2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)《鋁、鎂及其化合物》學(xué)案.doc
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2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)《鋁、鎂及其化合物》學(xué)案 [考綱要求] 1.了解鎂、鋁的主要性質(zhì)及應(yīng)用。 2.了解鎂、鋁的重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。 …………………………[鋁及其化合物知識網(wǎng)絡(luò)]…………………… 考點(diǎn)一 鋁、鎂的性質(zhì)及應(yīng)用 [知識梳理] 1.鋁的原子結(jié)構(gòu) 鋁位于元素周期表中第三周期ⅢA族,原子結(jié)構(gòu)示意圖為 ,最外層有3個電子,在化學(xué)反應(yīng)中易失去電子而表現(xiàn)為+3價,鋁在地殼中含量豐富,僅次于氧,自然界中的鋁全部以化合態(tài)形式存在。 2.鋁的性質(zhì) (1)物理性質(zhì): 狀態(tài) 色澤 密度 熔點(diǎn) 硬度 導(dǎo)電、導(dǎo)熱性 延展性 固態(tài) 銀白色 2.7 gcm-3 660.4 ℃ 較小 很好 良好 (2)化學(xué)性質(zhì): 寫出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式: ②2Al+3Cl2△,2AlCl3 ④2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑ ⑤2Al+Fe2O3高溫,2Fe+Al2O3 3.鋁的應(yīng)用 (1)制備: 電解熔融Al2O3:2Al2O3電解,4Al+3O2↑ (2)用途: ①純鋁用作導(dǎo)線。 ②鋁合金制備汽車、飛機(jī)、生活用品等。 4. 對比記憶鎂的化學(xué)性質(zhì) 鋁 鎂 與非金屬 反應(yīng) 能被Cl2、O2氧化 2Mg+O22MgO 3Mg+N2Mg3N2 與水反應(yīng) 反應(yīng)很困難 能與沸水反應(yīng) Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑ 與堿反應(yīng) 能溶于強(qiáng)堿溶液 不反應(yīng) 與某些氧 化物反應(yīng) 能與Fe2O3、MnO2、Cr2O3等 金屬氧化物發(fā)生鋁熱反應(yīng) 能在CO2中燃燒:2Mg+ CO22MgO+C 深度思考 1. 判斷正誤,正確的劃“√”,錯誤的劃“” (1)鋁在自然界中有游離態(tài)和化合態(tài)兩種形式 ( ) (2)Mg、Al在空氣中性質(zhì)穩(wěn)定,因而都具有很強(qiáng)的抗腐蝕性 ( ) (3)MgO與Al粉的混合物也可稱為鋁熱劑 ( ) (4)Mg是活潑金屬,而Al是兩性金屬 ( ) 答案 (1) (2) (3) (4) 2. 依據(jù)Mg、Al單質(zhì)的性質(zhì),思考回答下列問題。 (1)鋁的化學(xué)性質(zhì)活潑,為什么日常生活中廣泛使用的鋁制品通常具有較好的抗腐蝕性能? 答案 鋁在常溫下迅速被氧氣氧化,形成一層致密的氧化膜,保護(hù)鋁不再被氧化,因而鋁制品通常具有較強(qiáng)的抗腐蝕性能。 (2)Al既能溶于強(qiáng)酸,又能溶于強(qiáng)堿,所以說“Al既有金屬性,又有非金屬性”你認(rèn)為這種說法是否恰當(dāng)?為什么? 答案 不恰當(dāng)。金屬性是指元素的原子失電子的能力,非金屬性是指元素的原子得電子的能力。鋁不論是與酸反應(yīng)還是與堿反應(yīng),都是失去3e-,化合價升高為+3價,均是還原劑,因而鋁具有較強(qiáng)的金屬性。 (3)鋁與酸、堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是什么?氧化劑是什么? 答案 鋁與酸、堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)都是: Al3+,2H+H2,只不過堿中的H+來源于水的電離。