通用版2019版高考化学微一轮复习第9讲铝及其重要的化合物学案20180509175.wps
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1、第 9 9 讲 铝及其重要的化合物 考纲要求 了解铝及其重要化合物的主要性质及其应用。 考点一 铝的性质及应用 1结构和存在 铝位于元素周期表第三周期 A 族_,原子结构示意图为 。铝是地壳中 含量最多的金属元素。自然界中的铝全部以化合态的形式存在。 2物理性质 银白色有金属光泽的固体,有良好的延展性、导电性和导热性,密度较小、质地柔软。 3化学性质(写出化学方程式) 1 4制备和用途 (1)制备 电解 电解熔融 Al2O3:2Al2O3(熔融) = 4Al3O2。 冰晶石 (2)用途 纯铝用作导线,铝合金制备汽车、飞机、生活用品等。 【多维思考】 1常温下为什么能用铝制槽车储运浓硫酸或浓硝酸
2、? 提示:常温下浓硫酸和浓硝酸能使铝钝化。 2在铝与烧碱溶液的反应中氧化剂是什么? 提示:H2O。 铝与酸、强碱溶液的反应 1铝能与酸溶液反应生成 H2和铝盐(Al3),但与稀 HNO3反应不生成 H2,且常温下在浓 HNO3、浓 H2SO4中钝化。 2铝与强碱溶液反应生成 H2和偏铝酸盐(AlO2)。 3铝与酸或碱溶液反应生成 H2的量的关系 有关离子方程式为 2Al6H=2Al33H2 2Al2OH2H2O=2AlO23H2 (1)等量 Al分别与足量酸(H)和碱(OH)溶液反应,生成 H2之比为 11,消耗 H和 OH 2 之比为 31。 (2)足量 Al分别与含 H和 OH物质的量相等
3、的溶液反应,生成 H2之比为 13。 1 VHH2 1 (3)若产生 H2之比为 ”或“”)。明矾可以净水,其净水的原理是 Al33H2O Al(OH)3(胶体) 3H,Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水。 【多维思考】 1仅用试管和胶头滴管能否区分 AlCl3溶液和 NaOH 溶液? 提示:能,滴加顺序不同,现象不同。 2如何分离 Al2O3和 Fe2O3的混合物? 提示: “”铝三角 转化及 Al(OH)3沉淀的图象分析 1“” 铝三角 转化关系 由电荷守恒,Al、Al2O3、Al(OH)3与酸反应时,每生成 1 mol Al3均消耗 3 mol H;与碱 反应时,每生成 1 m
4、ol AlO2均消耗 1 mol OH。 但由 Al3AlO 2耗 4 mol OH,由 AlO2Al3耗 4 mol H。 2“” 铝三角 的应用 5 (1)鉴别(利用滴加顺序不同,现象不同) AlCl3溶液中滴加 NaOH溶液现象为:先生成白色沉淀,后沉淀又溶解。 NaOH 溶液中滴加 AlCl3溶液现象为:开始无明显现象,后产生白色沉淀,不溶解。 (2)分离提纯 利用 Al能溶于强碱溶液,分离 Al 与其他金属的混合物。 利用 Al2O3能与强碱反应,分离 Al2O3与其他金属氧化物。 利用 Al(OH)3的两性,分离 Al3与其他金属阳离子。 3有关 Al(OH)3沉淀的四个基本图象
5、(1)可溶性铝盐溶液与 NaOH 溶液反应的图象 可溶性铝盐溶液中逐滴加入 NaOH 溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液 操作 NaOH溶液至过量 至过量 立即产生白色沉淀渐多最 无沉淀(有但即溶) 出现沉淀渐多 现象 多渐少消失 最多沉淀不消失 图象 Al33OH= Al34OH=AlO22H2O 离子方 程式 Al(OH)3 3AlO2Al36H2O=4Al(OH)3 Al(OH)3OH=AlO22H2O (2)偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图象 稀盐酸中逐滴加偏铝酸盐溶液至过 操作 偏铝酸盐溶液中逐滴加稀盐酸至过量 量 无沉淀(有但即溶)出现沉淀渐多 现象 立即产生白色沉淀渐多最多渐少消失 最多沉淀
6、不消失 6 图象 AlO2HH2O=Al(OH)3 AlO24H=Al32H2O 离子方程 Al(OH)33H= Al33AlO26H2O=4Al(OH)3 式 Al33H2O 4.拓展图象 (1)向 AlCl3溶液中逐滴加入氨水或 NaAlO2溶液至过量,图象如图 1 所示。 (2)向 NaAlO2溶液中逐滴加入 AlCl3溶液或通入 CO2至过量,图象如图 2 所示。 (3)向 MgCl2、AlCl3和盐酸的混合溶液(即将 Mg、Al溶于过量盐酸所得的溶液)中逐滴滴入 NaOH 溶液至过量,图象如图 3 所示。 (4)向 MgCl2、AlCl3混合溶液中先加入 NaOH 溶液,后加入盐酸(
7、NaOH与盐酸的物质的量浓 度相等),沉淀图象如图 4 所示。 7 考向一 Al2O3和 Al(OH)3的两性 1下列除杂质的方法不正确的是( ) A镁粉中混有少量铝粉:加入过量烧碱溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥 BFeCl3溶液中混有少量 AlCl3:加入过量的氨水,过滤、洗涤沉淀,再将沉淀用适量盐 酸溶解 CFe2O3中混有少量 Al2O3:加入过量 NaOH溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥 DAl(OH)3中混有少量 Mg(OH)2:加入足量烧碱溶液,充分反应,过滤,向滤液中通入过 量 CO2后过滤 解析:B 项,加入过量氨水,Fe3、Al3均沉淀且均不溶于氨水,无法除去杂质。 答案:B
8、2(2018山东济南模拟)工业上用含 Fe2O3杂质的铝土矿为原料冶炼铝的工艺流程如下: 下列叙述正确的是( ) A反应中试剂 X 是氢氧化钠溶液 B试剂 Y 是 HCl,它与 AlO2反应生成氢氧化铝 C图中所示转化反应中包含 2 个氧化还原反应 D将 X 与 Y 试剂进行对换,最终可以达到相同结果 解析:如果试剂 Y 是 HCl,过量 HCl与 AlO2反应生成氯化铝,不可能得到氢氧化铝,B 错误;只有电解熔融 Al2O3属于氧化还原反应,C 错误;因二氧化碳与氧化铁、氧化铝都不反 应,则将 X 与 Y 试剂进行对换,不能对物质进行分离,D 错误。 答案:A 考向二 Al(OH)3的制备方
9、法 3用含有少量 Mg的 Al 片制取纯净的 Al(OH)3,下列操作中最恰当的组合是( ) 加盐酸溶解 加 NaOH 溶液 过滤 通入过量 CO2生成 Al(OH)3 加盐酸生成 Al(OH)3 加过量氨水生成 Al(OH)3 A B C D 解析:若先用盐酸溶解,Mg、Al均溶解,制取 Al(OH)3的步骤较多;从 NaAlO2制备 Al(OH)3,若加盐酸不容易控制量的多少,故 C 项操作步骤为最佳顺序。 8 答案:C 4用稀 H2SO4、NaOH溶液和金属铝为原料制取 Al(OH)3。甲、乙、丙三位学生的制备途径 分别是 H2SO4 NaOH 甲:Al Al2(SO4)3 Al(OH)
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