江蘇省2020版高考化學新增分大一輪復習 專題3 常見的金屬及其化合物 第9講 從鋁土礦到鋁合金課件 蘇教版.ppt

,從鋁土礦到鋁合金,第9講,大一輪復習講義,專題3常見的金屬及其化合物,考綱要求 KAOGANGYAOQIU,了解鋁及其重要化合物的主要性質(zhì)和重要應用。,內(nèi)容索引 NEIRONGSUOYIN,考點一鋁的性質(zhì)及應用,考點三鋁的重要化合物,探究高考明確考向,課時作業(yè),考點四用數(shù)形結(jié)合思想理解“鋁三角”,考點二鋁熱反應,01,考點一,鋁的性質(zhì)及應用,1.鋁的結(jié)構(gòu)和存在,知識梳理,ZHISHISHULI,鋁位于元素周期表 ，原子結(jié)構(gòu)示意圖為 。鋁是地殼中 含量最多的金屬元素。自然界中的鋁全部以化合態(tài)的形式存在。,第3周期A族,2.金屬鋁的物理性質(zhì),銀白色有金屬光澤的固體，有良好的延展性、導電性和導熱性等，密度較小，質(zhì)地柔軟。,3.金屬鋁的化學性質(zhì),寫出圖中有關(guān)反應的化學方程式或離子方程式： _。 _。 _。 _。,2Al6H=2Al33H2,4.鋁的用途 純鋁用作導線，鋁合金用于制造汽車、飛機、生活用品等。,(1)鋁在自然界中有游離態(tài)和化合態(tài)兩種形式() (2)冶煉鋁時常用焦炭作還原劑() (3)鋁與少量NaOH溶液反應得到鋁鹽，與足量NaOH溶液反應生成偏鋁酸鹽 (),辨析易錯易混正誤判斷,依據(jù)Al單質(zhì)的性質(zhì)，思考回答下列問題： (1)鋁的化學性質(zhì)活潑，為什么日常生活中廣泛使用的鋁制品通常具有較強的抗腐蝕性能？,提升思維能力深度思考,答案鋁在常溫下迅速被氧氣氧化，形成一層致密的氧化膜，保護鋁不再被氧化，因而鋁制品通常具有較強的抗腐蝕性能。,(2)Al既能溶于強酸，又能溶于強堿，有人說“Al既有金屬性，又有非金屬性”，你認為這種說法是否恰當？為什么？,答案不恰當。金屬性是指元素原子的失電子能力，非金屬性是指元素原子的得電子能力。鋁無論是溶于強酸，還是強堿溶液，都是Al失去3e，化合價升高(為3價)，均作還原劑，因而鋁具有較強的金屬性。,(3)鋁與氫氧化鈉溶液反應時，反應機理是怎樣的？請用雙線橋法標出該反應電子轉(zhuǎn)移的方向與數(shù)目。,答案鋁先與強堿溶液中的水反應生成H2和Al(OH)3，Al(OH)3可溶于NaOH生成NaAlO2和H2O，反應中Al為還原劑，水為氧化劑。,題組一鋁單質(zhì)的性質(zhì)及應用 1.下列關(guān)于鋁單質(zhì)的敘述中，正確的是 A.不能用鋁制的器皿來盛放酸梅湯或堿水是因為鋁會和酸或堿反應 B.鋁制品在空氣中有很強的抗腐蝕性是因為鋁的化學性質(zhì)很穩(wěn)定 C.鋁和NaOH溶液反應：Al2OH= 2H2 D.用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細打磨過的鋁箔在酒精燈上加熱，熔化后的液態(tài) 鋁會滴落下來，是因為金屬鋁的熔點較低,解題探究,JIETITANJIU,解析A項，無論是鋁還是其氧化物都能與酸或堿反應，正確； B項，鋁表面形成致密的氧化膜，錯誤；,C項，電荷、電子均不守恒，正確的離子方程式為2Al2OH2H2O= 3H2，錯誤；,D項，打磨后的鋁箔在酒精燈上灼燒表面生成Al2O3，高熔點的Al2O3兜住了熔融的液態(tài)鋁，不會滴落，錯誤。,2.下列說法錯誤的是 A.鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應后固體物質(zhì)增重 B.鋁箔在Cl2中燃燒可制備無水AlCl3 C.工業(yè)上電解熔融狀態(tài)的Al2O3制備Al D.鋁制容器可盛裝濃H2SO4,解析鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應：2AlFe2O3 Al2O32Fe，反應前后固體物質(zhì)的質(zhì)量不變。,題組二鋁與酸、堿反應的定量分析 3.Mg、Al組成的混合物與足量鹽酸反應，產(chǎn)生標準狀況下的氫氣4.48 L，下列推斷中不正確的是 A.參加反應的Mg、Al共0.2 mol B.參加反應的HCl為0.4 mol C.Mg、Al在反應中共提供0.4 mol電子 D.