氧化劑分別為酸和水。 (4)鎂在空氣中充分燃燒,所得固體產(chǎn)物可能有哪些:________________(用化學(xué)式表示)。 答案 MgO、Mg3N2、C 3. 鋁熱反應(yīng)的本質(zhì)是利用鋁的還原性,將難熔金屬從其氧化物中置換出來,關(guān)于鋁熱反應(yīng)思考下列問題: (1)是否所有的金屬氧化物都能和鋁發(fā)生鋁熱反應(yīng)? 答案 否,判斷鋁熱反應(yīng)能否發(fā)生,應(yīng)首先看金屬的活動性。例如MgO和Al不能發(fā)生鋁熱反應(yīng)。 (2)在鋁熱反應(yīng)中,鎂條、KClO3的作用是________。 答案 引燃、助燃作用 (3)做鋁熱反應(yīng)時,應(yīng)注意哪些事項(xiàng)? 答案?、僖WC紙漏斗重疊時四周均為四層,且內(nèi)層紙漏斗一定要用水潤濕,以防止高溫物質(zhì)從四周濺出,同時損壞紙漏斗。 ②蒸發(fā)皿中的細(xì)紗要適量,既要防止蒸發(fā)皿炸裂,又要防止熔融的液體濺出傷人。 ③實(shí)驗(yàn)裝置不要距人群太近,應(yīng)遠(yuǎn)離易燃物。 [知識精講] 命題點(diǎn) 鋁與酸、堿的反應(yīng)及計(jì)算 鋁分別與鹽酸、NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為: 2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑ 2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑ 從化學(xué)方程式可以看出,Al與酸、堿反應(yīng)時生成H2的實(shí)質(zhì)是:A 失3e-,A,所以不論是Al與酸還是與堿反應(yīng),Al與產(chǎn)生H2的關(guān)系均是:2Al~3H2。 (1)等量鋁分別與足量鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng),產(chǎn)生氫氣的體積比為=。 (2)足量的鋁分別與等物質(zhì)的量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng),產(chǎn)生氫氣的體積比為=。 (3)一定量的鋁分別和一定量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng),若產(chǎn)生氫氣的體積比為<<,則必定是: ①鋁與鹽酸反應(yīng)時,鋁過量而鹽酸不足; ②鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)時,鋁不足而氫氧化鈉過量。 [典題示例] 1.將等物質(zhì)的量的鎂和鋁混合,取等質(zhì)量該混合物四份,分別加到足量的下列溶液中,充分反應(yīng)后,放出氫氣最多的是( ) A.3 molL-1HCl B.4 molL-1HNO3 C.8 molL-1NaOH D.18 molL-1H2SO4 解析:選A 18 molL-1H2SO4為濃H2SO4與Mg、Al反應(yīng)不產(chǎn)生H2;Mg、Al與稀HNO3反應(yīng)生成NO而不是H2;Mg與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生H2,而Mg與NaOH不反應(yīng),等質(zhì)量的Al分別與足量的HCl和NaOH溶液反應(yīng),產(chǎn)生H2的量相等。故A項(xiàng)產(chǎn)生H2的量最多。 2.等體積、等物質(zhì)的量濃度的硫酸、氫氧化鈉溶液分別放在甲、乙兩燒杯中,各加等質(zhì)量的鋁,生成氫氣的體積比為5∶6(相同條件下),則甲、乙兩燒杯中的反應(yīng)情況可能是( ) A.甲、乙中都是鋁過量 B.甲中鋁過量、乙中堿過量 C.甲中酸過量、乙中鋁過量 D.甲中酸過量,乙中堿過量 解析:選B 若酸、堿過量,生成H2的體積比為1∶1,若鋁均過量,生成H2的體積比為2∶3,可知反應(yīng)情況甲中鋁過量,乙中堿過量。 [當(dāng)堂檢測] 1.判斷下列描述的正誤(正確的打“√”,錯誤的打“”)。 (1)(xx福建高考)鋁罐可久盛食醋。( ) (2)(xx江蘇高考)Al、鹽酸、NaOH溶液三者之間兩兩均能發(fā)生反應(yīng)。( ) (3)(xx北京高考)Al溶于NaOH溶液中產(chǎn)生氣體的離子方程式為2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑。( ) (4)(xx全國卷Ⅱ)鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng)后固體物質(zhì)增重。( ) (5)(xx安徽高考)常溫下,相同的鋁片中分別加入足量的濃、稀硝酸,濃硝酸中鋁片先溶解完。( ) (6)(xx廣東高考)工業(yè)上電解熔融狀態(tài)的Al2O3制備Al。( ) (7)鋁制品在空氣中能穩(wěn)定存在是因?yàn)殇X不活潑。( ) (8)(xx安徽高考)鋁箔插入稀硝酸中無現(xiàn)象,說明鋁箔表面被HNO3氧化,形成致密的氧化膜。( ) 答案:(1) (2)√ (3)√ (4) (5) (6)√ (7) (8) 2.將5.4 g Al投入200.0 mL 2.0 molL-1的某溶液中有氫氣產(chǎn)生,充分反應(yīng)后有金屬剩余。該溶液可能是( ) A.HNO3溶液 B.Ba(OH)2溶液 C.H2SO4溶液 D.HCl溶液 解析:選D 首先換算成物質(zhì)的量,Al為0.2 mol,溶液中的溶質(zhì)為0.4 mol。A選項(xiàng)中硝酸與鋁反應(yīng)不生成氫氣;B選項(xiàng)中n(OH-)=0.8 mol,與鋁反應(yīng)剩余OH-;C、D選項(xiàng)中n(H+)分別為0.8 mol、0.4 mol,根據(jù)反應(yīng)2Al+6H+===2Al3++3H2↑可知C選項(xiàng)中H+有剩余,D選項(xiàng)中鋁有剩余。 歸納總結(jié) 熟記鋁、鎂的特殊化學(xué)性質(zhì) (1)活潑金屬與酸反應(yīng)是金屬的通性,而鋁不但能與酸(H+)反應(yīng),還能夠與堿溶液反應(yīng),表現(xiàn)為特殊性。2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑。 (2)鋁熱反應(yīng) 鋁和某些金屬氧化物反應(yīng),將其從氧化物中置換出來,同時放出大量的熱,這種反應(yīng)稱為鋁熱反應(yīng),可用于焊接金屬、冶煉高熔點(diǎn)貴重金屬。 注意 Al與MgO不能發(fā)生鋁熱反應(yīng)。 (3)Mg在CO2中能夠燃燒,所以活潑金屬著火不能用干冰滅火器和泡沫滅火器。 思維建模 (1)鋁與酸、堿反應(yīng)生成H2的量的關(guān)系 鋁與酸、堿反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑。從化學(xué)方程式可以看出Al與酸、堿反應(yīng)時生成H2的實(shí)質(zhì)都是AlAl3+,所以無論與酸還是與堿反應(yīng),Al與H2的關(guān)系都是2Al~3H2。 ①等量鋁分別與足量鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng),產(chǎn)生氫氣體積比=1∶1。 ②足量的鋁分別與等物質(zhì)的量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng),產(chǎn)生氫氣的體積比=1∶3。 ③一定量的鋁分別與一定量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng),產(chǎn)生氫氣的體積比<<,則必定是a.鋁與鹽酸反應(yīng)時,鋁過量而鹽酸不足;b.鋁與氫氧化鈉反應(yīng)時,鋁不足而氫氧化鈉過量。解題時應(yīng)充分利用上述過量關(guān)系。 (2)鋁的這種既能與酸(非氧化性酸)又能與強(qiáng)堿反應(yīng)產(chǎn)生H2的性質(zhì)常作為推斷題的“題眼”。 考點(diǎn)二 鋁的重要化合物——氧化鋁、氫氧化鋁 [知識梳理] 1. 氧化鋁 (1)物理性質(zhì):白色固體,難溶于水,有很高的熔點(diǎn)。 (2)化學(xué)性質(zhì) 兩性氧化物— 2. 氫氧化鋁 (1)物理性質(zhì) 白色膠狀不溶于水的固體,有較強(qiáng)的吸附性。 (2)化學(xué)性質(zhì)(用化學(xué)方程式表示) ① ②受熱分解:2Al(OH)3Al2O3+3H2O。 (3)制備 ①向鋁鹽中加入氨水,離子方程式為Al3++3NH3H2O===Al(OH)3↓+3NH。 ②Na[Al(OH)4]溶液中通入足量CO2,離子方程式為[Al(OH)4]-+CO2===Al(OH)3↓+HCO。 ③Na[Al(OH)4]溶液與AlCl3溶液混合:3[Al(OH)4]-+Al3+===4Al(OH)3↓。 3. 常見的鋁鹽 (1)硫酸鋁鉀是由兩種不同的金屬離子和一種酸根離子組成的復(fù)鹽。 (2)明礬的化學(xué)式為KAl(SO4)212H2O,它是無色晶體,可溶于水,水溶液pH<7(填“<”、“>”或“=”)。明礬可以凈水,其凈水的原理是Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+,Al(OH)3膠體吸附水中雜質(zhì)形成沉淀而凈水。 深度思考 1. 明礬的凈水作用與液氯對自來水的消毒作用原理是否相同? 答案 不同。明礬凈水只能除去水中的懸浮雜質(zhì),不能殺菌消毒,而液氯只能殺菌消毒,不能沉淀懸浮的雜質(zhì)。 2. 在做鋁的燃燒實(shí)驗(yàn)時,用坩堝鉗夾住一小塊鋁箔,在酒精燈上加熱至其熔化,會看到的現(xiàn)象是鋁箔熔化,失去光澤,但熔化的鋁并不滴落。原因是____________________。 答案 鋁箔加熱時與O2發(fā)生反應(yīng)生成熔點(diǎn)很高的Al2O3薄膜,使內(nèi)部的鋁被Al2O3包裹著,所以熔化的鋁不易滴下 3. 中學(xué)學(xué)習(xí)階段接觸到許多既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)的物質(zhì),除了Al及其重要化合物外,你還知道哪些? 答案?、偃跛岬匿@鹽,如:NH4HCO3、CH3COONH4、(NH4)2S等;②弱酸的酸式鹽,如:NaHCO3、KHS、NaHSO3;③氨基酸。 [知識精講] 命題點(diǎn)1 從鋁土礦中提取Al2O3的方法 鋁土礦的主要成分是Al2O3,含有的雜質(zhì)是Fe2O3和SiO2,由于Al2O3具有兩性,而雜質(zhì)SiO2是酸性氧化物,F(xiàn)e2O3是堿性氧化物。因而可設(shè)計(jì)出兩種提純氧化鋁的方案。 方案一:堿溶法 方案二:酸溶法 [典題示例] 1.工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3,含F(xiàn)e2O3雜質(zhì))為原料冶煉鋁的工藝流程如下: 下列敘述正確的是( ) A.試劑X可以是氫氧化鈉溶液,也可以是鹽酸 B.反應(yīng)①過濾后所得沉淀為氫氧化鐵 C.圖中所有轉(zhuǎn)化反應(yīng)都不是氧化還原反應(yīng) D.反應(yīng)②的化學(xué)方程式為 NaAlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3 解析:選D 從工藝流程圖上看出,加入的試劑X能將鋁土礦中的Al2O3轉(zhuǎn)化為溶液,且向該溶液中通入過量Y,可得到Al(OH)3沉淀和NaHCO3,故X為NaOH溶液,Y為CO2。反應(yīng)①為:Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O。SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O。故反應(yīng)①過濾后得到的沉淀為Fe2O3,A、B錯誤;圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系中由Al2O3冶煉鋁屬于氧化還原反應(yīng),C錯誤。 2.工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3xH2O、Fe2O3、SiO2等)提取純Al2O3作冶煉鋁的原料,提取時操作過程如下圖,指出圖中操作錯誤的是( ) A.④⑤ B.③④ C.②⑤ D.