加入前四种试剂后，Al3+以AlO2?形式存在，加酸可使AlO2?以Al(OH)3形式沉淀。但HNO3量 不好控制，所以最好的选项为C。答案C规律总结解除杂题应注意除杂试剂的选择。本题要求将离子分步逐一除去，所以试剂要一一对

13、应：Ba2+SO42?，Mg2+OH?，Ag+Cl?，Cu2+S2?，除杂的顺序。为了将杂质除干净，除杂试剂一般是过量的，这样势必引入新杂质。所以后续的除杂试剂在去除对应杂质的同时，还要有将前一过量除杂试剂清除的作用。例2用铝箔包装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） （ ） AO2和H2的混合气体B1.12L H2C大于1.12LH2D小于1.12L H2解析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，故最后收集到的气体是这两部分H2总和，显然比Na单独反应产生的H2多。2Na+2

14、H2O2NaOH +H2 2A1+6H2O2A1(OH)3+3H2 0.1mol0.1mol0.05mol 0.1mol0.15mol若铝箔足量，共生成H2：0.05mol0.15mol0.2molV（H2）0.2mol22.4molL4.48L。答案C规律总结铝和强碱溶液反应，不是铝直接和碱反应，而是铝先和强碱溶液中的水反应生成Al(OH)3，然后Al(OH)3再和强碱反应生成偏铝酸盐。三镁铝及其化合物的转化关系图1.镁的知识主线上图的113中的 有关化学方程式如下：1 2Mg+O2=2MgO2 3Mg+N2 = Mg3N23 Mg+Cl2 = MgCl2、Mg+2HCl=MgCl2+H24

15、 MgCl2 = Mg+Cl25 MgO+H2O = Mg(OH)26 Mg(OH)2 = MgO+H2O7 Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O8 MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2+2NaCl9 MgCO3=MgO+CO210 MgCO3+H2O=Mg(OH)2+CO211 Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH312 Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O13 MgSO4+2NaOH=Mg(OH)2+Na2SO42.铝的知识主线上图112的有关化学方程式如下：1 4Al + 3O2 =2Al2O32 2Al2O3 = 4Al +3O23 2Al + 6HC

16、l = 2AlCl3 +3H24 加热2Al + 2NaOH + 2H2O= 2Na AlO2 +3H25 2Al(OH)3 =Al2O3 + 3H2O6 Al2O3 +6HCl =2AlCl3 + 3H2O7 AlCl3 +3NH3H2O + Al(OH)3 +3NH4Cl8 Al(OH)3 +3HCl = AlCl3 + 3H2O9 Na AlO2 + CO2 +2H2O= Al(OH)3 + NaHCO310 Al(OH)3 +NaOH = Na AlO2+2H2O11 2KAl(SO4)2 + 6NH3H2O = 2Al(OH)3 + K2SO4 +3(NH4)2SO4例3 用瓷质坩埚

17、盛镁粉在空气中进行强烈燃烧，充分反应后生成固体产物最多可能有A3种 B4种 C5种 D6种【解析】镁粉在空气中燃烧与在瓷坩埚中高温燃烧的情况不同。在空气中燃烧时，镁除与氧气，氮气化合生成MgO和Mg3N2外，还能与空气中CO2发生置换而生成炭黑C。但在瓷坩埚里高温煅烧时，镁除发生上述反应外，还会与坩埚中的SiO2发生置换反应而生成硅：SiO2 + 2Mg2MgO + Si，此外，在高温下MgO还可能与酸性氧化物SiO2发生化合反应生成少量的MgSiO3，这样生成的固体最多可能有5种。答案为C。1、某无色透明溶液能与铝作用放出氢气, 此溶液中一定能大量共存的离子组是（ ）A. Cl-、SO42-

18、、Na+、K+ B. K+、ClO-、Na+、NO3-C. HCO3-、Na+、NO3-、K+ D. NO3-、Ba2+、Cl-、NH4+2、两份铝屑，第一份与过量的盐酸反应，第二份与过量的NaOH溶液反应，产生氢气的体积比为1：2，则第一份与第二份铝屑的质量比为（ ）A、1：1 B、1：2 C、1：3 D、1：43、能用铝为原料来冶炼难熔的金属主要是因为（ ） A.铝的密度小, 熔点较低 B.铝在空气中燃烧, 放出大量的热C.铝在金属活动性顺序表排在较前面D.铝具有还原性.发生氧化还原反应时放出大量的热4、将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是（ ）A.稀硝酸 B.稀盐酸