若與足量的稀硫酸反應能產(chǎn)生0.2 mol H2,解析反應的實質(zhì)為Mg2H=Mg2H2，2Al6H=2Al33H2， n(H2) 0.2 mol，則參加反應的n(HCl)n(H)0.4 mol。因為 鹽酸過量，故產(chǎn)生H2的量取決于金屬的量，所以若換成過量的稀H2SO4，同 樣產(chǎn)生0.2 mol H2。依據(jù)得失電子守恒，由2HH2得電子總數(shù)為0.4 mol。0.2 mol Mg在反應中提供0.4 mol電子，0.2 mol Al在反應中提供0.6 mol電子，0.2 mol Mg、Al混合物提供的電子應大于0.4 mol而小于0.6 mol，A項不正確。,4.鋁是中學化學學習階段的唯一一種既能與酸(非氧化性酸)反應又能與強堿溶液反應放出H2的金屬，就鋁的這一特殊性質(zhì)回答下列問題： (1)等質(zhì)量的兩份鋁分別與足量的鹽酸、氫氧化鈉溶液反應，所得H2的體積之比是_。,11,解析根據(jù)化學方程式：2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，得Al與H2的關(guān)系式均為2Al3H2，故只要參加反應的Al的量相等，所得H2的量必相等。,(2)足量的兩份鋁分別投入到等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和氫氧化鈉溶液中，產(chǎn)生H2的體積之比是_。,13,解析因為在反應中Al過量，產(chǎn)生的H2由HCl和NaOH的量決定。根據(jù)化學反應中的關(guān)系式：6HCl3H2、2NaOH3H2，故當HCl、NaOH物質(zhì)的量相等時，二者產(chǎn)生H2的體積比為13。,(3)足量的兩份鋁分別投入到等體積、一定物質(zhì)的量濃度的HCl、NaOH溶液中，二者產(chǎn)生的H2相等，則HCl和NaOH的物質(zhì)的量濃度之比是_。,31,解析因為鋁足量且產(chǎn)生H2的量相等，根據(jù)關(guān)系式n(HCl)n(NaOH)31，又因為兩溶液體積相等，故物質(zhì)的量濃度c(HCl)c(NaOH)n(HCl)n(NaOH)31。,(4)甲、乙兩燒杯中各盛有100 mL 3 molL1的鹽酸和NaOH溶液，向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉，反應結(jié)束后，測得生成的氣體體積比為V(甲)V(乙)12，則加入鋁粉的質(zhì)量為_(填字母)。 A.5.4 g B.3.6 g C.2.7 g D.1.8 g,A,解析其反應原理分別為2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH2H2O= 2NaAlO23H2?？梢姰攨⒓臃磻腍Cl和NaOH的物質(zhì)的量一樣多時，產(chǎn)生H2的體積比是13，而題設條件體積比為12，說明此題投入的鋁粉對鹽酸來說是過量的，而對于NaOH來說是不足的。 2Al6HCl=2AlCl33H2 6 mol 3 mol 3 molL10.1 L 0.15 mol 則Al與NaOH反應生成的H2為0.15 mol20.3 mol。 2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2 227 g 3 mol 5.4 g 0.3 mol 即投入的鋁粉為5.4 g。,鋁與酸或堿反應生成H2的量的關(guān)系 2Al6HCl=2AlCl33H2 2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2 (1)等質(zhì)量的鋁與足量的鹽酸、氫氧化鈉溶液分別反應： 產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量相等。 消耗H、OH的物質(zhì)的量之比為n(H)n(OH)31。 (2)足量的鋁分別與等物質(zhì)的量的HCl和NaOH反應： 消耗Al的物質(zhì)的量之比為13。 生成H2的物質(zhì)的量之比為13。,(3)一定量的鋁分別與一定量的鹽酸、氫氧化鈉溶液反應： 若產(chǎn)生氫氣的體積比為 1，則必定 鋁與鹽酸反應時，鋁過量而HCl不足。 鋁與氫氧化鈉溶液反應時，鋁不足而NaOH過量。,02,考點二,鋁熱反應,1.