備考2019高考化學第一輪復習 第3章 金屬及其化合物 第2節(jié) 鋁及其重要化合物學案 必修1.doc

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第二節(jié) 鋁及其重要化合物 一、鋁的主要性質及應用 1．存在及物理性質 ⑴鋁位于元素周期表 。鋁元素在地殼中含量豐富，僅次于硅排第三位，在金屬當中是含量占 位。自然界中的鋁全部以 態(tài)存在。 ⑵鋁為 色固態(tài)，金屬，特別的是鋁的粉末是白色，工業(yè)稱為“銀粉”一般金屬的汾末是黑色的。 ⑶鋁熔點為660.40C，沸點為24670C密度為2.7gcm-3,導電性僅次于銀、銅和金。 2.化學性質：結構分析——鋁原子最外層有3個電子，表現(xiàn) 價，易失去表現(xiàn) 性。 ⑴跟非金屬單質反應 ①與氧氣常溫時反應方程式： 。 現(xiàn)象：在表面生成一層 ，保護內部金屬。使Al 盡管很活潑，但很耐腐蝕。 ②與氧氣點燃時反應：4 Al＋3 O22Al2O3 現(xiàn)象： 。原因 。 ③和鹵素反應，2 Al＋3 X2 = 2AlX3(X2可以是Cl2、Br2)。此外，也能生成Al2S3、AlN、Al4C3。 ⑵鋁與酸反應 ①與非氧化性強酸(稀硫酸、鹽酸)反應，離子方程式： 。 ②與氧化性酸 常溫下，鋁、鐵遇 、 發(fā)生鈍化，加熱時能反應。 與熱濃硫酸： ； 與稀硝酸反應： ； ⑶鋁與強堿溶液反應： ； 離子方程式： ； ⑷鋁熱反應：2 Al＋Fe2O3 。 鋁熱劑： 與活潑性在鋁以后的 的混合物稱為鋁熱劑。 鋁熱反應用途：野外焊接鋼軌，可用于冶煉Ni、Mn、V、W、Cr等難熔金屬。 二、鋁的重要化合物 1．氧化鋁 ⑴物理性質： 色 態(tài)，熔點 (2045℃)， 溶于水。 ⑵化學性質：是 氧化物，①與酸反應離子方程式： 。 ②與堿反應離子方程式： 。 ⑶用途：熔點很高，是一種比較好的 材料，還可以制作各種寶石。 2．氫氧化鋁 ⑴物理性質： 色膠狀沉淀。 ⑵化學性質： ①氫氧化鋁是兩性氫氧化物，只溶于 酸或 堿，而不溶于 酸或 堿。 與酸反應離子方程式： ； 與堿反應離子方程式： 。 ②氫氧化鋁受熱分解： 。 ⑶Al(OH)3的制備： ①用 堿氨水與可溶性鋁鹽反應離子方程式： 。 ②向偏鋁酸鹽中通入CO2（少量）離子方程式： 。 3．明礬 ⑴化學式： ，明礬是含有結晶水的硫酸鉀和硫酸鋁的復鹽。 ⑵性質：Al3＋容易水解，溶液顯 性，離子方程式： 。 ⑶用途：氫氧化鋁膠體的吸附能力很強，可以吸附水里懸浮的雜質，明礬是一種較好的 劑。 一、“鋁三角”的轉化關系及其應用 1. Al3＋、Al(OH)3、AlO之間轉化關系： (1) Al3＋→Al(OH)3（ 可實現(xiàn)反應）： ①Al3＋＋ OH－=== 。 ②Al3＋＋ NH3H2O=== 。 ③Al3＋＋AlO 。 (2) Al(OH)3 →Al3＋（ 可實現(xiàn)反應， 不能發(fā)生該反應）： Al(OH)3＋ 。 (3)AlO2－→Al(OH)3（ 可實現(xiàn)反應）： ①AlO＋H＋＋ ； ②AlO＋CO2 。 (4) Al(OH)3→AlO2－（ 可實現(xiàn)反應， 不能發(fā)生該反應）： Al(OH)3＋； (5) Al3＋→AlO2－（ 可實現(xiàn)反應，）： Al3＋＋ ； (6) AlO2－→Al3＋（ 可實現(xiàn)反應）： AlO＋ 。 2．常見解題應用： ⑴離子共存問題： ①Al3+因雙水解程度較大，與OH－，及S2－、HS－、AlO、CO32－、HCO3－等弱酸根均不能大量共存。 ②AlO和OH－相同，只與強堿陽離子如Na+、K+、Ba2+大量共存，與其它弱堿陽離子都不共存。 ⑵鑒別AlCl3和NaOH（利用滴加順序不同，現(xiàn)象不同） ①AlCl3溶液中滴加NaOH溶液現(xiàn)象為： 。 ②NaOH溶液中滴加AlCl3溶液現(xiàn)象為： 。 ⑶分離提純：分離Al與其他金屬的混合物、分離Al2O3與其他金屬氧化物、分離Al3+與其他金屬陽離子時。都用 溶液。 ⑷不同形式鋁的化合物之間轉化關系，可以參照圖示分析，隔位物質間能發(fā)生反應，生成中間產(chǎn)物；若有兩種中間產(chǎn)物，則與反應物用量有關：HCl——AlCl3——Al(OH)3——NaAlO2——NaOH。例NaOH與AlCl3反應，可能生成Al(OH)3，也可能生成NaAlO2；AlCl3與NaAlO2反應，只能生成Al(OH)3。 二、氫氧化鋁沉淀的圖象分析 操作 現(xiàn)象 圖像 離子方程式 向一定量的AlCl3 溶液中逐滴加入NaOH 溶液至過量。 向一定量的NaAlO2 溶液中逐滴加入稀鹽酸溶液至過量。 向一定量的NaOH 溶液中逐滴加入AlCl3 溶液至過量。 向一定量的鹽酸 溶液中逐滴加入NaAlO2溶液至過量。 向一定量的AlCl3 溶液中逐滴加氨水溶液至過量。 向一定量的NaAlO2 溶液中緩慢通入CO2至過量。 三、鋁與酸、堿反應生成H2的量的關系 1.等量鋁分別與足量鹽酸和氫氧化鈉溶液反應，產(chǎn)生氫氣體積比＝ 。 