3.2第二節(jié)鋁及其重要化合物

第二節(jié) 鋁及其重要化合物 三年三年6 6考考 高考指數(shù)高考指數(shù):1.1.了解鋁的主要性質(zhì)及應(yīng)用。了解鋁的主要性質(zhì)及應(yīng)用。2.2.了解鋁的重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。了解鋁的重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。一、鋁的主要性質(zhì)及應(yīng)用一、鋁的主要性質(zhì)及應(yīng)用1.1.鋁的物理性質(zhì)鋁的物理性質(zhì)鋁是銀白色、具有金屬光澤的固體，硬度較小，具有良好的鋁是銀白色、具有金屬光澤的固體，硬度較小，具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性。導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性。2.2.鋁的化學(xué)性質(zhì)鋁的化學(xué)性質(zhì)寫出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式：寫出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式：AlAl_O O2 2常溫常溫加熱加熱形成致密的氧化膜形成致密的氧化膜_4Al+3O4Al+3O2 2 2Al 2Al2 2O O3 3=2Al+3Cl2Al+3Cl2 2 2AlCl2AlCl3 3=_3.3.鋁的用途鋁的用途純鋁用作導(dǎo)線，鋁合金用于制造汽車、飛機(jī)、生活用品等。純鋁用作導(dǎo)線，鋁合金用于制造汽車、飛機(jī)、生活用品等。AlAl酸酸氧化性酸氧化性酸遇冷的濃硫酸或濃硝酸遇冷的濃硫酸或濃硝酸_鈍化鈍化非氧化性酸非氧化性酸_2Al+6H2Al+6H+=2Al=2Al3+3+3H+3H2 22Al+2OH2Al+2OH-+2H+2H2 2O=+3HO=+3H2 22Al+Fe2Al+Fe2 2O O3 3 2Fe+Al 2Fe+Al2 2O O3 3高溫高溫=二、鋁重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用二、鋁重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用1.1.氧化鋁氧化鋁(1)(1)化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)(用離子方程式表示用離子方程式表示)(2)(2)用途用途熔點(diǎn)很高，是一種比較好的耐火材料，還可制作各種寶石。熔點(diǎn)很高，是一種比較好的耐火材料，還可制作各種寶石。兩性兩性氧化物氧化物與與HClHCl反應(yīng)反應(yīng)_AlAl2 2O O3 3+6H+6H+=2Al=2Al3+3+3H+3H2 2O O與與NaOHNaOH反應(yīng)反應(yīng)_AlAl2 2O O3 3+2OH+2OH-=+H=+H2 2O O2.2.氫氧化鋁氫氧化鋁(1)(1)化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)寫出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式：寫出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式：_；_；_Al(OH)Al(OH)3 3+3H+3H+=Al=Al3+3+3H+3H2 2O OAl(OH)Al(OH)3 3+OH+OH-=+2H=+2H2 2O O2Al(OH)2Al(OH)3 3 Al Al2 2O O3 3+3H+3H2 2O O=(2)(2)制備制備向鋁鹽中加入向鋁鹽中加入NHNH3 3H H2 2O O，離子方程式為：，離子方程式為：_向偏鋁酸鹽中通入足量向偏鋁酸鹽中通入足量COCO2 2，離子方程式為：，離子方程式為：_3.3.明礬凈水原理明礬凈水原理明礬的化學(xué)式為明礬的化學(xué)式為_,_,其凈水的原理涉及到的其凈水的原理涉及到的離子方程式表示為：離子方程式表示為：_KAl(SOKAl(SO4 4)2 212H12H2 2O O1.1.鋁制餐具可長(zhǎng)時(shí)間存放酸性或堿性食物。鋁制餐具可長(zhǎng)時(shí)間存放酸性或堿性食物。()()【分析分析】鋁制品的表面有一層致密的氧化膜，對(duì)鋁起到保護(hù)鋁制品的表面有一層致密的氧化膜，對(duì)鋁起到保護(hù)作用，若長(zhǎng)時(shí)間存放酸性或堿性食物，會(huì)破壞氧化膜，加速作用，若長(zhǎng)時(shí)間存放酸性或堿性食物，會(huì)破壞氧化膜，加速鋁的腐蝕。鋁的腐蝕。2.2.常溫下，鋁與濃硝酸不發(fā)生反應(yīng)。常溫下，鋁與濃硝酸不發(fā)生反應(yīng)。()()【分析分析】常溫下，鋁與濃硝酸發(fā)生常溫下，鋁與濃硝酸發(fā)生“鈍化鈍化”反應(yīng)，形成致密反應(yīng)，形成致密的氧化膜阻止內(nèi)部的鋁繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)。的氧化膜阻止內(nèi)部的鋁繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)。3.3.常溫下，鋁與稀硝酸反應(yīng)可以制取氫氣。常溫下，鋁與稀硝酸反應(yīng)可以制取氫氣。()()【分析分析】由于稀硝酸具有強(qiáng)氧化性，鋁與稀硝酸反應(yīng)不會(huì)生成氫由于稀硝酸具有強(qiáng)氧化性，鋁與稀硝酸反應(yīng)不會(huì)生成氫氣，而生成氣，而生成NONO。4.4.由鋁鹽制取氫氧化鋁最好選用氨水，而不用由鋁鹽制取氫氧化鋁最好選用氨水，而不用NaOHNaOH溶液。溶液。