高考化学复习学案——铝及其化合物附答案

高考化学复习学案——铝及其化合物附答案

复习学案：铝及其化合物 王劲松 复习重点：‎ ‎1．掌握金属Al及其重要化合物的主要性质、应用及其计算。‎ ‎2．了解金属Al的冶炼原理。‎ 知识梳理 一、铝的制取 ‎ 1.铝元素位于周期表 、 族，是较活泼的金属元素，在自然界中以 态存在，在地壳中的含量占金属中的第 位，铝元素在地壳中主要存在的物质是 。‎ 二、铝的性质 ‎ 1.物理性质：铝是 色、带有金属光泽的固体，硬度较 ，具有良好的导电性、导热性和延展性。常温下，铝在空气中生成 （现象），因此常温下铝制品具有抗腐蚀的性能，但若遇到含有 的溶液，会受到破坏，不宜长期放置。‎ ‎2.铝的化学性质：‎ 写出相应的化学方程式或离子方程式 与非金属 O2‎ S Cl2‎ 与氧化物 Fe2O3‎ 与酸反应 氧化性的酸 稀硝酸 H+‎ 与强碱反应(NaOH)‎ 与盐溶液反应 三.铝的制法:‎ 铝的制法: ‎ 四．铝的用途: ‎ 制成种类繁多的轻质铝合金,在汽车、船舶、飞机、宇宙飞船等领域以及日常生活里的用途佷广，用作装饰品；纯铝作导线和电缆,制成铝箔,银粉防锈漆等。‎ 五．铝的化合物 ‎ ‎1、氧化铝 物理性质： 色 ， 溶于水，熔点很 。属于 氧化物。‎ 化学性质：‎ ‎（1）与酸反应 ‎ ‎ 与HCl反应 （离子方程式）‎ ‎ 与H2SO4反应 （化学方程式）‎ ‎（2）与强碱反应 （离子方程式）‎ 用途：冶炼金属铝的原料，是一种较好的耐火材料，可制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器。‎ ‎2．氢氧化铝 物理性质： 色 ， 溶于水，有较强的 ，可用作 。‎ 化学性质（典型的 氢氧化物）其电离方程式为 ‎_________________________________ ‎ ‎ _______ ______________________ _‎ ‎（1）热稳定性 ‎ ‎（2）与酸反应 ‎ ‎（3）与强碱反应 ‎ 实验室制法： 实验室常用 和 反应制取氢氧化铝。‎ ‎ ‎ 思考：能否用可溶性的铝盐与强碱反应制取Al（OH）3？‎ 用途：医用的胃酸中和剂。‎ ‎3．铝盐性质：‎ ‎①铝盐溶液发生水解反应，使溶液呈酸性其离子方程式为 ‎ ‎ 思考：明矾的化学式为 ，在日常生活中明矾用于 。‎ ‎②铝盐与碱溶液反应 ‎ 与强碱溶液发生反应离子方程式：‎ 适量强碱： ‎ 过量强碱： ‎ 与弱碱（氨水）发生反应离子方程式： ‎ 思考：写出Al2(SO4)3溶液与Na2S、NaHCO3、Na2CO3溶液反应的离子方程式。‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎4．偏铝酸钠 ‎ 化学式 ，‎ 与少量盐酸反应的离子方程式： ‎ 与过量盐酸反应的离子方程式： ‎ 六．铝氢氧化物沉淀的图象 ‎ ‎ 氢氧化铝沉淀量图象大致可以分为如图六类。[图中横坐标为加入试剂的体积]‎ ‎ ‎ ‎(1)图 为向AlCl3溶液中滴人NaOH溶液 反应离子方程式：A～B段： ‎ B～C段： ‎ ‎(2)图 为向NaOH溶液中滴入AlCl3溶液 反应离子方程式：A～B段 ‎ B～C段 ‎ ‎(3)图 为向盐酸酸化了的AlCl3溶液中滴入NaOH溶液 A～B段： ‎ B～C段： ‎ C～D段： ‎ ‎(4)图 为向盐酸中加入NaAlO2溶液 A～B段： ‎ B～C段： ‎ ‎(5)图 为向NaAl O2溶液中加入盐酸 A～B段： ‎ B～C段： ‎ ‎(6)图 为向AlCl3溶液中滴入NaAlO2溶液 （也可表示为Na[Al（OH）4]溶液）‎ A～B段： ‎ 关于KAl(SO4)2和Ba(OH)2反应的原理及图象:‎ ‎（1）沉淀物质的量变化图象 （2）沉淀质量变化图象 沉淀(g)‎ ‎0 V[Ba(OH)2]‎ 沉淀（mol）‎ ‎0 V[Ba(OH)2]‎ 沉淀物质的量最大时反应的化学方程式 沉淀质量最大时反应的化学方程式 七． 