2.足量的鋁分別與等物質的量的鹽酸和氫氧化鈉反應，產(chǎn)生氫氣的體積比為＝。 3.一定量的鋁分別與一定量的鹽酸和氫氧化鈉反應，產(chǎn)生氫氣的體積比為 ≤≤ ，則必定是：①鋁與鹽酸反應時，鋁過量而鹽酸不足；②鋁與氫氧化鈉反應時，鋁不足而氫氧化鈉過量。解題時應充分利用上述過量關系。 1．向30 mL 1 molL－1的AlCl3溶液中逐漸加入濃度為4 molL－1的NaOH溶液，若產(chǎn)生0.78 g白色沉淀，則加入的NaOH溶液的體積可能為 (　　) A．3 mL B．7.5 mL C．15 mL D．17.5 mL 2．甲、乙兩燒杯中各盛有100 mL 3 molL－1的鹽酸和NaOH溶液，向兩燒杯中分別加入等質量的鋁粉，反應結束后，測得生成的氣體體積比為V(甲)∶V(乙)＝1∶2，則加入鋁粉的質量為 (　　) A．5.4 g B．3.6 g C．2.7 g D．1.8 g 第二節(jié) 鋁及其重要化合物參考答案 【基礎落實】 一、鋁的主要性質及應用 1. ⑴第三周期ⅢA族 第一 化合 ⑵銀白 2. +3 還原 ⑴①4 Al＋3 O2===2Al2O3 致密的氧化膜 ②鋁表面熔化但不滴落 生成的Al2O3熔點很高，把已經(jīng)熔化的鋁兜住了 ⑵①2 Al＋6 H+ ＝2Al3+＋3H2↑ ②濃硫酸 濃硝酸 2Al＋6H2SO4(濃)Al2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O 1 Al＋4 HNO3(稀) === Al(NO3)3＋NO↑＋2H2O ⑶2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ 2Al＋2OH-＋2H2O ＝ 2 AlO2-＋3H2↑ ⑷Al2O3＋2Fe 鋁粉 金屬氧化物 二、鋁的重要化合物 1．⑴白 固 高 難 兩性 ⑵Al2O3＋6H+＝2Al3+＋3H2O Al2O3＋2OH－ ===2AlO2-+H2O ⑶耐火 2．⑴白 ⑵強 強 弱 弱 Al(OH)3＋3H+＝Al3+＋3H2O Al(OH)3＋OH-＝AlO2-+H2O 2 Al(OH)3Al2O3＋3H2O ⑶弱 Al3++3NH3H2OAl(OH)3↓+3NH4＋ 2 AlO2-+ CO2+3H2O2 Al(OH)3↓+ CO32－ 3．⑴KAl(SO4)212H2O ⑵酸 Al3++3H2OAl(OH)3 +3H+ ⑶凈水 【規(guī)律總結】 一、“鋁三角”的轉化關系及其應用 1. (1)強堿弱堿均 3 Al(OH)3↓ 3 Al(OH)3↓＋3NH4＋ 3 ＋6H2O===4Al(OH)3↓ (2) 強酸 弱酸 3 H＋===Al3＋＋3H2O (3) 強酸弱酸均 H2O===Al(OH)3↓ ＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3－ (4) 強堿 弱堿 OH－===AlO2-＋2H2O (5) 只有強堿且過量 4OH－=== AlO2-＋2H2O (6) 只有強酸且過量 4H＋===Al3＋＋2H2O 2．⑵先產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀溶解 開始無明顯現(xiàn)象，后產(chǎn)生白色沉淀，沉淀不溶解。⑶強堿或NaOH 二、氫氧化鋁沉淀的圖象分析 操作 現(xiàn)象 圖像 離子方程式 立即產(chǎn)生白色沉淀→漸多→最多→減少→消失 Al3++3OH-=Al（OH）3↓ Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 立即產(chǎn)生白色沉淀→漸多→最多→減少→消失 AlO2-+H++H2O= Al(OH)3↓ Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O 無沉淀→出現(xiàn)沉淀→漸多→最多→沉淀不消失 Al3++4OH-= AlO2-+2H2O Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓ 無沉淀→出現(xiàn)沉淀→漸多→最多→沉淀不消失 AlO2-+4H+= Al3++2H2O Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3 立即產(chǎn)生白色沉淀→漸多→最多→沉淀不消失 Al3++3NH3H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ Al(OH)3與NH3H2O不 反應 立即產(chǎn)生白色沉淀→漸多→最多→沉淀不消失 2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32- CO32-+ CO2+H2O=2HCO3- 三、鋁與酸、堿反應生成H2的量的關系 1. 1∶1 2. 1∶3 3. 1/3 1/1 【對點訓練】 1. B 2. A