本質(zhì),知識梳理,ZHISHISHULI,利用鋁的還原性，將難熔金屬從其氧化物中置換出來： _。,2.反應特點 在高溫下進行，反應迅速，放出大量的熱。新生成的金屬單質(zhì)呈液態(tài)且易與分離。,Al2O3,3.裝置,4.現(xiàn)象 (1)鎂帶劇烈燃燒，放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的白光，氧化鐵與鋁粉在較高溫度下發(fā)生劇烈的反應。 (2)紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中。,5.應用 (1)在生產(chǎn)上，可用于 等。 (2)在冶金工業(yè)上用于 。 6.鋁熱劑 (1)在鋁熱反應中，反應混合物(鋁粉、金屬氧化物)稱為 。 (2)能與Al組成鋁熱劑的金屬氧化物常見的有 、 、 、 、 等。,焊接鋼軌,冶煉難熔金屬,鋁熱劑,Fe2O3,Fe3O4,Cr2O3,MnO2,V2O5,鋁熱反應的本質(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？,提升思維能力深度思考,答案否，判斷鋁熱反應能否發(fā)生，應看金屬的活動性。例如MgO和Al不能發(fā)生鋁熱反應。,(2)在鋁熱反應中，鎂條、KClO3的作用是_。 (3)做鋁熱反應時，應注意哪些事項？,答案要保證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。 蒸發(fā)皿中的細沙要適量，既要防止蒸發(fā)皿炸裂，又要防止熔融的液體濺出傷人。 實驗裝置不要距人群太近，應遠離易燃物。,引燃、助燃作用,1.鋁熱反應的本質(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)于鋁熱反應解答下列問題： (1)用鋁粉和Fe2O3做鋁熱反應實驗，需要的試劑還有_。 A.KCl B.KClO3 C.MnO2 D.Mg,解題探究,JIETITANJIU,解析做鋁熱反應的實驗時，需要KClO3作助燃劑，且用鎂條引燃。,(2)用等物質(zhì)的量的MgO和Fe2O3組成的混合物在一定條件下與Al粉進行鋁熱反應。 引發(fā)鋁熱反應的操作是_。 產(chǎn)物中單質(zhì)是_(寫名稱)。,加少量KClO3，插上鎂條并將其點燃,鐵,解析在混合物上加少量KClO3固體并插上Mg條，點燃Mg條后放出熱量，使KClO3固體分解放出O2，進一步加劇Mg的燃燒，可在短時間內(nèi)使混合物溫度迅速升高，引發(fā)反應。MgO不能與鋁發(fā)生鋁熱反應，所以產(chǎn)物中單質(zhì)為Fe。,(3)取少量(1)中鋁熱反應所得的固體混合物，將其溶于足量稀H2SO4，滴加KSCN溶液無明顯現(xiàn)象，_(填“能”或“不能”)說明固體混合物中無Fe2O3，理由是_(用離子方程式說明)。,不能,Fe2O36H=2Fe33H2O、Fe2Fe3=3Fe2,解析反應后固體混合物中若有Fe2O3，因發(fā)生反應：Fe2O36H=2Fe33H2O、Fe2Fe3=3Fe2，F(xiàn)e3轉(zhuǎn)化為Fe2，KSCN溶液不會變血紅色。,2.粉末狀試樣A是由等物質(zhì)的量的MgO和Fe2O3組成的混合物?，F(xiàn)進行如下實驗： 取適量A進行鋁熱反應，產(chǎn)物中有單質(zhì)B生成； 另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 molL1鹽酸中，得溶液C； 將中得到的單質(zhì)B和溶液C反應，放出1.12 L(標況)氣體，同時生成溶液D，還殘留有固體物質(zhì)B； 用KSCN溶液檢驗時，溶液D不變血紅色。 請回答下列問題： (1)中引發(fā)鋁熱反應的實驗操作是_，產(chǎn)物中的單質(zhì)B是_。,加少量KClO3，插上鎂條并將其點燃,Fe,解析鋁熱反應是指單質(zhì)Al和某些金屬氧化物發(fā)生的反應，反應過程中放出大量熱，但該反應需要在較高的溫度才能引發(fā)。在混合物上加少量KClO3固體并插上Mg條，點燃Mg條后放出熱量，使KClO3固體分解放出O2，進一步加劇Mg的燃燒，可在短時間內(nèi)使混合物溫度迅速升高，引發(fā)反應。發(fā)生的反應為Fe2O32Al Al2O32Fe，所以產(chǎn)物中單質(zhì)B為Fe。