铝三角 ‎⑴ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎⑵ ‎ ‎⑶ ‎ ‎⑷ ‎ ‎⑸ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎⑹ ‎ 八．铝及其化合物的转化关系 ‎⑴ ‎ ‎⑵ ‎ ‎⑶ ‎ ‎⑷ ‎ ‎⑸ ‎ ‎⑹ ‎ ‎⑺ ‎ ‎⑻ ‎ ‎⑼ ‎ ‎⑽ ‎ ‎⑾ ‎ ‎⑿ ‎ ‎⒀ ‎ ‎⒁ ‎ ‎⒂ ‎ ‎⒃ ‎ 试题枚举 ‎【例1】1989年世界卫生组织把铝确定为食品污染源之一，加以控制使用，铝在下列应用时应加以控制的是 　　　 (　　)‎ ‎①制铝合金 ②制电线 ③制炊具 ④明矾净水 ⑤明矾和苏打制食品膨松剂 ⑥用氢氧化铝凝胶制胃舒平药品 ⑦银色漆颜料 ⑧制易拉罐 ⑨包装糖果和小食品 A．全部 B．③⑤⑧⑨ C．⑥⑧⑨ D．③④⑤⑥⑧⑨‎ ‎【例2】在下列各物质中，加入过量盐酸后，最终不产生沉淀或浑浊的是 A.偏铝酸钠溶液 B.苯酚钠溶液 C.硅酸钠溶液 D.硫代硫酸钠溶液 ‎【变式】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 ‎【例3】将等物质的量的镁和铝相混合,取等质量该混合物四份,分别加到足量的下列溶液中,充分反应后,放出氢气最多的是 A.3mol/LHCl B.4mol/LHNO3 C.8mol/LNaOH D.18mol/LH2SO4‎ ‎【例4】甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol/L的盐酸和氢氧化钠溶液，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甲:乙=1:2，则加入铝粉的质量为 A.5.4g B.3.6g C.2.7g D.1.6g ‎【变式】 氢化钠是一种离子晶体，它与水反应时生成氢氧化钠和氢气，现有氢化钠和铝粉m g，与足量的水反应后铝无剩余，若收集到氢气n g，则混合物中铝粉的质量为：（ ）‎ A.36n－3m B.m－24n/5 C.12n－m D.24m－5n ‎ ‎【例5】若在加入铝粉能放出氢气的溶液中，分别加入下列各组离子，可能共存的是 A.NH4+ NO3- CO32- Na+ B.Na+ Ba2+ Mg2+ HCO3-‎ C.NO3- Ca2+ K+ Cl- D.NO3- K+ AlO2- OH-‎ ‎【例6】已知Ba(AlO2)2可溶于水。右图表示的是向A12(SO4)3溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液时，生成沉淀的物质的量y与加人Ba(OH)2的物质的量x的关系。下列有关叙述正确的是 A．a—b时沉淀的物质的量:A1(OH)3比BaSO4多 B．c—d时溶液中离子的物质的量：AlO2－比Ba2+多 C．a—d时沉淀的物质的量： BaSO4可能小于A1(OH)3‎ D．