①② 解析:選A 由流程圖可知,反應(yīng)③得到的濾液為NaAlO2溶液,加入過量鹽酸后得到AlCl3而不是Al(OH)3沉淀,應(yīng)通入過量CO2,操作④錯誤;Al(OH)3在常溫干燥條件下并不發(fā)生分解,故操作⑤需要加熱,⑤錯誤。 命題點(diǎn)2 氫氧化鋁的制備 [典題示例] 1.用含有少量Mg的Al片制取純凈的Al(OH)3,下列操作中最恰當(dāng)?shù)慕M合是( ) ①加鹽酸溶解 ②加NaOH溶液?、圻^濾?、芡ㄈ脒^量CO2生成Al(OH)3?、菁欲}酸生成Al(OH)3?、藜舆^量氨水生成Al(OH)3 A.①⑥③ B.①③⑥③ C.②③④③ D.②③⑤③ 解析:選C 2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑,Mg和NaOH溶液不反應(yīng),過濾后向NaAlO2溶液中通入過量CO2生成Al(OH)3沉淀,再過濾就可得到Al(OH)3。 2. 用含少量鎂粉的鋁粉制取純凈的氫氧化鋁,下列操作步驟中最恰當(dāng)?shù)慕M合是 ( ) ①加鹽酸溶解 ②加燒堿溶液溶解?、圻^濾 ④通入過量CO2生成Al(OH)3沉淀?、菁尤臌}酸生成Al(OH)3沉淀 ⑥加入過量燒堿溶液 A.①⑥⑤③ B.②③④③ C.②③⑤③ D.①③⑤③ 答案 B 解析 若先用鹽酸溶解,Mg、Al均溶解,制取Al(OH)3的步驟較多;從Na[Al(OH)4]制備Al(OH)3,若加鹽酸不容易控制量的多少。故B項(xiàng)操作步驟為最佳順序。 3. 若甲、乙、丙三位同學(xué)用規(guī)定的藥品制備Al(OH)3。規(guī)定必用的藥品如下:350 g 70% H2SO4溶液,NaOH固體240 g,足量鋁屑、水(不能用其他藥品)。 甲、乙、丙用各自設(shè)計(jì)的方案制得Al(OH)3的質(zhì)量分別是W1、W2、W3。三種實(shí)驗(yàn)方案如下: 甲:鋁→加NaOH溶液→加H2SO4溶液→W1 g Al(OH)3 乙:鋁→加H2SO4溶液→加NaOH溶液→W2 g Al(OH)3 丙:→W3 g Al(OH)3 試回答: (1)從充分利用原料、降低成本和提高產(chǎn)率等因素分析,實(shí)驗(yàn)方案最合理的是________。 (2)三位學(xué)生制得的Al(OH)3,W1、W2、W3其質(zhì)量由大到小的順序是________________________________________________________________________。 (3)制得Al(OH)3的最大質(zhì)量是________。 答案 (1)丙 (2)W3>W1>W2 (3)520 g 反思?xì)w納 制取Al(OH)3一般不用強(qiáng)酸或強(qiáng)堿,因?yàn)閺?qiáng)酸、強(qiáng)堿都能溶解生成的Al(OH)3,而不易控制酸、堿的用量。一般用氨水或CO2制取,也可用Al3+、[Al(OH)4]-的雙水解反應(yīng)制取。 [方法技巧] Al(OH)3的三種制備方法 方法一:可溶性鋁鹽溶液與過量氨水反應(yīng) 反應(yīng)原理:Al3++3NH3H2O===Al(OH)3↓+3NH 方法二:向可溶性偏鋁酸鹽溶液中通入過量CO2 反應(yīng)原理:AlO+2H2O+CO2===Al(OH)3↓+HCO 方法三:相互促進(jìn)水解法 命題點(diǎn)3 含鋁化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系及應(yīng)用 1.Al3+、AlO、Al(OH)3的轉(zhuǎn)化關(guān)系 2.可溶性鋁鹽與強(qiáng)堿(如NaOH)溶液反應(yīng),鋁元素的存在形式 3.應(yīng)用 (1)判斷離子共存問題: Al3+與OH-及AlO、CO、S2-等弱酸根陰離子或AlO與H+、HCO以及弱堿陽離子Al3+、Fe3+等因生成沉淀或發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)而不能大量共存。 (2)鑒別(利用滴加試劑順序不同,現(xiàn)象不同): ①向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液,先產(chǎn)生白色沉淀,后沉淀溶解。 ②向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液,開始無明顯現(xiàn)象,后產(chǎn)生白色沉淀,沉淀不溶解。 (3)分離提純: ①利用Al能溶于強(qiáng)堿溶液,分離Al與其他金屬的混合物。 ②利用Al2O3能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng),分離Al2O3與其他金屬氧化物。 ③利用Al(OH)3能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng),分離Al3+與其他金屬陽離子。 [典題示例] 1.下列除去雜質(zhì)的方法不正確的是( ) A.鎂粉中混有少量鋁粉:加入過量燒堿溶液充分反應(yīng),過濾、洗滌、干燥 B.用過量氨水除去Fe3+溶液中的少量Al3+ C.Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2:加入足量燒堿溶液,充分反應(yīng),過濾,向?yàn)V液中通入過量CO2后過濾 D.MgO中混有少量Al2O3:加入足量燒堿溶液,充分反應(yīng),過濾、洗滌、干燥得到MgO 解析:選B Al(OH)3不溶于氨水,故向含少量Al3+的Fe3+溶液中加入過量氨水時,F(xiàn)e3+、Al3+均轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀,達(dá)不到除雜的目的。 2.下列各組物質(zhì),不能按 (“―→”表示反應(yīng)一步完成)關(guān)系轉(zhuǎn)化的是( ) 選項(xiàng) a b c A Al2O3 NaAlO2 Al(OH)3 B AlCl3 Al(OH)3 NaAlO2 C Al Al(OH)3 Al2O3 D MgCl2 Mg(OH)2 MgO 解析:選C 各選項(xiàng)中物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化為:A項(xiàng),Al2O3NaAlO2Al(OH)3Al2O3;B項(xiàng),AlCl3Al(OH)3NaAlO2AlCl3;D項(xiàng),MgCl2Mg(OH)2MgOMgCl2;C項(xiàng)中,Al不能一步轉(zhuǎn)化成Al(OH)3。 [當(dāng)堂檢測] 1.判斷下列描述的正誤(正確的打“√”,錯誤的打“”)。 (1)(xx江蘇高考)氫氧化鋁具有弱堿性,可用于制胃酸中和劑。( ) (2)(xx重慶高考)明礬用作凈水劑不涉及化學(xué)變化。( ) (3)(xx江蘇高考)向NaAlO2溶液中通入過量CO2制Al(OH)3的離子方程式: CO2+AlO+2H2O===Al(OH)3↓+HCO。( ) (4)(xx福建高考)Al(OH)3既能與稀硫酸反應(yīng)又能與NaOH溶液反應(yīng)。( ) (5)(xx海南高考)明礬的化學(xué)式為Al2(SO4)312H2O。( ) (6)(xx江蘇高考)明礬溶于水產(chǎn)生Al(OH)3膠體的離子方程式:Al3++3H2O===Al(OH)3↓+3H+。( ) (7)(xx大綱卷)明礬溶液中滴入Ba(OH)2溶液使SO恰好完全沉淀的離子方程式:2Ba2++3OH-+Al3++2SO===2BaSO4↓+Al(OH)3↓。( ) (8)(xx江蘇高考)下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化在給定條件下能夠?qū)崿F(xiàn):Al2O3NaAlO2(aq)Al(OH)3。( ) 答案:(1)√ (2) (3)√ (4)√ (5) (6) (7) (8)√ 2.(xx保定市高三模擬)某同學(xué)通過系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)探究鋁及其化合物的性質(zhì),操作正確且能達(dá)到目的的是( ) A.向氯化鋁溶液中滴加過量氨水,最終得到澄清溶液 B.等質(zhì)量的鋁粉分別與足量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)制得等質(zhì)量的氫氣 C.