()()【分析分析】由于氫氧化鋁能溶于強(qiáng)堿但不溶于氨水，故由鋁鹽制取由于氫氧化鋁能溶于強(qiáng)堿但不溶于氨水，故由鋁鹽制取氫氧化鋁最好選用氨水。氫氧化鋁最好選用氨水。5.5.冶煉鋁時(shí)常用焦炭做還原劑。冶煉鋁時(shí)常用焦炭做還原劑。()()【分析分析】鋁是活潑金屬，不能被焦炭還原出來(lái)，應(yīng)用電解的鋁是活潑金屬，不能被焦炭還原出來(lái)，應(yīng)用電解的方法冶煉鋁。方法冶煉鋁?！颁X三角鋁三角”的轉(zhuǎn)化關(guān)系及應(yīng)用的轉(zhuǎn)化關(guān)系及應(yīng)用1.1.“鋁三角鋁三角”轉(zhuǎn)化關(guān)系轉(zhuǎn)化關(guān)系A(chǔ)l(OH)Al(OH)3 3OHOH-或或NHNH3 3H H2 2O OH H+或或COCO2 2+H+H2 2O OH H+OHOH-OHOH-H H+AlOAlO2 2-AlAl3+3+2.2.應(yīng)用應(yīng)用(1)(1)制取制取Al(OH)Al(OH)3 3(2)(2)判斷離子共存問(wèn)題判斷離子共存問(wèn)題AlAl3+3+與與OHOH-及及 等弱酸根陰離子或等弱酸根陰離子或 與與H H+、以及弱堿陽(yáng)離子以及弱堿陽(yáng)離子AlAl3+3+、FeFe3+3+等因生成沉淀或發(fā)生水解相等因生成沉淀或發(fā)生水解相互促進(jìn)反應(yīng)而不能大量共存?；ゴ龠M(jìn)反應(yīng)而不能大量共存。(3)(3)鑒別鑒別(利用滴加順序不同，現(xiàn)象不同利用滴加順序不同，現(xiàn)象不同)向向AlClAlCl3 3溶液中滴加溶液中滴加NaOHNaOH溶液，先產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀溶解。溶液，先產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀溶解。向向NaOHNaOH溶液中滴加溶液中滴加AlClAlCl3 3溶液，開始無(wú)明顯現(xiàn)象，后產(chǎn)生白色沉溶液，開始無(wú)明顯現(xiàn)象，后產(chǎn)生白色沉淀，沉淀不溶解。淀，沉淀不溶解。(4)(4)分離提純分離提純利用利用AlAl能溶于強(qiáng)堿溶液，分離能溶于強(qiáng)堿溶液，分離AlAl與其他金屬的混合物。與其他金屬的混合物。利用利用AlAl2 2O O3 3能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，分離能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，分離AlAl2 2O O3 3與其他金屬氧化物。與其他金屬氧化物。利用利用Al(OH)Al(OH)3 3能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，分離能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，分離AlAl3+3+與其他金屬陽(yáng)離子。與其他金屬陽(yáng)離子?！靖呖季剧姼呖季剧姟?1)(1)當(dāng)溶液中有多種離子時(shí)，要考慮離子之間的反應(yīng)順序，如當(dāng)溶液中有多種離子時(shí)，要考慮離子之間的反應(yīng)順序，如向含有向含有H H+、MgMg2+2+、AlAl3+3+的混合溶液中逐滴加入的混合溶液中逐滴加入NaOHNaOH溶溶液，液，NaOHNaOH先與先與H H+反應(yīng)，再與反應(yīng)，再與MgMg2+2+、AlAl3+3+反應(yīng)生成沉淀，再與反應(yīng)生成沉淀，再與 反應(yīng)，最后才溶解反應(yīng)，最后才溶解Al(OH)Al(OH)3 3沉淀。一般是按生成水、沉淀、沉淀。一般是按生成水、沉淀、氣體的順序反應(yīng)。氣體的順序反應(yīng)。(2)(2)與與 的反應(yīng)不屬于水解相互促進(jìn)的反應(yīng)，而是的反應(yīng)不屬于水解相互促進(jìn)的反應(yīng)，而是 電離出的電離出的H H+與與 發(fā)生的反應(yīng)：發(fā)生的反應(yīng)：【拓展延伸拓展延伸】有關(guān)氫氧化鋁的計(jì)算有關(guān)氫氧化鋁的計(jì)算1.1.求產(chǎn)物氫氧化鋁的物質(zhì)的量：求產(chǎn)物氫氧化鋁的物質(zhì)的量：2.2.求反應(yīng)物強(qiáng)堿的物質(zhì)的量：求反應(yīng)物強(qiáng)堿的物質(zhì)的量：若堿不足：若堿不足：n(OHn(OH-)=3nAl(OH)=3nAl(OH)3 3；若堿過(guò)量：若堿過(guò)量：n(OHn(OH-)=4n(Al)=4n(Al3+3+)-nAl(OH)-nAl(OH)3 3?！镜淅淅? 1】(2012(2012無(wú)錫模擬無(wú)錫模擬)A)A、B B、C C三種不同的物質(zhì)，都含有三種不同的物質(zhì)，都含有同一種元素，它們能發(fā)生如下轉(zhuǎn)變：同一種元素，它們能發(fā)生如下轉(zhuǎn)變：A B CA B C已知：已知：A A是一種難熔的金屬氧化物，試回答下列問(wèn)題：是一種難熔的金屬氧化物，試回答下列問(wèn)題：(1)AB(1)AB反應(yīng)的離子方程式是反應(yīng)的離子方程式是_。(2)(2)向向B B的溶液中通入的溶液中通入COCO2 2時(shí)，產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量隨通入時(shí)，產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量隨通入COCO2 2的的體積的變化關(guān)系是體積的變化關(guān)系是_。