d—e时溶液中离子的物质的量：Ba2+可能等于OH－‎ ‎ ‎ X物质的量 沉淀量 ‎【例7】将溶液（或气体）X，逐渐加入（或通入）到一定量的Y溶液中，产生沉淀的量与加入X物质的量的关系如图，符合图中情况的一组物质是 A B C D X H2S HCl NH3‎ NH3.H2O Y Na2SO3‎ NaAlO2‎ AlCl3‎ AgNO3‎ ‎ ‎ w.w.w.k.s.5.u.c.o.mwww.ks5u.comw.w.w.k.s.5.u.c.o.m www.ks5u.com 试题答案 ‎1.解析： “D”中所涉及的铝与进入食品、饭、水等中，并被人体吸收，所以要加以控制。‎ 答案： D ‎2.解析：各选项中产物依次为Al(OH)3、C6H5OH、H2SiO3、S。但Al(OH)3是两性氢氧化物，能溶于过量的盐酸中。‎ 答案：A ‎3.解析：在镁、铝混合物中加入HNO3和浓H2SO4（两物质均具有强氧化性）都不能产生H2，加入NaOH溶液只有Al与NaOH溶液反应生成H2而与Mg不反应。而加入HCl，Mg和Al都与盐酸反应生成H2，所以H2量最多。‎ 答案：A ‎4.解析：根据铝与盐酸和氢氧化钠溶液反应的方程式判断，若在含等物质的量的HCl和NaOH溶液中分别加入足量的铝粉，产生的H2之比为1:3。而题中为1:2，说明铝粉的量相对盐酸是过量的，而对NaOH是不足的。与前者反应的铝粉是2.7g，则与后者反应的铝粉应为5.4g。‎ 答案：A ‎5.解析：铝粉加入酸溶液或强碱溶液中均可放出H2，A中NH4+与OH-不能大量共存，CO32-不能与H+大量共存；B中HCO3-既能与H+反应又能与OH-反应；C、D在强碱条件下可以共存。‎ 答案：D ‎6.解析：设A12(SO4)3溶液中含1mol A12(SO4)3，既含2molAl3+和3molSO42-。‎ ‎[o-a-b] 离子反应：2molAl3+ + 3molSO42- + 3Ba2+ + 6OH- = 3BaSO4↓+2Al(OH)3↓‎ 沉淀为BaSO4 和Al(OH)3 其物质的量之比为 3:2 。b点达最大值,为5mol,此时加入的Ba(OH)2为3mol ‎(b-c-d )加入的Ba(OH)2，仅OH- 参与离子反应: 2Al(OH)3 + 2OH- = 2AlO2- + 4H2O 每消耗2mol OH—则生成2AlO2-，是留在溶液中Ba2+的两倍。沉淀混合物中Al(OH)3随加入的Ba(OH)2不断溶解.当加入的Ba(OH)2为4mol时, Al(OH)3沉淀恰好溶解完。d点沉淀达最小值组成全为BaSO4, 既y=3mol ,x=4mol. 此时,若不考虑AlO2-的水解,反应后溶液中溶质仅为1mol Ba(AlO2)2, 既 1mol Ba2+ 和 2molAlO2-‎ ‎[d-e---] 再加入的Ba(OH)2 不发生离子反应,沉淀量不变，只是增加了溶液中的Ba2+和OH- 离子.显然，当再加入1mol Ba(OH)2 ,既x=5mol ,此时溶液中的n(Ba2+)=1mol+1mol=2mol, n(OH-)=2mol , 两种离子的物质的量相等.‎ 答案：B D.‎ ‎7.解析：由图可知，B中加入试剂1份，沉淀完全，再加入3份，‎ 沉淀全溶解。‎ NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O A中二者反应生成S，继续通入不溶解；C中通入NH3生成沉淀，继续通入也不溶；而D中AgNO3AgOH↓[Ag(NH3)2]++OH-。‎ 答案：B