常溫下鋁與濃硝酸反應(yīng)制得大量的NO2 D.AlCl3溶液加熱蒸干得到無水氯化鋁晶體 解析:選B Al(OH)3不溶于氨水,A錯誤;常溫下鋁與濃HNO3發(fā)生“鈍化”,C錯誤;蒸發(fā)AlCl3溶液促進(jìn)AlCl3的水解得到Al(OH)3,D錯誤。 考點(diǎn)三 Al(OH)3沉淀的圖像分析 [考點(diǎn)精析] 1.四個基本圖像 (1)可溶性鋁鹽溶液與NaOH溶液反應(yīng)的圖像: 操作 向可溶性鋁鹽溶液中逐滴加入NaOH溶液至過量 向NaOH溶液中逐滴加入可溶性鋁鹽溶液至過量 現(xiàn)象 立即產(chǎn)生白色沉淀→漸多→最多→漸少→消失 無沉淀(有但即溶)→出現(xiàn)沉淀→漸多→最多→沉淀不消失 圖像 離子方程式 Al3++3OH-===Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O Al3++4OH-=== AlO+2H2O 3AlO+Al3++ 6H2O===4Al(OH)3↓ (2)偏鋁酸鹽溶液與鹽酸反應(yīng)的圖像: 操作 向偏鋁酸鹽溶液中逐滴加入稀鹽酸至過量 向稀鹽酸中逐滴加入偏鋁酸鹽溶液至過量 現(xiàn)象 立即產(chǎn)生白色沉淀→漸多→最多→漸少→消失 無沉淀(有但即溶)→出現(xiàn)沉淀→漸多→最多→沉淀不消失 圖像 離子方程式 AlO+H++H2O===Al(OH)3↓ Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O AlO+4H+=== Al3++2H2O Al3++3AlO+ 6H2O===4Al(OH)3↓ 2.拓展圖像 (1)向AlCl3溶液中逐滴加入氨水或NaAlO2溶液至過量,圖像如圖1所示。 (2)向NaAlO2溶液中逐滴加入AlCl3溶液或通入CO2至過量,圖像如圖2所示。 (3)向MgCl2、AlCl3和鹽酸的混合溶液(即將Mg、Al溶于過量鹽酸所得的溶液)中逐滴滴入NaOH溶液至過量,圖像如圖3所示。 (4)向MgCl2、AlCl3混合溶液中先加入NaOH溶液,后加入鹽酸(NaOH與鹽酸的物質(zhì)的量濃度相等),沉淀圖像如圖4所示。 [考項(xiàng)集訓(xùn)] 1.向物質(zhì)的量濃度均為1 molL-1的AlCl3和鹽酸的混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液,下圖[n表示Al(OH)3的物質(zhì)的量,V表示NaOH溶液的體積]能正確表示這個反應(yīng)過程的是( ) 解析:選D 向混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液,反應(yīng)情況分為三個階段:第一階段為OH-+H+===H2O,此時無沉淀產(chǎn)生;第二階段有白色沉淀產(chǎn)生,反應(yīng)的離子方程式為Al3++3OH-===Al(OH)3↓;第三階段滴加NaOH溶液至過量,沉淀逐漸溶解最后完全消失,反應(yīng)的離子方程式為Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O,結(jié)合反應(yīng)方程式及濃度關(guān)系可知三個階段消耗NaOH物質(zhì)的量之比為1∶3∶1。 2.如圖表示AlCl3溶液與NaOH溶液相互滴加過程中微粒的量的關(guān)系曲線,下列判斷錯誤的是( ) A.①線表示Al3+的物質(zhì)的量的變化 B.x表示AlCl3的物質(zhì)的量 C.③線表示Al(OH)3的物質(zhì)的量的變化 D.④線表示AlO的物質(zhì)的量的變化 解析:選B AlCl3溶液與NaOH溶液混合有兩種方式:向AlCl3溶液中緩慢滴加NaOH溶液,開始有沉淀生成后沉淀溶解,且生成沉淀與沉淀溶解消耗的NaOH的物質(zhì)的量之比為3∶1,顯然符合題意,則x表示NaOH的物質(zhì)的量,B項(xiàng)錯誤;另一種方式是向NaOH溶液中緩慢滴加AlCl3溶液,開始沒有沉淀,后有沉淀生成,與本題圖示情況不符。 3.(xx黃岡高三檢測)某無色稀溶液X中,可能含有下表所列離子中的某幾種。 