過(guò)量過(guò)量NaOHNaOH溶液溶液足量足量COCO2 2(3)(3)以以A A為原料可以制備該金屬單質(zhì)，當(dāng)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下為原料可以制備該金屬單質(zhì)，當(dāng)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24 L2.24 L氣體時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為氣體時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為_?！窘忸}指南解題指南】解答本題要明確以下兩點(diǎn)：解答本題要明確以下兩點(diǎn)：(1)(1)中學(xué)階段能夠和中學(xué)階段能夠和NaOHNaOH溶液反應(yīng)的金屬氧化物只有溶液反應(yīng)的金屬氧化物只有AlAl2 2O O3 3。(2)Al(OH)(2)Al(OH)3 3沉淀不能溶于氨水和碳酸。沉淀不能溶于氨水和碳酸?！窘馕鼋馕觥拷饘傺趸镏兄挥薪饘傺趸镏兄挥蠥lAl2 2O O3 3能夠和能夠和NaOHNaOH溶液反應(yīng)，所以溶液反應(yīng)，所以A A是是AlAl2 2O O3 3，B B是是NaAlONaAlO2 2，C C是是Al(OH)Al(OH)3 3。向。向NaAlONaAlO2 2溶液中通入溶液中通入COCO2 2時(shí)，先發(fā)生：時(shí)，先發(fā)生：2NaAlO2NaAlO2 2+3H+3H2 2O+COO+CO2 2=2Al(OH)=2Al(OH)3 3+Na+Na2 2COCO3 3，所，所以先產(chǎn)生白色沉淀，后發(fā)生：以先產(chǎn)生白色沉淀，后發(fā)生：NaNa2 2COCO3 3+CO+CO2 2+H+H2 2O=2NaHCOO=2NaHCO3 3，由于由于Al(OH)Al(OH)3 3不溶于碳酸，所以沉淀量不發(fā)生任何變化，圖像不溶于碳酸，所以沉淀量不發(fā)生任何變化，圖像符合要求。電解熔融氧化鋁得到氧氣和單質(zhì)鋁，其反應(yīng)的符合要求。電解熔融氧化鋁得到氧氣和單質(zhì)鋁，其反應(yīng)的方程式和轉(zhuǎn)移的電子數(shù)如下：方程式和轉(zhuǎn)移的電子數(shù)如下：2Al2Al2 2O O3 3 4Al+3O4Al+3O2 212e12e-，所以，所以n(en(e-)=4n(O)=4n(O2 2)=4)=4 =0.4 =0.4 mol,N(emol,N(e-)=)=0.4 mol0.4 mol6.026.0210102323 mol mol-1-1=2.408=2.40810102323。通電通電熔融熔融=答案答案：(1)(1)(2)(2)(3)0.4(3)0.4NA A或或2.4082.40810102323 有關(guān)氫氧化鋁的圖像分析有關(guān)氫氧化鋁的圖像分析1.1.向向AlClAlCl3 3溶液中滴加溶液中滴加NaOHNaOH溶液直至過(guò)量溶液直至過(guò)量ABABAlClAlCl3 3+3NaOH=Al(OH)+3NaOH=Al(OH)3 3+3NaCl+3NaClBCBCNaOH+Al(OH)NaOH+Al(OH)3 3=NaAlO=NaAlO2 2+2H+2H2 2O OAl(OH)Al(OH)3 3NaOHNaOHA AB B C C生成生成Al(OH)Al(OH)3 3消耗的消耗的NaOHNaOH和溶解和溶解Al(OH)Al(OH)3 3消耗的消耗的NaOHNaOH的物質(zhì)的的物質(zhì)的量之比為量之比為3:13:1。HClHClA AB BC C2.2.向向NaAlONaAlO2 2溶液中滴加鹽酸至過(guò)量溶液中滴加鹽酸至過(guò)量ABABNaAlONaAlO2 2+HCl+H+HCl+H2 2O=NaCl+Al(OH)O=NaCl+Al(OH)3 3BCBCAl(OH)Al(OH)3 3+3HCl=AlCl+3HCl=AlCl3 3+3H+3H2 2O OAl(OH)Al(OH)3 3生成生成Al(OH)Al(OH)3 3消耗的消耗的HClHCl和溶解和溶解Al(OH)Al(OH)3 3消耗的消耗的HClHCl的物質(zhì)的量的物質(zhì)的量之比為之比為1:31:3。NaOHNaOHA AB B C C3.3.向等物質(zhì)的量的向等物質(zhì)的量的MgClMgCl2 2、AlClAlCl3 3溶液中滴加溶液中滴加NaOHNaOH溶液直至過(guò)量溶液直至過(guò)量ABABMgClMgCl2 2+2NaOH=Mg(OH)+2NaOH=Mg(OH)2 2+2NaCl+2NaClAlClAlCl3 3+3NaOH=Al(OH)+3NaOH=Al(OH)3 3+3NaCl+3NaClBCBCAl(OH)Al(OH)3 3+NaOH=NaAlO+NaOH=NaAlO2 2+2H+2H2 2O O沉淀沉淀根據(jù)沉淀溶解消耗的根據(jù)沉淀溶解消耗的NaOHNaOH的量可以確定原溶液中的量可以確定原溶液中AlAl3+3+的量，再的量，再結(jié)合生成沉淀消耗的結(jié)合生成沉淀消耗的NaOHNaOH的總量可以確定原溶液中的總量可以確定原溶液中MgMg2+2+的量。的量?！靖呖季剧姼呖季剧姟?1)(1)分析圖像或作圖時(shí)不僅要注意加入的酸或堿的強(qiáng)弱，還要分析圖像或作圖時(shí)不僅要注意加入的酸或堿的強(qiáng)弱，還要注意所加入的量和滴加的順序，因?yàn)榈渭拥捻樞虿煌赡墚a(chǎn)注意所加入的量和滴加的順序，因?yàn)榈渭拥捻樞虿煌赡墚a(chǎn)生的現(xiàn)象不同。生的現(xiàn)象不同。(2)(2)若產(chǎn)生的沉淀有多種，則應(yīng)仔細(xì)分析相關(guān)量間的關(guān)系，要若產(chǎn)生的沉淀有多種，則應(yīng)仔細(xì)分析相關(guān)量間的關(guān)系，要特別關(guān)注沉淀是否同步生成，沉淀物是否溶于所加入的過(guò)量特別關(guān)注沉淀是否同步生成，沉淀物是否溶于所加入的過(guò)量試劑中，同時(shí)要注意橫縱坐標(biāo)的意義。