,(2)中所發(fā)生的各反應的化學方程式是_ _。,Fe2O36HCl=2FeCl33H2O、,MgO2HCl=MgCl2H2O,解析Fe2O3和MgO都是堿性氧化物，能和酸反應生成鹽和水：Fe2O36HCl=2FeCl33H2O、MgO2HCl=MgCl2H2O。,(3)中所發(fā)生的各反應的離子方程式是_ _。,Fe2H=Fe2H2、Fe2Fe3,=3Fe2,解析混合物中只有Fe2O3能和Al發(fā)生鋁熱反應，生成Fe單質(zhì)。C溶液中有反應生成的FeCl3，還有未反應的HCl。發(fā)生的離子反應為Fe2H=Fe2H2、Fe2Fe3=3Fe2。,(4)若溶液D的體積仍視為0.15 L，則該溶液中c(Mg2)為_，c(Fe2)為_。,0.67 molL1,2.3 molL1,解析假設步驟用去的20 g固體中，MgO的物質(zhì)的量為x，則Fe2O3的物質(zhì)的量也為x，則40 gmol1x160 gmol1x20 g，解得：x0.1 mol。 根據(jù)MgOMgCl2的關(guān)系，則溶液中MgCl2的濃度為 0.1 mol0.15 L0.67 molL1。,03,考點三,鋁的重要化合物,1.氧化鋁 (1)物理性質(zhì)：白色固體，難溶于水，熔點很高。 (2)化學性質(zhì),知識梳理,ZHISHISHULI,兩性氧化物,與HCl反應,與NaOH反應,Al2O36HCl=2AlCl33H2O,Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O,2.氫氧化鋁 (1)物理性質(zhì)：白色膠狀不溶于水的固體，有較強的 性。,吸附,(2)化學性質(zhì) Al(OH)3的電離方程式為,寫出圖中有關(guān)反應的化學方程式或離子方程式： _。 _。 _。,Al(OH)33H=Al33H2O,(3)制備 向鋁鹽中加入氨水，離子方程式為_。 NaAlO2溶液中通入足量CO2，離子方程式為_ _。 NaAlO2溶液與AlCl3溶液混合：_。 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鹽。 (2)明礬的化學式為_，它是無色晶體，可溶于水，水溶液pH_ (填“”“”或“”)7。明礬可以凈水，其凈水的原理是Al33H2OAl(OH)3(膠體)3H，Al(OH)3膠體吸附水中的雜質(zhì)形成沉淀而凈水。,KAl(SO4)212H2O,(1)Al2O3的熔點高，可作耐高溫材料，實驗室可用氧化鋁坩堝熔化NaOH、Na2CO3固體等() (2)明礬可作凈水劑，起到殺菌消毒的作用() (3)在水溶液中因發(fā)生雙水解反應而不能大量共存() (4) 在水溶液中因發(fā)生雙水解反應不能大量共存(),辨析易錯易混正誤判斷,1.按要求完成下列問題 明礬溶液與Ba(OH)2溶液反應： (1)Al3恰好完全沉淀 其離子方程式為_， 反應后溶液的pH_(填“”“”或“”“”或“<”)7。,提升思維能力深度思考,2.中學化學學習階段接觸到許多既能與酸反應又能與堿反應的物質(zhì)，除了Al及其重要化合物外，你還知道哪些？,答案弱酸的銨鹽，如：NH4HCO3、CH3COONH4、(NH4)2S等； 弱酸的酸式鹽，如：NaHCO3、KHS、NaHSO3等； 氨基酸。,兩性物質(zhì)是指既能與酸反應又能與堿反應生成鹽和水的化合物，上述物質(zhì)中只有Al2O3、Al(OH)3、氨基酸是兩性物質(zhì)。,題組一Al2O3和Al(OH)3的兩性 1.(2018閔行區(qū)二模)探究氫氧化鋁的兩性，最適宜的試劑是 A.Al、NaOH溶液、稀鹽酸 B.Al2O3、氨水、稀鹽酸 C.Al2(SO4)3溶液、NaOH溶液、稀鹽酸 D.AlCl3溶液、氨水、稀鹽酸,解題探究,JIETITANJIU,解析可溶性的鋁鹽Al2(SO4)3溶液與少量NaOH溶液反應生成氫氧化鋁沉淀，繼續(xù)加過量的氫氧化鈉，氫氧化鋁沉淀會溶解，氫氧化鋁沉淀中加鹽酸也會溶解。,2.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，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，過濾，向濾液 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，過濾、洗滌、干燥 得到MgO,解析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，達不到除雜的目的。