2012屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)學(xué)案課件（人教版）：第3章 金屬及其化合物第2節(jié)鋁及其重要化合物

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1、第二節(jié) 鋁及其重要化合物,一、鎂、鋁的重要性質(zhì),1. 物理性質(zhì)比較 鎂和鋁都是______色有______光澤的金屬，質(zhì)地都______，密度都______，都屬于輕金屬。 熔沸點(diǎn)：Mg____Al；硬度：Mg____Al；密度：Mg____Al。,2. 化學(xué)性質(zhì)比較(反應(yīng)用方程式表示),3. 鎂、鋁的制備,工業(yè)制備均用電解法，化學(xué)方程式分別為__________________________、__________________________。,,一、1. 銀白金屬較軟較小 2. 2MgO2==2MgO 4Al3O2==2Al2O3 MgCl2==MgCl2 2Al3Cl2==2AlC

2、l3 MgS==MgS,答案：,2Al3S===Al2S3 Mg2H===Mg2H2 2Al6H===2Al33H2 2MgCO2===2MgOC 2AlFe2O3===Al2O32Fe Mg2H2O===Mg(OH)2H2 2Al2OH2H2O===2AlO2-3H2鈍化 3. MgCl2(熔融)===MgCl2 2Al2O3(熔融)===4Al3O2,答案：,二、鋁的重要化合物,1. 氧化鋁 (1)化學(xué)性質(zhì)(兩性氧化物) 與鹽酸反應(yīng)的離子方程式：______________________。 與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式：_________________________________

3、_______________________________________。,(2)用途：氧化鋁是冶煉鋁的原料，化學(xué)方程式為______________________； 氧化鋁是較好的耐火材料，可用于制造__________、________和耐高溫的________等。 2. 氫氧化鋁 (1)兩性氫氧化物：電離方程式為______________________。 與鹽酸反應(yīng)的離子方程式：______________________。 與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式：____________________________________________________________

4、____________。 (2)受熱分解：化學(xué)方程式為______________________。,3. 明礬 化學(xué)式為______________________，其水解生成Al(OH)3膠體，故可作________。,二、1. (1)Al2O36H===2Al33H2OAl2O32OH===2AlO2-H2O (2)2Al2O3(熔融)===4Al3O2耐火坩堝耐火管實(shí)驗(yàn)儀器 2. (1)AlO2-HH2O Al(OH)3 Al33OHAl(OH)33H===Al33H2OAl(OH)3OH===AlO2-2H2O (2)2Al(OH)3===Al2O33H2O 3. KAl(SO4)

5、212H2O凈水劑,答案：,鋁的性質(zhì),【例1】(2009高考上海卷，15)鎂和鋁分別與等濃度、等體積的過量稀硫酸反應(yīng)，產(chǎn)生氣體的體積(V)與時(shí)間(t)關(guān)系如下圖。反應(yīng)中鎂和鋁的(),物質(zhì)的量之比為32 B. 質(zhì)量之比為32 C. 摩爾質(zhì)量之比為23 D. 反應(yīng)速率之比為23,【自主解答】,A解析：由關(guān)系式：MgH2,2Al3H2，可知產(chǎn)生等量H2時(shí)，消耗Mg、Al物質(zhì)的量之比為32，故A正確。二者質(zhì)量之比為43，摩爾質(zhì)量之比為89，反應(yīng)速率之比為 32。,鋁分別與鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng)的原理 2Al6HCl===2AlCl33H2 2Al2NaOH2H2O===2NaAlO23H2 1. 等量

6、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11 2. 足量的鋁分別與等物質(zhì)的量的鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的體積比為13 3. 一定量的鋁分別和一定量的鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)，若產(chǎn)生氫氣的體積比為(1/3，1)則必定是： (1)鋁與鹽酸反應(yīng)時(shí)，鋁過量而鹽酸不足。 (2)鋁與氫氧化鈉反應(yīng)時(shí)，鋁不足而氫氧化鈉過量。,1. 向m g鎂和鋁的混合物中加入適量的稀硫酸，恰好完全反應(yīng)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體b L。向反應(yīng)后的溶液中加入c mol/L氫氧化鉀溶液V mL，使金屬離子剛好沉淀完全，得到的沉淀質(zhì)量為n g。再將得到的沉淀灼燒至質(zhì)量不再改變?yōu)橹?，得到固體p g。則下列關(guān)系不正確的是() A.