試劑中，同時(shí)要注意橫縱坐標(biāo)的意義?！镜淅淅? 2】將一定質(zhì)量的鎂鋁混合物投入將一定質(zhì)量的鎂鋁混合物投入200 200 mLmL硫酸中，固體硫酸中，固體全部溶解后，向所得溶液中加入全部溶解后，向所得溶液中加入5 mol/L5 mol/L的的NaOHNaOH溶液，生成沉溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量淀的物質(zhì)的量n n與加入與加入NaOHNaOH溶液的體積溶液的體積V V的變化如圖所示：的變化如圖所示：V(NaOH)/mLV(NaOH)/mL2020200200 240240n(n(沉淀沉淀)/mol)/mol0 00.150.150.350.35則下列說(shuō)法不正確的是則下列說(shuō)法不正確的是()()A A鎂和鋁的總質(zhì)量為鎂和鋁的總質(zhì)量為9 g9 gB B最初最初20 20 mLmL NaOHNaOH溶液用于中和過(guò)量的硫酸溶液用于中和過(guò)量的硫酸C C硫酸的物質(zhì)的量濃度為硫酸的物質(zhì)的量濃度為2.5 mol/L2.5 mol/LD D生成的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為生成的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2 L11.2 L【解題指南解題指南】解答本題的關(guān)鍵之處在于：解答本題的關(guān)鍵之處在于：(1)Al(OH)(1)Al(OH)3 3能溶于能溶于NaOHNaOH溶液中，而溶液中，而Mg(OH)Mg(OH)2 2不溶于不溶于NaOHNaOH溶液中；溶液中；(2)(2)當(dāng)沉淀達(dá)到最大值時(shí)，溶液中的溶質(zhì)只有當(dāng)沉淀達(dá)到最大值時(shí)，溶液中的溶質(zhì)只有NaNa2 2SOSO4 4?！窘馕鼋馕觥窟x選D D。由圖像知，。由圖像知，nMg(OH)nMg(OH)2 2=0.15 mol=0.15 mol，nAl(OH)nAl(OH)3 3=0.35 mol-0.15 mol=0.2 mol0.35 mol-0.15 mol=0.2 mol，則，則m(Mgm(Mg)=0.15 mol)=0.15 mol24 g/mol24 g/mol=3.6 g=3.6 g，m(Alm(Al)=0.2 mol)=0.2 mol27 g/mol=5.4 g27 g/mol=5.4 g，所以，鎂和鋁的，所以，鎂和鋁的總質(zhì)量為總質(zhì)量為9 g9 g；由圖像知，最初；由圖像知，最初20 20 mLmL NaOHNaOH溶液用于中和過(guò)量溶液用于中和過(guò)量的硫酸；當(dāng)沉淀達(dá)到最大值時(shí)，溶液中的溶質(zhì)只有的硫酸；當(dāng)沉淀達(dá)到最大值時(shí)，溶液中的溶質(zhì)只有NaNa2 2SOSO4 4，則有則有 ，即，即n(NaOHn(NaOH)=2n(H)=2n(H2 2SOSO4 4)，所以，所以，硫酸的物質(zhì)的量濃度為：硫酸的物質(zhì)的量濃度為：=2.5 mol/L=2.5 mol/L；0.15 mol0.15 mol的的MgMg生成的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為生成的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為3.36 L,0.2 mol3.36 L,0.2 mol的的AlAl生成生成的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為6.72 L6.72 L，所以鎂和鋁混合物生成的，所以鎂和鋁混合物生成的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為10.08 L10.08 L，故選，故選D D項(xiàng)。項(xiàng)?！炯记牲c(diǎn)撥技巧點(diǎn)撥】關(guān)于關(guān)于Al(OH)Al(OH)3 3圖像問(wèn)題的分析要點(diǎn)圖像問(wèn)題的分析要點(diǎn)(1)(1)轉(zhuǎn)化過(guò)程中要遵循化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。轉(zhuǎn)化過(guò)程中要遵循化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。(2)(2)看清縱橫坐標(biāo)的含義，對(duì)圖像進(jìn)行全面分析?？辞蹇v橫坐標(biāo)的含義，對(duì)圖像進(jìn)行全面分析。(3)(3)對(duì)于一些復(fù)雜問(wèn)題可先分解后組合，進(jìn)行圖像的疊加工作；對(duì)于一些復(fù)雜問(wèn)題可先分解后組合，進(jìn)行圖像的疊加工作；只有抓住一些關(guān)鍵點(diǎn)只有抓住一些關(guān)鍵點(diǎn)(最高點(diǎn)、最低點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)等最高點(diǎn)、最低點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)等)和變化趨勢(shì)，和變化趨勢(shì)，才能順利地解決圖像問(wèn)題。才能順利地解決圖像問(wèn)題。鋁與酸或堿反應(yīng)生成鋁與酸或堿反應(yīng)生成H H2 2的量的關(guān)系的量的關(guān)系1.1.