,含鋁雜質(zhì)的提純方法歸類 利用Al、Al2O3、Al(OH)3可溶于強堿的特性，可除去許多物質(zhì)中的含鋁雜質(zhì)，如： (1)Mg(Al)：加足量NaOH溶液。 (2)Fe2O3(Al2O3)：加足量NaOH溶液。 (3)Mg(OH)2Al(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。,題組二制備Al(OH)3的最佳途徑 3.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?shù)慕M合是 加鹽酸溶解加燒堿溶液溶解過濾通入過量CO2生成Al(OH)3沉淀加入鹽酸生成Al(OH)3沉淀加入過量燒堿溶液 A. B. C. D.,解析若先加鹽酸，Mg、Al均溶解，制取Al(OH)3的步驟較多；從NaAlO2制備Al(OH)3，加鹽酸不容易控制量的多少，故B項操作步驟為最佳順序。,4.若甲、乙、丙三位同學用規(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、丙用各自設計的方案制得Al(OH)3的質(zhì)量分別是W1、W2、W3。三種實驗方案如下： 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,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，實驗方案最合理的是_。 (2)三位學生制得的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_。,520 g,丙,W3W1W2,04,考點四,用數(shù)形結(jié)合思想理解“鋁三角”,知識梳理,ZHISHISHULI,1.Al3、Al(OH)3、AlO 之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,寫出實現(xiàn)上述各步轉(zhuǎn)化的離子方程式。,Al33OH=Al(OH)3 (2)Al(OH)33H=Al33H2O,2.與Al(OH)3沉淀生成有關(guān)的圖像分析 (1)可溶性鋁鹽溶液與NaOH溶液反應的圖像(從上述轉(zhuǎn)化關(guān)系中選擇符合圖像變化的離子方程式，下同),(1),(6),(3),(1),(2)偏鋁酸鹽溶液與鹽酸反應的圖像,(5),(2),(4),(1),1.下列各組物質(zhì)的無色溶液，不用其他試劑即可鑒別的是_(填序號)。 NaOH、AlCl3NaHCO3、H2SO4NaAlO2、NaHSO4Na2CO3、HClNa2CO3、NaHCO3、Ca(OH)2,提升思維能力深度思考,解析都使用互滴法，兩次操作應產(chǎn)生不同的現(xiàn)象。 向含Al3的溶液中滴加NaOH溶液：先生成白色沉淀，后沉淀又逐漸溶解；向NaOH溶液中滴加含Al3的溶液：開始無沉淀產(chǎn)生，后產(chǎn)生白色沉淀，且沉淀不溶解。兩次現(xiàn)象不同，可以鑒別。 不論是NaHCO3溶液滴入H2SO4溶液中還是H2SO4溶液滴入NaHCO3溶液中都會立即產(chǎn)生氣泡，現(xiàn)象相同，無法鑒別。 NaHSO4=NaH ，溶液顯強酸性。向NaAlO2溶液中滴加NaHSO4：開始出現(xiàn)白色沉淀，后沉淀逐漸溶解；向NaHSO4溶液中滴加NaAlO2溶液：開始無現(xiàn)象，后出現(xiàn)白色沉淀?，F(xiàn)象不同，可以鑒別。 向Na2CO3溶液中滴加鹽酸：開始無現(xiàn)象，后產(chǎn)生氣泡；向鹽酸中滴加Na2CO3溶液：立即產(chǎn)生氣泡?，F(xiàn)象不同，可以鑒別。 無論是NaHCO3溶液還是Na2CO3溶液，加入到Ca(OH)2溶液中都會產(chǎn)生白色沉淀，無法鑒別。,2.H、Al3、Al(OH)3、 競爭OH能力順序向HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl溶液中(假設各1 mol)，逐滴加入NaOH溶液，沉淀的物質(zhì)的量隨NaOH溶液體積變化的圖像如圖。