陰離子 CO、SiO、AlO、Cl- 陽離子 Al3+、Fe3+、Mg2+、NH、Na+ 現(xiàn)取該溶液適量,向其中加入某試劑Y,產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量(n)與加入試劑體積(V)的關(guān)系如圖所示。 (1)若Y是鹽酸,則oa段轉(zhuǎn)化為沉淀的離子(指來源于X溶液的,下同)是________,ab段發(fā)生反應(yīng)的離子是________,bc段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________。 (2)若Y是NaOH溶液,則X中一定含有的陽離子是__________,其物質(zhì)的量之比為__________,ab段反應(yīng)的離子方程式為_______________________________________。 解析:溶液為無色,說明溶液X中不含F(xiàn)e3+;若Y為鹽酸,由圖像的特點(diǎn)判斷溶液X中一定含有AlO、SiO、CO,其中oa段發(fā)生的反應(yīng)為:AlO+H++H2O===Al(OH)3↓,SiO+2H+===H2SiO3↓,故轉(zhuǎn)化為沉淀的離子為SiO、AlO;ab段發(fā)生的反應(yīng)為:CO+H+===HCO,HCO+H+===H2O+CO2↑,但僅有CO來源于X溶液;bc段發(fā)生的反應(yīng)為:Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O。若Y為NaOH溶液,由圖像特點(diǎn)判斷溶液中一定含有Mg2+、Al3+、NH。其中oa段發(fā)生反應(yīng)為:Al3++3OH-===Al(OH)3↓,Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓;ab段發(fā)生的反應(yīng)為:NH+OH-===NH3H2O;bc段發(fā)生的反應(yīng)為:Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O,n(Al3+)∶n(Mg2+)∶n(NH)=1∶(4-13)∶2=2∶1∶4。 答案:(1)SiO、AlO CO Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O (2)Al3+、Mg2+、NH 2∶1∶4 NH+OH-===NH3H2O 反思?xì)w納 1. 離子共存問題 (1)Al3+與OH-、[Al(OH)4]-、CO(HCO)、S2-等不能大量共存。 (2)[Al(OH)4]-與H+、HCO、Al3+、Fe3+等不能大量共存。 2. 離子反應(yīng)先后順序問題 當(dāng)溶液中有多種離子時,要考慮離子之間的反應(yīng)順序,如向含有H+、NH、Mg2+、 Al3+的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,NaOH先與H+反應(yīng),再與Mg2+、Al3+反應(yīng)生成沉淀,再與NH反應(yīng),最后才溶解Al(OH)3沉淀。 3. Al及其化合物的除雜歸類事例 (1)Mg(Al):加足量NaOH溶液; (2)Fe2O3(Al2O3):加足量NaOH溶液; (3)Mg(OH)2[Al(OH)3]:加足量NaOH溶液; (4)Mg2+(Al3+):加過量NaOH溶液,過濾,再加酸充分溶解。 方法指導(dǎo) 可溶性鋁鹽與強(qiáng)堿反應(yīng)的計(jì)算規(guī)律 (1)求產(chǎn)物Al(OH)3的量 ①當(dāng)n(OH-)≤3n(Al3+)時,n[Al(OH)3]=n(OH-); ②當(dāng)3n(Al3+)- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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- 鋁、鎂及其化合物 2019 2020 年高 化學(xué) 一輪 復(fù)習(xí) 及其 化合物
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