高考化學一輪復習 第3章 第2講 鋁及其重要化合物

必考部分必考部分第三章第三章金屬及其化合物金屬及其化合物 第第2講鋁及其重要化合物講鋁及其重要化合物 導導 航航 高高 考考考考 點點 突突 破破隨隨 堂堂 演演 練練自自 我我 診診 斷斷課課 時時 作作 業(yè)業(yè)1了解Al的化學性質(zhì)及應用。2了解鋁的重要化合物的主要性質(zhì)及應用。3了解常見金屬的活動順序?？季V解讀考綱解讀 本講內(nèi)容高考主要考查：(1)鋁及其重要化合物的性質(zhì)及應用，以選擇題形式出現(xiàn)，以易題為主；(2)鋁及其化合物間的轉(zhuǎn)化，以填空題形式出現(xiàn)，多以中等難度命題；另外，以圖象題的形式考查該講內(nèi)容也是熱點命題形式?？枷蚍治隹枷蚍治?考點圖析考點圖析 一、鋁的化學性質(zhì) 1鋁與氧氣反應 用坩堝鉗夾住一小塊鋁箔，在酒精燈上加熱至其熔化，會看到的現(xiàn)象是_。 原因是_ _， 反應的化學方程式是_?；A知識梳理2鋁與酸的反應鋁與稀硫酸反應的離子方程式為：_。3鋁與強堿的反應鋁與NaOH溶液反應的離子方程式為：_。4鋁熱反應Al與Fe2O3共熱的化學方程式為：_。思考1鋁是活潑金屬，為什么鋁制品具有一定的耐腐蝕能力常用來作各種材料？思考2鋁熱反應發(fā)生的原因是什么？二、鋁的重要化合物1氧化鋁和氫氧化鋁的比較氧化鋁氧化鋁(Al2O3)氫氧化鋁氫氧化鋁Al(OH)3物理性質(zhì)物理性質(zhì)白色固體，熔點很高白色固體，熔點很高白色膠狀物質(zhì)，難溶白色膠狀物質(zhì)，難溶于水于水化學化學性質(zhì)性質(zhì)與酸反應與酸反應與堿反應與堿反應加熱加熱制備方法制備方法Al(OH)3加熱分解加熱分解Al3與氨水反應；與氨水反應；AlO溶液中通溶液中通CO2主要用途主要用途作耐火材料；作耐火材料；冶冶煉鋁的原料煉鋁的原料制藥；制藥；凈水作用凈水作用2.常見的鋁鹽(1)硫酸鋁鉀是由兩種不同的金屬離子和一種酸根離子組成的復鹽。(2)明礬的化學式為：_，它是_色晶體，_溶于水，水溶液pH_7(填“”或“”)。明礬可以凈水，其凈水的原因是：_ _。思考3既能與酸反應又能與堿反應的物質(zhì)有哪些？思考4向明礬溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液，(1)當nKAl(SO4)2 nBa(OH)22 3時，鋁元素的存在形式是什么？(2)當nKAl(SO4)2 nBa(OH)21 2時，鋁元素的存在形式是什么？12005年度諾貝爾生理學和醫(yī)學獎授予巴里馬歇爾和羅賓沃倫，以表彰他們發(fā)現(xiàn)了幽門螺桿菌以及該細菌對消化性潰瘍病的致病機理。下列物質(zhì)適合胃潰瘍嚴重的病人使用的是()A胃舒平主要成分是Al(OH)3B蘇打(主要成分是Na2CO3)C小蘇打(主要成分是NaHCO3)D碳酸鋇粉末自主檢查自主檢查 答案A解析胃潰瘍嚴重的病人胃黏膜已腐爛，如果服用蘇打或小蘇打會產(chǎn)生大量氣體，加劇胃黏膜表面穿孔，使病情更加嚴重；碳酸鋇雖能中和胃酸，但是生成的鋇離子有毒并且產(chǎn)生氣體。2下列有關(guān)金屬鋁及其化合物的敘述正確的是()A鋁在常溫下不能與氧氣反應B鋁不能與氯氣反應C鋁既能溶于酸，又能溶于強堿溶液D氧化鋁只能與酸反應，不能與堿溶液反應答案C解析鋁為活潑金屬，常溫下能與O2反應生成致密的氧化膜；加熱條件下Al與Cl2劇烈反應；Al、Al2O3既能與酸反應，又能與強堿溶液反應。