7、c1000b/11.2V B. pmVc/125 C. nm17 Vc D. 5m/3

8、)2和Al(OH)3的質(zhì)量等于Mg和Al的質(zhì)量與OH的質(zhì)量之和，即：nm 17 cV /1000，C錯(cuò)誤(V的單位是mL)。由第一步反應(yīng)知道，生成H2為b L，即b/22.4 mol，即H元素化合價(jià)降低2b/22.4b/11.2。則金屬化合價(jià)升高b/11.2，也即OH的量，得到cV/1000b/11.2，即：c1000b/11.2 V，A正確。沉淀灼燒至質(zhì)量不再改變時(shí)，固體為MgO和Al2O3，最后的氧化物質(zhì)量等于金屬質(zhì)量與氧元素質(zhì)量之和，氧元素物質(zhì)的量(b/11.2)/2b/22.4 即：pm16b/22.4代入A項(xiàng)關(guān)系式，可得：pmcV/125，B正確；當(dāng)m g全為Al時(shí)，p17/9m，m

9、 g全為Mg時(shí)，pm，推知D正確。,答案：,鋁的重要化合物,【例2】(2010高考上海卷，21)甲、乙兩燒杯中分別裝有相同體積、相同pH的氨水和NaOH溶液，各加入10 mL 0.1 molL1 AlCl3溶液，兩燒杯中都有沉淀生成。下列判斷正確的是() A. 甲中沉淀一定比乙中的多 B. 甲中沉淀可能比乙中的多 C. 甲中沉淀一定比乙中的少 D. 甲中和乙中的沉淀可能一樣多 【自主解答】,BD解析：氫氧化鋁能溶于氫氧化鈉但不溶于氨水，故向兩燒杯中各加入AlCl3溶液時(shí)，生成的沉淀都是氫氧化鋁；體積相同、pH相同時(shí)，氨水的物質(zhì)的量遠(yuǎn)大于氫氧化鈉，當(dāng)兩者均不足量時(shí)，生成的沉淀氨水多；氨水過量，氫

10、氧化鈉不足量時(shí)，生成的沉淀氨水多；氨水過量，氫氧化鈉恰好時(shí)，生成的沉淀一樣多；氨水和氫氧化鈉都過量時(shí)，生成的沉淀氨水多；可知BD正確。,1. 既能與NaOH溶液反應(yīng)又能與鹽酸反應(yīng)的無機(jī)物有： (1)兩性物質(zhì)：Al、Al2O3、Al(OH)3。 (2)弱酸的銨鹽：(NH4)2CO3、CH3COONH4、(NH4)2S等。 (3)弱酸的酸式鹽：NaHCO3、NaHSO3等。 2. Al2O3與Al(OH)3的性質(zhì) (1)Al2O3、Al(OH)3雖然具有兩性，但它們只能溶于強(qiáng)酸或強(qiáng)堿，而不能溶于弱酸(如碳酸)或弱堿(如氨水)。 (2)氫氧化鋁能與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)，所以在用可溶性鋁鹽與堿反應(yīng)制備Al(

11、OH)3時(shí)，一般用氨水而不用其他強(qiáng)堿；在用偏鋁酸鹽與酸反應(yīng)時(shí)，一般用弱酸而不用強(qiáng)酸；另外，還可以用可溶性鋁鹽與偏鋁酸鹽的水溶液反應(yīng)，離子方程式為：Al33AlO26H2O===4Al(OH)3 (3)要注意在不同條件下鋁元素的存在形式：強(qiáng)酸性條件下，Al3可以大量存在；強(qiáng)堿性條件下，AlO2可以大量存在。,3. 物質(zhì)作用過程中的“先沉淀后溶解”，主要有如下幾種情況 (1)可溶性鋁鹽中滴加強(qiáng)堿至過量 Al33OH===Al(OH)3 Al(OH)3OH===AlO22H2O (2)可溶性偏鋁酸鹽中滴加強(qiáng)酸至過量 AlO2HH2O===Al(OH)3 Al(OH)33H===Al33H2O (3)

12、澄清石灰水或Ba(OH)2通入CO2(或SO2)至過量 Ca22OHCO2===CaCO3H2O CaCO3CO2H2O===Ca22HCO3 (4)Fe(OH)3膠體或Al(OH)3膠體滴加強(qiáng)酸至過量，膠體先聚沉，后溶解,2. 相同質(zhì)量的下列物質(zhì)分別與等濃度的NaOH溶液反應(yīng)，至體系中均無固體物質(zhì)，消耗堿量最多的是() A. Al B. Al(OH)3 C. AlCl3 DAl2O3,A解析：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)的量關(guān)系：A：1 mol Al1 mol NaOH，B：1 mol Al(OH)31 mol NaOH，C：1 mol AlCl34 mol NaOH，D：1 mol Al2O32 mo

