2018届一轮复习人教版铝及其化合物教案

2018届一轮复习人教版铝及其化合物教案

第三单元　金属及其化合物 第二课时　铝及其化合物 复习目标：‎ ‎1.掌握铝、镁的主要性质及其应用。‎ ‎2.掌握铝的重要化合物[Al2O3、Al(OH)3、Al3＋、AlO、KAl(SO4)2·12H2O]的主要性质及其应用。‎ ‎3.了解镁、铝及其主要化合物的制备方法。‎ 考点一 镁及其重要化合物的主要性质及应用 自主梳理 ‎1．镁的性质 ‎(1)物理性质：具有银白色金属光泽的固体，密度、硬度均较小，熔点较低，有良好的导电、导热和延展性。‎ ‎(2)化学性质：‎ ‎①与非金属反应 ‎②与CO2反应：2Mg＋CO22MgO＋C ‎③与H2O反应：Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑‎ ‎④与H＋反应：Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑。‎ ‎2．海水提镁 →Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓‎ ‎ ↓‎ →Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O ‎ ↓‎ →MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑‎ ‎3．用途：生产合金，冶金工业上用作还原剂和脱氧剂。‎ ‎4．镁的重要化合物 物质 主要性质 氧化镁 碱性氧化物 MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O 氢氧化镁 中强碱 Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O 难溶于水 Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓‎ 溶解度小 于碳酸镁 MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑‎ ‎【深度思考】‎ 工业电解熔融MgCl2得到的镁如何冷却？并说明原因。‎ ‎【答案】因镁在高温下能与O2、N2、CO2等气体发生反应，故工业电解MgCl2得到的镁，应在H2氛围中冷却。‎ 例1、某同学通过系列实验探讨Mg及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是(　　)‎ A．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 B．将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中，观察Mg(OH)2沉淀的生成 C．将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀 D．将Mg(OH)2沉淀转入表面皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得无水MgCl2固体 ‎【答案】B ‎【解析】本题考查镁及其化合物的性质、常见的基本实验操作。稀释浓硫酸时，应将浓硫酸沿着器壁或玻璃棒慢慢加入水中，并及时搅拌，A是错误的；过滤时需要用玻璃棒引流，因此C不正确；蒸发溶液时应该用蒸发皿而不是表面皿，由于MgCl2水解，所以加热时必需在HCl的气氛中加热才能得到MgCl2固体，所以D不正确。‎ ‎【发散类比1】下列关于镁铝的说法正确的是(　　)‎ A．镁铝制品在空气中能稳定存在是因为铝不活泼 B．浓HNO3、浓H2SO4能用铝制器皿盛装是因为铝与浓HNO3、浓H2SO4不反应 C．镁铝均与NaOH溶液反应 D．铝与Fe2O3发生铝热反应是利用了Al的还原性比Fe强 ‎【答案】D ‎【思维建模】‎ 镁及其化合物的转化关系图 考点二 铝的性质及用途 自主梳理 ‎1．结构和存在：铝位于元素周期表第3周期ⅢA族，原子结构示意图为。铝元素在地壳中含量丰富，仅次于硅。自然界中的铝全部以化合态存在。‎ ‎2．物理性质及用途 物理 性质 状态 色泽 密度 熔点 沸点 硬度 导电、导热性 延展性 固态 银白色 ‎2.7g·cm－3‎ ‎660.4℃‎ ‎2 467℃‎ 较软 很好 良好 用途 纯铝用作导线，铝合金用于制备汽车、飞机、生活用品等 ‎3.化学性质 写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：‎ ‎①‎ ‎②2Al＋3Cl22AlCl3‎ ‎③‎ ‎④2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑‎ ‎⑤2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe(铝热反应)‎ ‎4．制备：2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑‎ ‎【深度思考】‎ 判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”‎ ‎(1)铝粉与氧化镁共热可制取金属镁(　　)‎ ‎(2)足量铝分别与含1 mol HCl、1 mol NaOH的溶液反应，产生相同量的氢气(　　)‎ ‎(3)工业上用电解熔融Al2O3的方法冶炼铝(　　)‎ ‎(4)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(　　)‎ ‎(5)铝在自然界中有游离态和化合态两种形式(　　)‎ 答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×‎ 例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)等质量的两份铝分别与足量的HCl、NaOH溶液反应，所得H2的体积之比是________。‎ ‎(2)足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中，产生H2的体积之比是________。‎ ‎(3)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________。‎ ‎(4)甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol·L－1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为V(甲)∶V(乙)＝1∶2，则甲烧杯中剩余的反应物是________。