原理原理2Al+6HCl=2AlCl2Al+6HCl=2AlCl3 3+3H+3H2 22Al2Al6HCl6HCl3H3H2 26e6e-2Al+2NaOH+2H2Al+2NaOH+2H2 2O=2NaAlOO=2NaAlO2 2+3H+3H2 22Al2Al2NaOH2NaOH3H3H2 26e6e-2.2.規(guī)律規(guī)律(1)(1)等量鋁分別與足量鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的等量鋁分別與足量鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的體積比為體積比為 (2)(2)足量的鋁與等物質(zhì)的量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，產(chǎn)生足量的鋁與等物質(zhì)的量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的體積比為氫氣的體積比為(3)(3)一定量的鋁分別和一定量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，若一定量的鋁分別和一定量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，若產(chǎn)生氫氣的體積比為產(chǎn)生氫氣的體積比為 ，則必定為：，則必定為：鋁與鹽酸反應(yīng)時(shí)，鋁過(guò)量而鹽酸不足。鋁與鹽酸反應(yīng)時(shí)，鋁過(guò)量而鹽酸不足。鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)時(shí)，鋁不足而氫氧化鈉溶液過(guò)量。鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)時(shí)，鋁不足而氫氧化鈉溶液過(guò)量?！靖呖季剧姼呖季剧姟?1)1 mol Al(1)1 mol Al不論和不論和H H+還是和還是和OHOH-完全反應(yīng)均生成完全反應(yīng)均生成3 g(1.5 mol)3 g(1.5 mol)H H2 2。(2)1 mol Al(2)1 mol Al和和H H+完全反應(yīng)消耗完全反應(yīng)消耗3 mol H3 mol H+，而，而1 mol Al1 mol Al和和OHOH-完全完全反應(yīng)消耗反應(yīng)消耗1 mol OH1 mol OH-。(3)(3)既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)的物質(zhì)有：既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)的物質(zhì)有：AlAl、AlAl2 2O O3 3、Al(OH)Al(OH)3 3、弱酸酸式鹽、弱酸銨鹽等物質(zhì)。弱酸酸式鹽、弱酸銨鹽等物質(zhì)?！镜淅淅康润w積、等物質(zhì)的量濃度的硫酸、氫氧化鈉溶液分等體積、等物質(zhì)的量濃度的硫酸、氫氧化鈉溶液分別放在甲、乙兩燒杯中，各加入等質(zhì)量的鋁粉，生成氫氣的別放在甲、乙兩燒杯中，各加入等質(zhì)量的鋁粉，生成氫氣的體積比為體積比為5656，則甲、乙兩燒杯中的反應(yīng)情況可能分別是，則甲、乙兩燒杯中的反應(yīng)情況可能分別是 ()()A A甲、乙中都是鋁過(guò)量甲、乙中都是鋁過(guò)量B B甲中鋁過(guò)量，乙中堿過(guò)量甲中鋁過(guò)量，乙中堿過(guò)量C C甲中酸過(guò)量，乙中鋁過(guò)量甲中酸過(guò)量，乙中鋁過(guò)量D D甲中酸過(guò)量，乙中堿過(guò)量甲中酸過(guò)量，乙中堿過(guò)量【解題指南解題指南】解答本題應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：解答本題應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：(1)(1)明確鋁與酸或堿溶液反應(yīng)時(shí)的關(guān)系：明確鋁與酸或堿溶液反應(yīng)時(shí)的關(guān)系：2Al2Al3H3H2 2；(2)(2)能判斷出鋁與硫酸反應(yīng)時(shí)過(guò)量，與能判斷出鋁與硫酸反應(yīng)時(shí)過(guò)量，與NaOHNaOH溶液反應(yīng)時(shí)不足。溶液反應(yīng)時(shí)不足?！窘馕鼋馕觥窟x選B B。鋁與硫酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)原理分。鋁與硫酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)原理分別為：別為：2Al+3H2Al+3H2 2SOSO4 4=Al=Al2 2(SO(SO4 4)3 3+3H+3H2 2，2Al+2NaOH+2H2Al+2NaOH+2H2 2O=O=2NaAlO2NaAlO2 2+3H+3H2 2。可見當(dāng)參加反應(yīng)的。可見當(dāng)參加反應(yīng)的H H2 2SOSO4 4和和NaOHNaOH的物質(zhì)的量相的物質(zhì)的量相同時(shí)，產(chǎn)生氫氣的體積比為同時(shí)，產(chǎn)生氫氣的體積比為2323，而題設(shè)條件生成氫氣的體，而題設(shè)條件生成氫氣的體積比為積比為5656，說(shuō)明此題加入的鋁粉對(duì)硫酸來(lái)說(shuō)是過(guò)量的，而，說(shuō)明此題加入的鋁粉對(duì)硫酸來(lái)說(shuō)是過(guò)量的，而對(duì)對(duì)NaOHNaOH溶液來(lái)說(shuō)是不足的，故選溶液來(lái)說(shuō)是不足的，故選B B項(xiàng)。項(xiàng)。【解題技巧解題技巧3 3】數(shù)形結(jié)合法解決變量的相互關(guān)系問(wèn)題數(shù)形結(jié)合法解決變量的相互關(guān)系問(wèn)題1.1.