3鎂和鋁分別與等濃度、等體積的過量稀硫酸反應，產(chǎn)生氣體的體積(V)與時間(t)關(guān)系如圖。反應中鎂和鋁的()A物質(zhì)的量之比為3 2B質(zhì)量之比為3 2C摩爾質(zhì)量之比為2 3D反應速率之比為2 3答案A解析由圖可知Mg、Al兩者產(chǎn)生的H2體積相等，由關(guān)系式：MgH2和2Al3H2可得關(guān)系式3Mg2Al，知A項正確；m(Mg) m(Al)(324) (227)4 3，B錯誤；C錯誤；反應速率Mg大于Al，D錯誤。4向20 mL某物質(zhì)的量濃度的AlCl3溶液中滴入2 molL1NaOH溶液時，得到的Al(OH)3沉淀質(zhì)量與所滴加的NaOH溶液的體積(mL)關(guān)系如圖所示，試回答下列問題： (1)圖中A點表示的意義是_ _。(2)圖中B點表示的意義是_ _。(3)上述兩步反應用總的離子方程式可表示為：_。(4)若所得Al(OH)3沉淀0.39 g，則此時用去NaOH溶液的體積為_?？键c一金屬與酸或堿反應生成金屬與酸或堿反應生成H2的量的關(guān)系的量的關(guān)系 (3)常用方法守恒法守恒法是化學計算中常用的方法，包括原子守恒、電荷守恒、電子守恒等。平均值法平均值法是混合物組分含量求解的常用方法，可設平均摩爾質(zhì)量，要注意結(jié)合化合價進行轉(zhuǎn)化。例1甲、乙兩燒杯中各盛有100 mL 3 molL1的鹽酸和NaOH溶液，向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉，反應結(jié)束后，測得生成的氣體體積比為V(甲) V(乙)1 2，則加入鋁粉質(zhì)量為()A5.4 gB3.6 gC2.7 gD1.8 g 解析鋁與鹽酸、NaOH溶液反應時，反應原理分別為：2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。可見當參加反應的HCl和NaOH的物質(zhì)的量一樣多時，產(chǎn)生H2的體積比是1 3，而題設條件體積比為1 2，說明此題投入的鋁粉對鹽酸來說是過量的，而對于NaOH溶液來說是不足的。2Al6HCl= 2AlCl33H26 mol 3 mol3 molL10.1 L0.15 mol則Al與NaOH溶液反應生成的H2為0.15 mol20.3 mol。2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2227 g3 mol54 g0.3 mol即投入的鋁粉為5.4 g。答案A歸納拓展(1)若產(chǎn)生相同量的氫氣，所需金屬的物質(zhì)的量之比等于反應后對應金屬呈現(xiàn)的化合價的倒數(shù)比。(2)若產(chǎn)生相同量的氫氣，所需金屬的質(zhì)量比等于金屬失去1 mol電子時的質(zhì)量比。(3)當參加反應的金屬與產(chǎn)生的氫氣的質(zhì)量差相等時，則反應后兩溶液增加的質(zhì)量相等。1等量鎂鋁合金粉末分別與下列4種過量的溶液充分反應，放出氫氣最多的是()A2 molL1 H2SO4溶液B18 molL1 H2SO4溶液C6 molL1 KOH溶液D3 molL1 HNO3溶液答案A變式訓練變式訓練 解析此題首先排除B、D兩個選項，因為18 molL1 H2SO4溶液是濃硫酸，它與鎂鋁合金作用不產(chǎn)生氫氣。