‎ ‎【答案】(1)1∶1　(2)1∶3　(3)3∶1　(4)Al ‎【解析】(1)根据化学方程式：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑得Al与H2的关系式均为2Al～3H2，故只要参加反应的Al的量相等，所得H2的量必相等。(2)因为在反应中Al过量，产生的H2由HCl和NaOH的量决定。根据化学反应中的关系式：6HCl～3H2、2NaOH～3H2，故当HCl、NaOH物质的量相等时，二者产生H2的体积比为1∶3。(3)因为铝足量且产生H2相等，根据关系式n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1，又因为两溶液体积相等，故物质的量浓度c(HCl)∶c(NaOH)＝n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1。(4)其反应原理分别为2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。可见当参加反应的HCl和NaOH的物质的量一样多时，产生H2的体积比是1∶3，而题设条件体积比为1∶2，说明此题投入的铝粉对盐酸来说是过量的。‎ ‎【发散类比2】将一定量的镁铝合金样品分成两等份，一份加入足量NaOH 溶液中，充分反应后，收集到标准状况下气体‎6.72 L；另一份加入到足量稀盐酸中，充分反应后，收集到标准状况下气体‎11.2 L。则原合金样品中镁的质量为(　　)‎ A．‎4.8 g　 B．‎6 g　　 C．‎9.6 g　 D．12 g ‎【答案】A ‎【思维建模】‎ 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2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。从化学方程式可以看出Al与酸、碱反应时生成H2的实质都是AlAl3＋，2H＋H2，所以无论与酸还是与碱反应，Al与H2的关系都是2Al～3H2。‎ ‎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＝1∶1。‎ ‎3．足量的铝分别与等物质的量的HCl和氢氧化钠反应，产生氢气的体积比＝1∶3。‎ ‎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.铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而氢氧化钠过量。‎ 考点三 铝的重要化合物的主要性质及应用 自主梳理 ‎1．氧化铝 ‎(1)物理性质：白色固体，难溶于水，有很高的熔点。‎ ‎(2)化学性质 ‎2．氢氧化铝 ‎(1)物理性质：白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。‎ ‎(2)化学性质 ‎①‎ ‎②Al(OH)3的电离 写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：‎ Ⅰ.Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O；‎ Ⅱ.Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O；‎ Ⅲ.2Al(OH)3Al2O3＋3H2O。‎ ‎(3)制备 ‎①向铝盐中加入氨水，离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH。‎ ‎②NaAlO2溶液中通入足量CO2，离子方程式为AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO。‎ ‎③NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合：离子方程式为：3AlO＋Al3＋＋6H2O===4Al(OH)3↓。‎ ‎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KAl(SO4)2·12H2O，它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH<7(填“<”、“>”或“＝”)。明矾可以净水。其净水的原理是Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋，Al(OH)3胶体吸附水中悬浮杂质形成沉淀而净水。‎ ‎【深度思考】‎ 中学学习阶段接触到许多既能与酸反应又能与碱反应的物质，你还知道有哪些？‎ ‎【答案】①Al；②Al2O3；③Al(OH)3；④弱酸的铵盐，如：NH4HCO3、CH3COONH4、(NH4)2S等；⑤弱酸的酸式盐，如：NaHCO3、KHS、NaHSO3；⑥氨基酸。‎ 例3、某无色透明溶液与铝反应放出氢气，该溶液中可能含有Mg2＋、Cu2＋、Ba2＋、H＋、Ag＋、SO、SO、HCO、OH－、NO十种离子中的若干种，下列推断正确的是(　　)‎ A．当溶液中有Al3＋生成时，溶液中可能存在：SO、NO、H＋、Mg2＋‎ B．当溶液中有Al3＋生成时，溶液中一定存在：H＋、SO；可能存在Mg2＋‎ C．当溶液中有AlO生成时，溶液中一定存在：OH－、Ba2＋、NO D．当溶液中有AlO生成时，溶液中可能存在：OH－、Ba2＋、NO、SO ‎【答案】B ‎【解析】据题意，一定不含有Cu2＋、HCO。当溶液中有Al3＋生成时，原溶液中含有H＋，不含有NO(产生的气体为NO)、SO、OH－，据电中性原理知其中必定含有SO，于是不能存在Ba2＋、Ag＋，可能含有Mg2＋，A项错误，B项正确；当溶液中有AlO生成时，原溶液含有OH－，肯定没有H＋、Ag＋、Mg2＋，据电中性原理知其中必定含有Ba2＋，于是不可能含有SO、SO，可能含有NO，C、D项错误。‎ ‎【发散类比3】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 mol·L－1 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Mg2＋‎ C．有Mg2＋和Al3＋　 D．有大量的H＋、Mg2＋和Al3＋‎ ‎【答案】C ‎【思维建模】‎ ‎1．Al3＋、Al(OH)3、AlO之间的转化关系：‎ ‎2．“铝三角”转化的应用 ‎(1)判断离子共存问题：Al3＋与OH－及AlO、CO、S2－等弱酸根阴离子；AlO与H＋、HCO以及弱碱阳离子Al3＋、Fe3＋等因生成沉淀或发生水解相互促进反应而不能大量共存。‎ ‎(2)鉴别(利用滴加顺序不同，现象不同)。‎ ‎①向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解。‎ ‎②向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，开始无明显现象，后产生白色沉淀，沉淀不溶解。‎