备考2019高考化学第一轮复习 第3章 金属及其化合物 第2节 铝及其重要化合物学案 必修1.doc

1第二节第二节 铝及其重要化合物铝及其重要化合物一、铝的主要性质及应用一、铝的主要性质及应用1存在及物理性质铝位于元素周期表 。铝元素在地壳中含量丰富，仅次于硅排第三位，在金属当中是含量占 位。自然界中的铝全部以 态存在。铝为 色固态，金属，特别的是铝的粉末是白色，工业称为“银粉”一般金属的汾末是黑色的。铝熔点为 660.40C，沸点为 24670C 密度为 2.7g·cm-3,导电性仅次于银、铜和金。2.化学性质：结构分析铝原子最外层有 3 个电子，表现 价，易失去表现 性。跟非金属单质反应与氧气常温时反应方程式： 。 现象：在表面生成一层 ，保护内部金属。使 Al 尽管很活泼，但很耐腐蚀。与氧气点燃时反应：4 Al3 O2 2Al2O3 现象： 。原因 。和卤素反应，2 Al3 X2 = 2AlX3(X2可以是 Cl2、Br2)。此外，也能生成 Al2S3、AlN、Al4C3。铝与酸反应与非氧化性强酸(稀硫酸、盐酸)反应，离子方程式： 。与氧化性酸 常温下，铝、铁遇 、 发生钝化，加热时能反应。与热浓硫酸： ；与稀硝酸反应： ；铝与强碱溶液反应： ；离子方程式： ；铝热反应：2 AlFe2O3 高温 。铝热剂： 与活泼性在铝以后的 的混合物称为铝热剂。铝热反应用途：野外焊接钢轨，可用于冶炼 Ni、Mn、V、W、Cr 等难熔金属。二、铝的重要化合物二、铝的重要化合物1氧化铝物理性质： 色 态，熔点 (2045)， 溶于水。2化学性质：是 氧化物，与酸反应离子方程式： 。与碱反应离子方程式： 。用途：熔点很高，是一种比较好的 材料，还可以制作各种宝石。2氢氧化铝物理性质： 色胶状沉淀。化学性质：氢氧化铝是两性氢氧化物，只溶于 酸或 碱，而不溶于 酸或 碱。与酸反应离子方程式： ；与碱反应离子方程式： 。氢氧化铝受热分解： 。Al(OH)3的制备：用 碱氨水与可溶性铝盐反应离子方程式： 。向偏铝酸盐中通入 CO2（少量）离子方程式： 。3明矾化学式： ，明矾是含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的复盐。性质：Al3容易水解，溶液显 性，离子方程式： 。用途：氢氧化铝胶体的吸附能力很强，可以吸附水里悬浮的杂质，明矾是一种较好的 剂。一、 “铝三角铝三角”的转化关系及其应用的转化关系及其应用1. Al3、Al(OH)3、AlO之间转化关系： 2(1) Al3Al(OH)3（ 可实现反应）：Al3 OH= 。Al3 NH3·H2O= 。Al3AlO 。 2(2) Al(OH)3 Al3（ 可实现反应， 不能发生该反应）：规规律律总总结结3Al(OH)3 。(3)AlO2Al(OH)3（ 可实现反应）：AlOH ； 2AlOCO2 。 2(4) Al(OH)3AlO2（ 可实现反应， 不能发生该反应）：Al(OH)3；(5) Al3AlO2（ 可实现反应， ）：Al3 ；(6) AlO2Al3（ 可实现反应）：AlO 。 22常见解题应用：离子共存问题：Al3+因双水解程度较大，与 OH，及 S2、HS、AlO 2、CO32、HCO3等弱酸根均不能大量共存。AlO 2和 OH相同，只与强碱阳离子如 Na+、K+、Ba2+大量共存，与其它弱碱阳离子都不共存。鉴别 AlCl3和 NaOH（利用滴加顺序不同，现象不同）AlCl3溶液中滴加 NaOH 溶液现象为： 。NaOH 溶液中滴加 AlCl3溶液现象为： 。分离提纯：分离 Al 与其他金属的混合物、分离 Al2O3与其他金属氧化物、分离 Al3+与其他金属阳离子时。都用 溶液。不同形式铝的化合物之间转化关系，可以参照图示分析，隔位物质间能发生反应，生成中间产物；若有两种中间产物，则与反应物用量有关：HClAlCl3Al(OH)3NaAlO2NaOH。例 NaOH与 AlCl3反应，可能生成 Al(OH)3，也可能生成 NaAlO2；AlCl3与 NaAlO2反应，只能生成 Al(OH)3。二、氢氧化铝沉淀的图象分析二、氢氧化铝沉淀的图象分析 操作现象图像离子方程式向一定量的 AlCl3 溶液中逐滴加入NaOH 溶液至过量。向一定量的 NaAlO2 溶液中逐滴加入稀盐酸溶液至过量。4向一定量的 NaOH 溶液中逐滴加入 AlCl3 溶液至过量。向一定量的盐酸 溶液中逐滴加入NaAlO2溶液至过量。向一定量的 AlCl3 溶液中逐滴加氨水溶液至过量。向一定量的 NaAlO2 溶液中缓慢通入 CO2至过量。三、铝与酸、碱反应生成三、铝与酸、碱反应生成 H H2 2的量的关系的量的关系1.