13、l NaOH。若消耗4 mol NaOH，需要m(Al)4 mol27 gmol1108 g，需要mAl(OH)378 gmol14 mol312 g，需要m(AlCl3)1 mol133.5 gmol1133.5 g，需要m(Al2O3)2 mol102 gmol1204 g。由上判斷可知，相同質(zhì)量時(shí)Al消耗NaOH最多。,答案：,Al(OH)3的圖像分析及計(jì)算,【例3】(2011山西太原五中高三期中)在200 mL只含Mg2、Al3、NH4、H、Cl等離子的溶液中，逐滴加入5 molL1的氫氧化鈉溶液，所加氫氧化鈉溶液的體積(mL)與產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量(mol)的關(guān)系如下圖所示。下列敘述正

14、確的是(),A. x與y的差值為0.01 mol B. 原溶液中c(Cl)0.75 molL1 C. 原溶液的pH2 D. 原溶液中n(Mg2)n(Al3)52,【自主解答】,A解析：由圖像知，0a過程發(fā)生的反應(yīng)為：HOH===H2O，故原溶液的n(H)5 molL10.004 L0.02 mol，c(H)0.02 mol/0.2 L0.1 molL1, pH1，C錯(cuò)誤。ab過程發(fā)生的反應(yīng)為： Mg22OH===Mg(OH )2，Al33OH===Al(OH)3；bc過程發(fā)生的反應(yīng)為： NH4+OH===NH3H2O，n(NH4+)5 molL1(0.033 L0.030 L)0.015 mo

15、l；cd過程發(fā)生的反應(yīng)為： Al(OH)3OH===AlO2- 2 H2O，n(Al3)n(AlO2-)nAl(OH)35 molL1(0.035 L0.033 L)0.01 mol；,【自主解答】,在ab過程中生成Mg(OH)2消耗V(NaOH)(0.030 L0.004 L)3(0.035 L0.033L)0.02 L, n(Mg2)nMg(OH )25 molL10.02 L/20.05 mol，故原溶液中n(Mg2)n(Al3)0.05 mol0.01 mol51，D錯(cuò)誤。xynAl(OH )30.01 mol，A正確。根據(jù)溶液中電荷守恒，n(Cl)2n(Mg2)3n(Al3)n(NH

16、4+)n(H)20.05 mol30.01 mol0.015 mol0.02 mol0.165 mol，c(Cl)0.165 mol/0.2 L0.825 molL1，B錯(cuò)誤。,1. “鋁三角”轉(zhuǎn)化關(guān)系,2. 鋁鹽與強(qiáng)堿溶液作用生成Al(OH)3沉淀的計(jì)算及反應(yīng)關(guān)系如下： (1)Al33OH===Al(OH)3(生成白色沉淀) (2)Al(OH)3OH===AlO22H2O(沉淀溶解) (3)Al34OH===AlO22H2O(生成沉淀，又恰好完全溶解),分析以上三個(gè)反應(yīng)關(guān)系式，所得Al(OH)3沉淀的物質(zhì)的量與n(Al3)b、n(OH)a的關(guān)系為： 當(dāng)a/b3時(shí)，所得沉淀的物質(zhì)的量： nAl

17、(OH)3n(OH)； 當(dāng)a/b4時(shí)，所得沉淀的物質(zhì)的量： nAl(OH)30； 當(dāng)3

18、l與硫酸恰好完全反應(yīng),答案：B,1. (2010安徽蚌埠二中模擬)鋁是重要的金屬材料之一，主要用于制造鋁合金。下列有關(guān)廚房鋁制品的使用中，你認(rèn)為合理的是() A. 盛放食醋 B. 燒煮開水 C. 用金屬絲擦洗表面的污垢 D. 用堿液洗滌污垢,2. (2010上海閔行模擬)下列關(guān)于鋁熱劑的說法，不正確的是() A. 鋁熱劑的反應(yīng)原理是利用鋁的強(qiáng)還原性 B. 鋁熱劑的反應(yīng)常用于冶煉難熔金屬 C. 鋁熱劑發(fā)生的鋁熱反應(yīng)需要鎂帶和氯酸鉀引燃，所以是一個(gè)吸熱反應(yīng) D. 鋁熱劑不只是指鋁和氧化鐵混合后的物質(zhì),答案： 1. B2. C,3. (2010吉林通化一中月考)鎂、鋁、銅三種金屬粉末混合物， 加入過