(假設Mg2、Al3結(jié)合OH能力相同),分析圖像的變化情況，回答下列問題： (1)H、Al3、Al(OH)3、 四種微粒與OH反應的先后順序依次為_ _。,H、Al3、,(2)依次寫出各階段的離子方程式： OA：_。 AB：_。 BC：_。 CD：_。,HOH=H2O,Al33OH=Al(OH)3，Mg22OH=Mg(OH)2,3.OH、 Al(OH)3競爭H的順序向NaOH、Na2CO3、NaAlO2溶液中(假設各1 mol)，逐滴加入HCl溶液，產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量隨HCl溶液體積變化的圖像如圖： 分析圖像的變化情況，回答下列問題：,(1)OH、 Al(OH)3這五種微粒與H反應的先后順序依次為_。,(2)依次寫出各階段的離子方程式： OA：_。 AB：_。 BC：_。 CD：_。,OHH=H2O,Al(OH)33H=Al33H2O,題組一涉及Al(OH)3沉淀的圖像原理分析 1.Al3、 形成Al(OH)3圖像的綜合分析如圖表示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.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.線表示Al(OH)3的物質(zhì)的量的變化 D.線表示 的物質(zhì)的量的變化,解題探究,JIETITANJIU,解析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31，則x表示NaOH的物質(zhì)的量，B項錯誤；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。,2.(2018重慶高三檢測)室溫下，在0.2 molL1 Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入 1.0 molL1 NaOH溶液，實驗測得溶液pH隨NaOH溶液體積變化曲線如下圖，下列有關(guān)說法正確的是 A.a點時，溶液呈酸性的原因是Al3水解，離子方程式為Al33OH Al(OH)3 B.ab段，溶液pH增大，Al3濃度不變 C.bc段，加入的OH主要用于生成Al(OH)3沉淀 D.d點時，Al(OH)3沉淀開始溶解,解析A項，Al2(SO4)3為強酸弱堿鹽，Al3水解使溶液顯酸性，離子方程式應為Al33H2OAl(OH)33H，錯誤； B項，ab段，加入NaOH消耗H，使Al33H2OAl(OH)33H反應正向進行，Al3的濃度減小，錯誤； C項，bc段，pH變化不明顯，說明OH主要用于生成Al(OH)3沉淀，正確； D項，cd過程中，pH變化較大，當pH10以后有比較平的階段，說明發(fā)生了反應：Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O，所以d點以后Al(OH)3溶解完全，之后pH再變大較快，錯誤。,題組二涉及Al(OH)3圖像的計算 3.(2018寶雞質(zhì)檢)向30 mL 1 molL1的AlCl3溶液中逐漸加入濃度為4 molL1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,解析解法一：把該題的信息轉(zhuǎn)化為圖像，用圖像法求解，如圖所示：,當生成沉淀0.01 mol時需NaOH 0.03 mol或0.11 mol，顯然B項符合題意。 解法二：已知n(AlCl3)0.03 mol，nAl(OH)30.01 mol，由沉淀的物質(zhì)的量小于氯化鋁的物質(zhì)的量可推知此題可能有兩個答案：一是氫氧化鈉不足，二是氫氧化鈉比生成沉淀量最大時稍過量。,4.現(xiàn)有AlCl3和MgSO4混合溶液，向其中不斷加入NaOH溶液，得到沉淀的量與加入NaOH溶液的體積如下圖所示。原溶液中Cl與 的物質(zhì)的量之比為 A.13 B.23 C.61 D.31,解析OA上升的直線表示生成Al(OH)3和Mg(OH)2沉淀，AB下降的直線表示Al(OH)3沉淀溶解，B點表示Al(OH)3完全溶解。AB段完全溶解Al(OH)3 消耗NaOH溶液0.1 L，則Al3生成Al(OH)3消耗NaOH溶液0.3 L，沉淀Mg2消耗NaOH溶液0.1 L，因而n(AlCl3)n(MgSO4)21，所以n(Cl)n( )61。