優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)數(shù)形結(jié)合是指將化學(xué)問(wèn)題抽象成數(shù)學(xué)問(wèn)題，利用數(shù)學(xué)工具來(lái)數(shù)形結(jié)合是指將化學(xué)問(wèn)題抽象成數(shù)學(xué)問(wèn)題，利用數(shù)學(xué)工具來(lái)解決化學(xué)問(wèn)題的一種解題方法。許多化學(xué)問(wèn)題中常常直接或解決化學(xué)問(wèn)題的一種解題方法。許多化學(xué)問(wèn)題中常常直接或間接隱含著一些數(shù)學(xué)原理，解題時(shí)依據(jù)化學(xué)原理建立數(shù)學(xué)模間接隱含著一些數(shù)學(xué)原理，解題時(shí)依據(jù)化學(xué)原理建立數(shù)學(xué)模型或運(yùn)用數(shù)學(xué)方法將化學(xué)問(wèn)題數(shù)形化，是化學(xué)解題中常用的型或運(yùn)用數(shù)學(xué)方法將化學(xué)問(wèn)題數(shù)形化，是化學(xué)解題中常用的一種數(shù)學(xué)工具，它能將復(fù)雜和抽象的物質(zhì)關(guān)系與直觀形象的一種數(shù)學(xué)工具，它能將復(fù)雜和抽象的物質(zhì)關(guān)系與直觀形象的數(shù)學(xué)圖形聯(lián)系起來(lái)，以此開闊解題思路，增強(qiáng)解題的靈活性數(shù)學(xué)圖形聯(lián)系起來(lái)，以此開闊解題思路，增強(qiáng)解題的靈活性與綜合性，并能提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。與綜合性，并能提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。2.2.解題關(guān)鍵解題關(guān)鍵數(shù)形結(jié)合法解題的關(guān)鍵是正確運(yùn)用所掌握的數(shù)學(xué)知識(shí)，通過(guò)數(shù)形結(jié)合法解題的關(guān)鍵是正確運(yùn)用所掌握的數(shù)學(xué)知識(shí)，通過(guò)分析化學(xué)變量之間的相互關(guān)系，建立一定的數(shù)學(xué)關(guān)系分析化學(xué)變量之間的相互關(guān)系，建立一定的數(shù)學(xué)關(guān)系(等式、等式、函數(shù)、圖像關(guān)系、不等式、數(shù)列等函數(shù)、圖像關(guān)系、不等式、數(shù)列等)；主要包括數(shù)軸的應(yīng)用、；主要包括數(shù)軸的應(yīng)用、函數(shù)的思想、討論的方法、空間想象的能力以及不等式的遷函數(shù)的思想、討論的方法、空間想象的能力以及不等式的遷移等方面的知識(shí)。移等方面的知識(shí)。1.1.向物質(zhì)的量濃度均為向物質(zhì)的量濃度均為1 mol/L1 mol/L的的AlClAlCl3 3和鹽酸的混合溶液中逐和鹽酸的混合溶液中逐滴滴入滴滴入NaOHNaOH溶液，如圖中溶液，如圖中n n表示表示Al(OH)Al(OH)3 3的物質(zhì)的量、的物質(zhì)的量、V V表示表示NaOHNaOH溶液的體積能正確表示這個(gè)反應(yīng)過(guò)程的是溶液的體積能正確表示這個(gè)反應(yīng)過(guò)程的是()()【解析解析】選選D D。向混合溶液中逐滴滴入。向混合溶液中逐滴滴入NaOHNaOH溶液，反應(yīng)情況分溶液，反應(yīng)情況分為三個(gè)階段：第一階段為為三個(gè)階段：第一階段為OHOH-+H+H+=H=H2 2O O，此時(shí)無(wú)沉淀產(chǎn)生；，此時(shí)無(wú)沉淀產(chǎn)生；第二階段有白色沉淀產(chǎn)生，反應(yīng)的離子方程式為第二階段有白色沉淀產(chǎn)生，反應(yīng)的離子方程式為AlAl3 33OH3OH=Al(OH)=Al(OH)3 3；第三階段滴加；第三階段滴加NaOHNaOH溶液至過(guò)量，沉淀逐漸溶溶液至過(guò)量，沉淀逐漸溶解最后完全消失，反應(yīng)離子方程式為解最后完全消失，反應(yīng)離子方程式為Al(OH)Al(OH)3 3OHOH=2H2H2 2O O，結(jié)合反應(yīng)方程式及濃度關(guān)系可知三個(gè)階段消耗，結(jié)合反應(yīng)方程式及濃度關(guān)系可知三個(gè)階段消耗NaOHNaOH物質(zhì)的量之比為物質(zhì)的量之比為131131。2.(2.(雙選雙選)向向50 50 mLmL 1 mol/L Al 1 mol/L Al2 2(SO(SO4 4)3 3溶液中加入溶液中加入100 100 mLmL KOH KOH溶溶液，充分反應(yīng)得到液，充分反應(yīng)得到3.9 g3.9 g沉淀，則沉淀，則KOHKOH溶液的物質(zhì)的量濃度可能溶液的物質(zhì)的量濃度可能是是()()A.1 mol/L B.3 mol/LA.1 mol/L B.3 mol/LC.1.5 mol/L D.3.5 mol/LC.1.5 mol/L D.3.5 mol/L【解析解析】選選C C、D D。可以把該題信息轉(zhuǎn)化成圖像，用圖像法求解，?？梢园言擃}信息轉(zhuǎn)化成圖像，用圖像法求解，如圖所示，當(dāng)生成沉淀如圖所示，當(dāng)生成沉淀0.05 mol0.05 mol時(shí)，時(shí)，需需KOH 0.15 molKOH 0.15 mol；需需KOH 0.35 molKOH 0.35 mol。