19、C.硝酸铜 D.氢氧化钠5、由锌、铁、镁、铝四种金属中的两种组成的混合物10g，与足量的盐酸反应生成的氢气在标准状况下为11.2L，则混合物中一定含有的金属是（ ） A.锌 B.铁 C.铝 D.镁6、下列用途主要是体现铝的物理性质的是（ ） 1 家用铝锅 盛浓硝酸的容器 制导线 焊接钢轨 包装铝箔 炼钢的脱氧剂 做防锈油漆 做合金用作飞机制造业材料 工业做热交换器A. B. C. D.7、有关Al与NaOH溶液的反应的说法中，正确的是（ ） A.铝是还原剂，其氧化产物是Al(OH)3 B.NaOH是氧化剂，其还原产物是H2C.铝是还原剂，H2O和NaOH都是氧化剂 D.H2O是氧化剂，Al被氧

20、化8、向某溶液中投入铝片后有大量H2放出，则溶液中不可能大量存在的离子是 ( )A.Cl- B.H+ C.OH- D.HCO-39、 向NaAlO2 溶液中持续通入一种气体，开始时产生沉淀，随后沉淀又逐渐溶解，该气体是（ ）A.NO2 B.CO2 C.NH3 D.CO10、镁、铝、铜三种金属粉末混合物, 加入过量盐酸充分反应, 过滤后向滤液中加入过量烧碱溶液, 再过滤, 滤液中存在的离子有（ ） A BCu2+ CAl3+ DMg2+11、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12、下列所用的材料不属于合金的是（ ）A.家用的铝窗 B.建筑用的钢筋 C.

21、铸造用的黄铜 D.温度计用的水银13、一块镁铝合金溶于盐酸后，再加入过量NaOH溶液，所得的溶液中主要存在的离子是（ ）A. AlO2、OH、Na、Cl B. Na、OH、Al3、Cl C. AlO2、OH、Mg2、Cl D. Na、Mg2、Al3、Cl 14、下列有关合金的说法，错误的是（ ）A.青铜是人类历史上使用最早的合金，至今已有三千多年的历史B.世界上最常见的，用量最大的合金是钢C.合金的硬度一般比它的各成分金属的小，熔点一般也比它的各成分金属的高D.合金可以由金属和非金属融合而成15、 下列离子方程式书写错误的是（ ）A.铝粉投入到NaOH溶液中：2Al+6H2O+2OH-=2 A

22、l(OH)4-+H2B.Al(OH)3溶于NaOH溶液中：Al(OH)3+OH-= Al(OH)4-C.NaAl(OH)4溶液中通入足量的CO2：2 Al(OH)4-+ CO2 = 2Al(OH)3+CO32-+ H2OD.Al2O3粉末溶于NaOH溶液中：Al2O3+2OH-=2 Al(OH)4-+H2O16、下列关于Al(OH)3的性质的叙述错误的是（ ） A. Al(OH)3 是难溶于水的白色沉淀 B. Al(OH)3 能吸附水中的悬浮物C. Al(OH)3 能溶于氨水 D. Al(OH)3属于两性氢氧化物17、既能与NaOH溶液反应，又能与H2SO4溶液反应的物质是（ ）A.NaHCO

23、3 B.Al(OH)3 C.NaHSO4 D.Na2CO318、在使溶液中的AlO2-完全转化成Al(OH)3，应选择的最好试剂是（ ）A.H2SO4 B.HCl C.CO2 D.NH3H2O19、某强酸性溶液中，可以大量共存的是（ ） A B C D20、下列各化学反应的离子方程式中，有错误的是（ ） A氢氧化铝与盐酸反应： B氧化铝溶于氢氧化钠溶液： C碘化钾溶液中滴入溴水： D氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液：21、以氧化铝为原料制取氢氧化铝，最好的方法是（ ） A将氧化铝溶于水。 B将氧化铝先溶于盐酸中，之后滴加氨水。 C将氧化铝溶于盐酸中，之后滴加氢氧化钠溶液。 D将氧化铝溶于氢氧化钠溶液中

24、，之后滴加盐酸。22、500mL 0.1mol/L的NaCl溶液与100mL 0.1 mol/L的AlCl3溶液中Cl离子浓度之比为 （ ） A51 B53 C13 D5223、下列物质的溶液中，通入过量的CO2，发生化学反应，但不会析出沉淀的是 （ ） ANa2SiO3 BNaAlO2 CNa2CO3 DNaOH24、向含有1mol KAl(SO4)2的溶液中加入适量的Ba(OH)2溶液，使恰好转化为沉淀，此时生成的Al(OH)3的物质的量是 （ ） A1mol B1.33 mol C0.67mol D025、处理铝锅垢应采用 （ ） A浓HNO3 B浓盐酸 C浓乙酸 D浓NaOH溶液26、