,5.某溶液中可能含有中的幾種。若加入鋅粒，產(chǎn)生無色無味的氣體；若加入NaOH溶液，產(chǎn)生白色沉淀，且產(chǎn)生的沉淀量與加入NaOH的物質(zhì)的量之間的關(guān)系如圖所示。則下列說法正確的是,可溶性鋁鹽與強堿反應的計算規(guī)律 (1)求產(chǎn)物Al(OH)3的量 當n(OH)3n(Al3)時，nAl(OH)3 n(OH)； 當3n(Al3)n(OH)4n(Al3)時， nAl(OH)34n(Al3)n(OH)； 當n(OH)4n(Al3)時，nAl(OH)30，無沉淀。 (2)求反應物堿的量 若堿不足(Al3未完全沉淀)： n(OH)3nAl(OH)3； 若堿使生成的Al(OH)3部分溶解： n(OH)4n(Al3)nAl(OH)3。,05,探究高考明確考向,1.正誤判斷，正確的打“”，錯誤的打“” (1)KAl(SO4)212H2O溶于水可形成Al(OH)3膠體( )(2018江蘇，6B) (2)Al2O3是兩性氧化物，所以可用作耐高溫材料( )(2018江蘇，3C) (3)Al2O3熔點高，所以可用作耐高溫材料( )(2016江蘇，3D),1,2,2.(2018江蘇，16)以高硫鋁土礦(主要成分為Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量FeS2和金屬硫酸鹽)為原料，生產(chǎn)氧化鋁并獲得Fe3O4的部分工藝流程如下：,1,2,(1)焙燒過程均會產(chǎn)生SO2，用NaOH溶液吸收過量SO2的離子方程式為_。,(2)添加1% CaO和不添加CaO的礦粉焙燒，其硫去除率隨溫度變化曲線如右圖所示。,1,2,已知：多數(shù)金屬硫酸鹽的分解溫度都高于600 ,不添加CaO的礦粉在低于500 焙燒時，去除的硫元素主要來源于_。,FeS2,解析由已知多數(shù)金屬硫酸鹽的分解溫度都高于600 ，不添加CaO的礦粉在低于500 焙燒時，去除的硫元素主要來源于雜質(zhì)FeS2。,700 焙燒時，添加1% CaO的礦粉硫去除率比不添加CaO的礦粉硫去除率低，其主要原因是_。,1,2,硫元素轉(zhuǎn)化為CaSO4而留在礦粉中,解析700 焙燒時，F(xiàn)eS2中的硫元素生成SO2，添加CaO后，SO2會與CaO、O2反應生成CaSO4而留在礦粉中。,(3)向“過濾”得到的濾液中通入過量CO2，鋁元素存在的形式由_(填化學式)轉(zhuǎn)化為_(填化學式)。,1,2,NaAlO2,Al(OH)3,解析用NaOH溶液堿浸后，Al2O3、SiO2溶解，轉(zhuǎn)化為NaAlO2和Na2SiO3，通入過量CO2后，NaAlO2與CO2反應轉(zhuǎn)化為Al(OH)3。,解析Fe2O3與FeS2在缺氧條件下焙燒生成Fe3O4和SO2，發(fā)生反應的化學方程式為16Fe2O3FeS2 11Fe3O42SO2，可得關(guān)系式FeS216Fe2O3，則理論上完全反應消耗的n(FeS2)n(Fe2O3)116。,(4)“過濾”得到的濾渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3與FeS2混合后在缺氧條件下焙燒生成Fe3O4和SO2，理論上完全反應消耗的n(FeS2)n(Fe2O3)_。,116,06,課時作業(yè),一、單項選擇題 1.(2019無錫月考)下列各組物質(zhì)能相互反應得到Al(OH)3的是 A.鋁跟NaOH溶液 B.Al(NO3)3跟過量的NaOH溶液 C.Al2O3和熱水 D.Al2(SO4)3溶液跟過量的氨水,解析鋁與NaOH反應生成NaAlO2和H2，得不到Al(OH)3，故A錯誤； Al(NO3)3與過量的NaOH反應生成NaAlO2，得不到Al(OH)3，故B錯誤； Al2O3不溶于水，與熱水不反應，得不到Al(OH)3，故C錯誤； Al2(SO4)3與氨水反應生成Al(OH)3和(NH4)2SO4，故D正確。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,2.