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 。VHClH2 VNaOHH22.足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠反应，产生氢气的体积比为。VHClH2 VNaOHH23.一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠反应，产生氢气的体积比为 ，则必VHClH2 VNaOHH2定是：铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；铝与氢氧化钠反应时，铝不足而氢氧化钠过量。解题时应充分利用上述过量关系。1向 30 mL 1 mol·L1的 AlCl3溶液中逐渐加入浓度为 4 mol·L1的 NaOH 溶液，若产生 0.78 g 白色沉淀，则加入的 NaOH 溶液的体积可能为( )A3 mL B7.5 mL C15 mL D17.5 mL2甲、乙两烧杯中各盛有 100 mL 3 mol·L1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)12，则加入铝粉的质量为 ( )A5.4 g B3.6 g C2.7 g D1.8 g第二节第二节 铝及其重要化合物参考答案铝及其重要化合物参考答案 【基础落实】 一、铝的主要性质及应用一、铝的主要性质及应用 1. 第三周期A 族 第一 化合 银白 2. +3 还原 4 Al3 O2=2Al2O3 致密的氧化膜 铝表面熔化但不滴落 生成的 Al2O3熔点很高，把 已经熔化的铝兜住了52 Al6 H+ 2Al3+3H2 浓硫酸 浓硝酸2Al6H2SO4(浓) Al2(SO4)33SO26H2O 1 Al4 HNO3(稀) = Al(NO3)3NO2H2O 2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2 2Al2OH-2H2O 2 AlO2-3H2 Al2O32Fe 铝粉 金属氧化物二、铝的重要化合物二、铝的重要化合物1白 固 高 难 两性 Al2O36H+2Al3+3H2O Al2O32OH =2AlO2-+H2O 耐火 2白 强 强 弱 弱 AlOH33H+Al3+3H2O AlOH3OHAlO2-+H2O 2 AlOH3Al2O33H2O 弱 Al3+3NH3·H2OAl(OH)3+3NH4 2 AlO2-+ CO2+3H2O2 Al(OH)3+ CO32 3KAl(SO4)2·12H2O 酸 Al3+3H2OAl(OH)3 +3H+ 净水 【规律总结】一、 “铝三角铝三角”的转化关系及其应用的转化关系及其应用1. (1)强碱弱碱均 3 Al(OH)3 3 Al(OH)33NH4 3 6H2O=4Al(OH)3 (2) 强酸 弱酸 3 H=Al33H2O (3) 强酸弱酸均 H2O=Al(OH)3 2H2O=Al(OH)3HCO3 (4) 强碱 弱碱 OH=AlO2-2H2O (5) 只有强碱且过量 4OH= AlO2-2H2O (6) 只有强酸且过量 4H=Al32H2O2先产生白色沉淀，后沉淀溶解 开始无明显现象，后产生白色沉淀，沉淀不溶解。强碱或 NaOH二、氢氧化铝沉淀的图象分析二、氢氧化铝沉淀的图象分析 操作现象图像离子方程式立即产生白色沉淀渐多最多减少消失Al3+3OH-=Al（OH）3 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 立即产生白色沉淀渐多最多减少消失AlO2-+H+H2O= Al(OH)3 Al（OH）3+3H+=Al3+3H2O 无沉淀出现沉淀渐多最多沉淀不消失Al3+4OH-= AlO2-+2H2O Al3+3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3 无沉淀出现沉淀渐多最多沉淀不消失AlO2-+4H+= Al3+2H2O Al3+3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3 立即产生白色沉淀渐多最多沉淀不消失Al3+3NH3·H2O=Al(OH)3+3NH4+ Al(OH)3与 NH3·H2O 不 反应立即产生白色沉淀渐多2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3+CO32- 6最多沉淀不消失CO32-+ CO2+H2O=2HCO3- 三、铝与酸、碱反应生成三、铝与酸、碱反应生成 H H2 2的量的关系的量的关系1. 11 2. 13 3. 1/3 1/1 【对点训练】1. B 2. A