3 molL1 HNO3溶液與鎂鋁合金作用也不產(chǎn)生氫氣。A選項中，鎂鋁均可以完全反應產(chǎn)生氫氣，而C選項中，鎂不與KOH溶液反應產(chǎn)生氫氣，故產(chǎn)生氫氣最多的是2 molL1 H2SO4溶液，即選項A符合題意。2將某份鐵鋁合金樣品均分為兩份，一份加入足量鹽酸，另一份加入足量NaOH溶液，同溫同壓下產(chǎn)生的氣體體積比為3 2，則樣品中鐵、鋁物質(zhì)的量之比為()A3 2B2 1C3 4D4 3答案C 1Al3、Al(OH)3和AlO之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系考點二“鋁三角鋁三角”及其應用及其應用 3Al(OH)3沉淀的圖像分析操操作作向可溶性鋁鹽溶液中逐向可溶性鋁鹽溶液中逐滴加入滴加入NaOH溶液至過量溶液至過量向偏鋁酸鹽溶液中逐滴向偏鋁酸鹽溶液中逐滴加入稀鹽酸至過量加入稀鹽酸至過量現(xiàn)現(xiàn)象象立即產(chǎn)生白色沉淀立即產(chǎn)生白色沉淀漸漸多多最多最多漸少漸少消失消失立即產(chǎn)生白色沉淀立即產(chǎn)生白色沉淀漸漸多多最多最多漸少漸少消失消失圖圖像像例2將一定質(zhì)量的鎂鋁合金投入一定濃度的100 mL鹽酸中，使合金全部溶解，向所得溶液中滴加5.00 molL1的NaOH溶液至過量，生成沉淀的質(zhì)量與加入NaOH溶液的體積的關(guān)系如圖所示。試求：(1)原合金中鋁的質(zhì)量分數(shù)。(2)鹽酸的物質(zhì)的量濃度。答案(1)36%(2)8.00 molL1(1)解答有關(guān)Al(OH)3的圖像和計算問題要注意以下兩點：“鋁三角”關(guān)系圖中各物質(zhì)轉(zhuǎn)化方程式中的化學計量數(shù)關(guān)系。圖像分析時：首先要看清橫、縱坐標的含義，其次要對圖像進行全面的分析，尤其需要關(guān)注的是特殊點(起點、折點、頂點、終點)的含義。特別提醒特別提醒 變式訓練變式訓練 答案D4將物質(zhì)X逐漸加入(或通入)Y溶液中，生成沉淀的量與加入X的物質(zhì)的量關(guān)系如圖所示 ，符合圖示情況的是()答案C解析A項生成沉淀和溶解沉淀消耗的CO2的物質(zhì)的量相等；B項沉淀生成與溶解消耗鹽酸量的比例為13，D項開始無沉淀，后來才產(chǎn)生沉淀。ABCDXCO2HClNaOHAlCl3YCa(OH)2NaAlO2AlCl3NaOH典例將15.6 g Na2O2和5.4 g Al同時放入一定量的水中，充分反應后得到200 mL澄清溶液，再向該溶液中緩慢通入標準狀況下的HCl氣體6.72 L，若反應過程中溶液的體積保持不變，則()A最終得到7.8 g沉淀B最終得到的溶液中c(Na)c(Cl)c(OH)C反應過程中得到6.72 L氣體(標準狀況下)D最終得到的溶液中c(NaCl)2 mol/L常見錯誤選D易錯剖析易錯剖析 (2)其他錯誤分析錯選擇項錯選擇項錯誤原因錯誤原因錯選錯選B簡單運用電荷守恒，而未進行計算判斷溶液組簡單運用電荷守恒，而未進行計算判斷溶液組成。誤認為最終溶液的組成為成。