25、往m mL 0.25mol/L的AlCl3溶液中加入金属钾，完全反应后恰好只形成KCl和KAlO2溶液。加入钾的物质的量是 （ ） A B C D27、利用铝合金代替铝制钥匙是利用铝合金的 （ ） A熔点低 B不易锈蚀 C硬度大 D密度小28、将a mol钠和a mol铝一同投入m g足量水中，所得溶液密度为d g/cm3，该溶液的百分比浓度为 （ ） A B C D 29、我国最新报道的高温超导体中，铊是组成成分之一，已知铊与铝是同族元素，关于铊的判断有错误的是 （ ） A铊是质软的银白色的金属 B铊能生成+5价化合物 C铊能置换出盐酸中的氢 D铊能与氧气发生反应30、有关Al与NaOH溶液

26、的反应的说法中，正确的是 ( ) A铝是还原剂，其氧化产物是Al(OH)3 BNaOH是氧化剂，其氧化产物是H2 C铝是还原剂，H2O和NaOH都是氧化剂 DH2O是氧化剂，Al被氧化31、常温下，向0.1mol下列物质过氧化钠磷酸钡硫化钠偏铝酸钠氯化铝中分别加入0.5L水后充分搅拌，则溶液中阴离子数从大到小的排列顺序正确的是() AB CD32、铝在人体中积累可使人慢性中毒，1989年世界卫生组织正式将铝“确定为食品污染源之一”而加以控制。铝在下列使用场合须加以控制的是（ ） 制铝锭制易拉罐制电线电缆制牙膏皮用明矾净水制炊具用食品和苏打作食品膨化剂用Al(OH)3制胃药药片制防锈油漆 A、

27、B、 C、 D、33、将物质的量相等的硫酸铝和硫酸铵溶水形成Vml混合溶液，向混合溶液中逐滴加入某氢氧化钠的溶液（其物质的量浓度为混合溶液中两溶质的物质的量浓度之和），直至过量。下列表示氢氧化钠溶液加入的体积（X）与溶液中沉淀物的量（Y）的关系意图中正确的是()34、有A、B、C、D、E五种化合物，其中A、B、C、D都是含Al元素的化合物，F是一种气体，在标准状况下，F的密度是相同条件下空气密度的1.103倍。化合物间的发生如下反应： A、B、C、D的化学式分别为：A 、B 、C 、D 。 1 mol C和2 mol E在水溶液中发生反应的化学方程式为 ，其中氧化剂是 ，氧化产物是 。 已知C

28、溶液和D溶液混合后，也有白色沉淀B析出，其化学方程式为 。35、有六瓶白色固体，它们是和无水，现仅用蒸馏水及已被检出物质对它们作出鉴别，根据以下实验步骤，请在空格内填写须加入的试剂，填写检出物质时须与实验现象上下对应。 （1） （2） （3）36、某无色透明溶液跟金属Al反应，放出H2。试判断下列离子：Mg2+、Cu2+、Ba2+、H+、Ag+、SO42、CO32、HCO3、OH、NO3，下列两种情况何者能存在于此溶液中 （1）当生成Al3+时，可能存在 。 （2）当生成AlO2时，可能存在 。1. 某无色透明溶液能与铝作用放出氢气, 此溶液中一定能大量共存的离子组是（ ）A. Cl-、SO4

29、2-、Na+、K+ B. K+、ClO-、Na+、NO3-C. HCO3-、Na+、NO3-、K+ D. NO3-、Ba2+、Cl-、NH4+2. 两份铝屑，第一份与过量的盐酸反应，第二份与过量的NaOH溶液反应，产生氢气的体积比为1：2，则第一份与第二份铝屑的质量比为（ ）A、1：1 B、1：2 C、1：3 D、1：43. 能用铝为原料来冶炼难熔的金属主要是因为 （ ） A.铝的密度小, 熔点较低 B.铝在空气中燃烧, 放出大量的热C.铝在金属活动性顺序表排在较前面D.铝具有还原性.发生氧化还原反应时放出大量的热4. 将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是 （ ）A.稀硝酸 B.稀盐酸 C.硝酸铜 D.氢氧化钠5. 由锌、铁、镁、铝