3.a L3.a L標(biāo)準(zhǔn)狀況下的標(biāo)準(zhǔn)狀況下的H H2 2、ClCl2 2的混合氣體經(jīng)光照，充分反應(yīng)后，的混合氣體經(jīng)光照，充分反應(yīng)后，所得氣體恰好使溶液中所得氣體恰好使溶液中b mol b mol NaOHNaOH完全反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)辂}，則完全反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)辂}，則a a、b b的關(guān)系不可能是的關(guān)系不可能是()()A.b=a/22.4 B.ba/22.4A.b=a/22.4 B.ba/22.4C.a/22.4ba/11.2 D.ba/11.2C.a/22.4ba/11.2 D.ba/11.2【解析解析】選選D D。假設(shè)。假設(shè)a La L標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體全為標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體全為ClCl2 2，根據(jù)，根據(jù)n(Nan(Na+)=n(Cl)=n(Cl)則有則有b=a/11.2b=a/11.2。將。將A A、B B、C C、D D四個(gè)選項(xiàng)數(shù)據(jù)范圍四個(gè)選項(xiàng)數(shù)據(jù)范圍在數(shù)軸表示成：在數(shù)軸表示成：從數(shù)軸可以直觀地看出，從數(shù)軸可以直觀地看出，ba/11.2ba/11.2時(shí)有交叉部分，即時(shí)有交叉部分，即D D項(xiàng)不項(xiàng)不可能?？赡?。1.(20121.(2012吉林模擬吉林模擬)區(qū)別鎂和鋁最好的方法是：取少量試樣，區(qū)別鎂和鋁最好的方法是：取少量試樣，然后然后()()A.A.投入沸水中投入沸水中 B.B.投入冷水中投入冷水中C.C.投入鹽酸投入鹽酸 D.D.投入投入NaOHNaOH溶液中溶液中【解析解析】選選D D。A A項(xiàng)，鋁與沸水不反應(yīng)，鎂與沸水發(fā)生緩慢反項(xiàng)，鋁與沸水不反應(yīng)，鎂與沸水發(fā)生緩慢反應(yīng)；應(yīng)；B B項(xiàng)，鋁和鎂與冷水均不發(fā)生反應(yīng)；項(xiàng)，鋁和鎂與冷水均不發(fā)生反應(yīng)；C C項(xiàng)，鋁和鎂與鹽酸項(xiàng)，鋁和鎂與鹽酸均發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氣泡；均發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氣泡；D D項(xiàng)，鋁與項(xiàng)，鋁與NaOHNaOH溶液發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，溶液發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，鎂與鎂與NaOHNaOH溶液不反應(yīng)，故選溶液不反應(yīng)，故選D D項(xiàng)。項(xiàng)。2 2(2012(2012武漢模擬武漢模擬)鋁、氧化鋁、氫氧化鋁和可溶性鋁鹽與鋁、氧化鋁、氫氧化鋁和可溶性鋁鹽與過(guò)量強(qiáng)堿溶液的反應(yīng)，其生成物有一定的規(guī)律，下列說(shuō)法中過(guò)量強(qiáng)堿溶液的反應(yīng)，其生成物有一定的規(guī)律，下列說(shuō)法中正確的是正確的是()()A.A.都有都有H H2 2O O生成生成B.B.都有都有H H2 2生成生成C.C.都有都有AlOAlO2 2-生成生成D.D.都有都有AlAl3+3+生成生成【解析解析】選選C C。鋁、氧化鋁、氫氧化鋁和可溶性鋁鹽與過(guò)量強(qiáng)。鋁、氧化鋁、氫氧化鋁和可溶性鋁鹽與過(guò)量強(qiáng)堿溶液的反應(yīng)分別為：堿溶液的反應(yīng)分別為：。由此可知其生成物中都有。由此可知其生成物中都有 生成生成 。3.3.常溫下把鋁粉加入下列物質(zhì)中，能產(chǎn)生氫氣的是常溫下把鋁粉加入下列物質(zhì)中，能產(chǎn)生氫氣的是()()A.A.硫酸鈉溶液硫酸鈉溶液 B.B.稀硝酸稀硝酸C.C.濃硫酸濃硫酸 D.D.氯化銨溶液氯化銨溶液【解析解析】選選D D。A A項(xiàng)，由于硫酸鈉溶液呈中性，鋁與硫酸鈉溶項(xiàng)，由于硫酸鈉溶液呈中性，鋁與硫酸鈉溶液不發(fā)生反應(yīng)；液不發(fā)生反應(yīng)；B B項(xiàng)，由于稀硝酸具有強(qiáng)氧化性，鋁與稀硝酸項(xiàng)，由于稀硝酸具有強(qiáng)氧化性，鋁與稀硝酸反應(yīng)生成反應(yīng)生成NONO氣體；氣體；C C項(xiàng)，由于濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，常溫下能項(xiàng)，由于濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，常溫下能使鋁鈍化，不能產(chǎn)生氫氣；使鋁鈍化，不能產(chǎn)生氫氣；D D項(xiàng)，由于氯化銨溶液水解顯酸性，項(xiàng)，由于氯化銨溶液水解顯酸性，鋁與鋁與NHNH4 4+水解產(chǎn)生的水解產(chǎn)生的H H+反應(yīng)生成氫氣，故選反應(yīng)生成氫氣，故選D D項(xiàng)。項(xiàng)。4.4.在某未知溶液中檢驗(yàn)出含有在某未知溶液中檢驗(yàn)出含有BaBa2+2+、，且溶液的，且溶液的pH=1pH=1。某。某學(xué)生還想鑒定此溶液中是否大量存在學(xué)生還想鑒定此溶液中是否大量存在AlAl3+3+Fe Fe2+2+ClCl-，其實(shí)這些離子中有一部分不必再鑒，其實(shí)這些離子中有一部分不必再鑒定就能加以否定，你認(rèn)為不必再鑒定的離子組是定就能加以否定，你認(rèn)為不必再鑒定的離子組是()()A.B.C.D.A.B.C.D.