誤認為最終溶液的組成為NaOH和和NaCl，運用電荷守恒錯誤得出運用電荷守恒錯誤得出c(Na)c(Cl)c(OH)錯選錯選C對氣體的成分判斷不準，誤認為氣體只是對氣體的成分判斷不準，誤認為氣體只是Al與與NaOH反應生成的反應生成的H2，從而錯誤得出，從而錯誤得出H2的物質(zhì)的物質(zhì)的量為的量為0.3 mol，體積為，體積為6.72 L1元素的性質(zhì)包含金屬性和非金屬性，其強弱可以通過該元素對應的某些化學性質(zhì)體現(xiàn)出來。某同學認為鋁元素是金屬元素，但是有一定的非金屬性。下列化學反應中，你認為能支持該同學觀點的是()A鋁片與鹽酸反應生成氫氣B氫氧化鋁溶于強堿溶液C氫氧化鋁溶于強酸溶液D鋁熱反應答案B解析A、C兩項是金屬的通性，D項僅表現(xiàn)金屬性。2用坩鍋鉗夾住一小塊剛用酸充分處理過的鋁箔，在酒精燈上加熱至熔化，發(fā)現(xiàn)熔化的鋁并不滴落。下列關(guān)于上述實驗現(xiàn)象的解釋正確的是()A火焰溫度太低不能使鋁燃燒B鋁在空氣中能很快形成氧化膜C氧化鋁的熔點比鋁的熔點低D用酸處理時未能將氧化鋁溶解答案B解析鋁在空氣中能很快形成氧化膜，氧化鋁的熔點比鋁的熔點高。形成一個“兜子”使鋁熔化而不滴落。3將表面已經(jīng)完全鈍化的鋁條，插入下列溶液中，不會發(fā)生反應的是()A稀HNO3B稀HClCCu(NO3)2DNaOH答案C4下列除去雜質(zhì)的方法不正確的是()A鎂粉中混有少量鋁粉：加入過量燒堿溶液充分反應，過濾、洗滌、干燥B用過量氨水除去Fe3溶液中的少量Al3C用新制的生石灰，通過加熱蒸餾，以除去乙醇中的少量水DAl(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量燒堿溶液，充分反應，過濾，向濾液中通入過量CO2后過濾答案B5下列變化可通過一步實驗直接完成的是()AAl(OH)3Al2O3 BAl2O3Al(OH)3CAlAl(OH)3 DSiO2H2SiO3答案A6有MgCl2、Al2(SO4)3的混合溶液，向其中不斷加入NaOH溶液，得到沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液體積的關(guān)系如圖所示，則溶液中MgCl2與Al2(SO4)3的物質(zhì)的量濃度之比為()A1 1B2 3C3 2D2 1答案A7某校化學興趣小組用如圖所示過程除去AlCl3中含有的Mg2、K雜質(zhì)離子并盡可能減少AlCl3的損失。請回答下列問題：(1)寫出混合物中加入足量氫氧化鈉溶液時，溶液中發(fā)生反應的離子方程式：_ _。氫氧化鈉溶液能否用氨水代替，為什么？_ _。(2)溶液a中存在的離子有_；在溶液a中加入鹽酸時需控制溶液的pH，為什么？_；為此，改進方法是_。(3)為了研究AlCl3晶體的性質(zhì)，在得到AlCl3溶液后，如何得到AlCl3晶體？_ _。8從鋁土礦(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等雜質(zhì))中提取氧化鋁的兩種工藝流程如下：請回答下列問題：(1)流程甲加入鹽酸后生成Al3的離子方程式為_。(2)流程乙加入燒堿后生成SiO的離子方程式為_。(3)驗證濾液B含F(xiàn)e3，可取少量濾液并加入_(填試劑名稱)。(4)濾液E、K中溶質(zhì)的主要成分是_(填化學式)，寫出該溶質(zhì)的一種用途_。解析則濾液E、K中溶質(zhì)的主要成分是NaHCO3，該物質(zhì)可作發(fā)酵粉或用來制純堿等。