【解析解析】選選A A。由于溶液中含有。由于溶液中含有BaBa2+2+，則溶液中一定不含，則溶液中一定不含 ；由于溶液的由于溶液的pH=1pH=1，則溶液中一定不含，則溶液中一定不含 ；由于溶液中；由于溶液中含有含有 和和H H+，則溶液中一定不含，則溶液中一定不含F(xiàn)eFe2+2+；其他離子需要鑒；其他離子需要鑒定，故選定，故選A A項(xiàng)。項(xiàng)。5.5.在某無(wú)色溶液中緩慢地滴入在某無(wú)色溶液中緩慢地滴入NaOHNaOH溶液直至過(guò)量，產(chǎn)生沉淀溶液直至過(guò)量，產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量與加入的的質(zhì)量與加入的NaOHNaOH溶液體積的關(guān)系如圖所示，由此確定，溶液體積的關(guān)系如圖所示，由此確定，原溶液中含有的陽(yáng)離子是原溶液中含有的陽(yáng)離子是()()A AMgMg2+2+、AlAl3+3+、FeFe2+2+B BH H+、MgMg2+2+、AlAl3+3+C CH H+、BaBa2+2+、AlAl3+3+D D只有只有MgMg2+2+、AlAl3+3+【解析解析】選選B B。開始滴加。開始滴加NaOHNaOH溶液時(shí)沒(méi)有沉淀產(chǎn)生，說(shuō)明溶液溶液時(shí)沒(méi)有沉淀產(chǎn)生，說(shuō)明溶液中含有中含有H H+，繼續(xù)滴加，繼續(xù)滴加NaOHNaOH溶液時(shí)先有沉淀產(chǎn)生，后有部分溶解溶液時(shí)先有沉淀產(chǎn)生，后有部分溶解說(shuō)明溶液中含有說(shuō)明溶液中含有MgMg2+2+、AlAl3+3+。6.6.鋁土礦鋁土礦(主要成分為主要成分為AlAl2 2O O3 3，還有少量雜質(zhì)，還有少量雜質(zhì))是提取氧化鋁的原是提取氧化鋁的原料。提取氧化鋁的工藝流程如下：料。提取氧化鋁的工藝流程如下：(1)(1)請(qǐng)用離子方程式表示以上工藝流程中第請(qǐng)用離子方程式表示以上工藝流程中第步反應(yīng)：步反應(yīng)：_。(2)(2)寫出以上工藝流程中第寫出以上工藝流程中第步反應(yīng)的化學(xué)方程式：步反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(3)(3)金屬鋁與氧化鐵混合點(diǎn)燃，會(huì)發(fā)生劇烈的反應(yīng)。該反應(yīng)的化金屬鋁與氧化鐵混合點(diǎn)燃，會(huì)發(fā)生劇烈的反應(yīng)。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：學(xué)方程式為：_。請(qǐng)舉一例該反應(yīng)的用途。請(qǐng)舉一例該反應(yīng)的用途_。(4)(4)電解熔融氧化鋁制取金屬鋁，若有電解熔融氧化鋁制取金屬鋁，若有0.6 mol0.6 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，理電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，理論上能得到金屬鋁的質(zhì)量是論上能得到金屬鋁的質(zhì)量是_?！窘馕鼋馕觥?1)(1)工藝流程中第工藝流程中第步反應(yīng)實(shí)質(zhì)是步反應(yīng)實(shí)質(zhì)是NaOHNaOH溶液與溶液與AlAl2 2O O3 3的的反應(yīng)，離子方程式為：反應(yīng)，離子方程式為：(2)(2)工藝流程中第工藝流程中第步反應(yīng)的化學(xué)方程式為：步反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NaAlONaAlO2 2COCO2 22H2H2 2O=Al(OH)O=Al(OH)3 3NaHCONaHCO3 3或或2NaAlO2NaAlO2 2COCO2 23H3H2 2O=O=2Al(OH)2Al(OH)3 3NaNa2 2COCO3 3。(3)(3)金屬鋁與氧化鐵混合后點(diǎn)燃，會(huì)發(fā)生劇烈的反應(yīng)。該反應(yīng)金屬鋁與氧化鐵混合后點(diǎn)燃，會(huì)發(fā)生劇烈的反應(yīng)。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：的化學(xué)方程式為：2Al2AlFeFe2 2O O3 3 2Fe 2FeAlAl2 2O O3 3，利用該反應(yīng)，利用該反應(yīng)可以焊接鋼軌。可以焊接鋼軌。高溫高溫=(4)(4)電解熔融氧化鋁制取金屬鋁的化學(xué)方程式為電解熔融氧化鋁制取金屬鋁的化學(xué)方程式為2Al2Al2 2O O3 3=4Al4Al3O3O2 2，由方程式可知，若有，由方程式可知，若有0.6 mol0.6 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，理電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，理論上能得到金屬鋁的物質(zhì)的量為論上能得到金屬鋁的物質(zhì)的量為0.2 mol0.2 mol，質(zhì)量為，質(zhì)量為5.4 g5.4 g。答案答案：(1)(1)(2)NaAlO(2)NaAlO2 2COCO2 22H2H2 2O=Al(OH)O=Al(OH)3 3NaHCONaHCO3 3或或2NaAlO2NaAlO2 2COCO2 23H3H2 2O=2Al(OH)O=2Al(OH)3 3NaNa2 2COCO3 3(3)2Al(3)2AlFeFe2 2O O3 3 2Fe 2FeAlAl2 2O O3 3 焊接鋼軌焊接鋼軌(4)5.4 g(4)5.4 g高溫高溫=高溫高溫