(2018南通、徐州、揚州、泰州、淮安、宿遷六市高三第二次調(diào)研)下列通過制取硫酸鋁、氫氧化鋁，獲得氧化鋁的裝置和原理能達到實驗目的的是,解析常溫下濃硫酸能使鋁鈍化得不到硫酸鋁，選項A錯誤； 過量氫氧化鈉與硫酸鋁反應生成偏鋁酸鈉而得不到氫氧化鋁，選項B錯誤； 氫氧化鋁不溶于水，可通過過濾與水分離，且過濾操作正確，選項C正確； 灼燒固體用坩堝，不用蒸發(fā)皿，選項D錯誤。,3.(2018徐州市高三考前模擬)實驗室將NH3通入AlCl3溶液中制備Al(OH)3，經(jīng)過濾、洗滌、灼燒得Al2O3，下列圖示裝置和原理均能達到實驗目的的是,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,A.用裝置甲制取NH3 B.用裝置乙制備Al(OH)3 C.用裝置丙過濾并洗滌Al(OH)3 D.用裝置丁灼燒Al(OH)3得Al2O3,4.下列實驗中，所加固體可以完全溶解的是 A.在H2O2溶液中加入少量MnO2粉末 B.將一小塊鋁片投入足量NaOH溶液中 C.將少量氫氧化鋁加入足量的濃氨水中 D.常溫下將一小塊鐵片投入足量濃硝酸中,解析二氧化錳作催化劑，固體不會溶解，A項錯誤； Al與足量NaOH溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，固體Al可完全溶解，B項正確； 氨水不能溶解氫氧化鋁，固體不會溶解，C項錯誤； 常溫下，鐵遇濃硝酸發(fā)生鈍化，生成致密的氧化膜阻止反應的進一步發(fā)生，則固體不能完全溶解，D項錯誤。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,5.在鋁制易拉罐中收集滿CO2，加入過量的NaOH溶液，立即封口并振蕩，可以發(fā)現(xiàn)易拉罐先咔咔作響，變癟，然后再次鼓起來，其過程中沒有涉及的化學反應是 A.Al(OH)3分解 B.CO2OH C.AlOHH2O D.Al2O3OH,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,解析NaOH溶液先與CO2反應，氣壓減小，易拉罐變癟，再與鋁表面的Al2O3反應，最后與Al反應，生成H2，易拉罐變鼓。綜上所述，應選A。,13,6.(2018濟南模擬)鎂鋁性質(zhì)相似，下表中對兩者的對比不正確的是,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,解析鋁能被Cl2、O2氧化，能與某些金屬氧化物發(fā)生鋁熱反應，與水反應很不明顯，但與強堿溶液反應；Mg能在N2、O2、CO2中燃燒，能與沸水反應，但不能與強堿溶液反應。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,二、不定項選擇題 7.通過觀察化學實驗現(xiàn)象，分析歸納出正確的結(jié)論，是學習化學科學最基本的技能之一。下列由實驗現(xiàn)象得出正確結(jié)論的是,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,解析A項，比較金屬性的強弱是用金屬單質(zhì)與水或酸反應產(chǎn)生H2的快慢程度，錯誤； B項，由于生成了熔點很高的氧化鋁，起到隔絕空氣的作用，錯誤； C項，產(chǎn)生的氣體應為H2和NH3的混合氣體，錯誤。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,8.鋁自然形成的氧化膜易脫落。以硫酸為電解液，分別以石墨和鋁材作陰、陽極材料，經(jīng)過電解處理形成氧化鋁膜，抗蝕能力強。其制備的簡要流程如圖所示。下列用來解釋流程中反應的方程式不正確的是 A.堿洗目的是除去鋁材表面的自然氧化膜：2OHAl2O3= H2O B.堿洗時鋁材表面會出現(xiàn)氣泡：2Al2OH2H2O= 3H2 C.獲得耐蝕鋁材的電極反應：4Al12e3O2=2Al2O3 D.用稀氨水洗去耐蝕鋁材表面的酸：NH3H2OH= H2O,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,C項，電極反應為：2Al3H2O6e=Al2O36H，錯誤；,13,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,9.向含Na2CO3、NaAlO2的混合溶液中逐滴加入150 mL 1 molL1 HCl溶液，測得溶液中的某幾種離子物質(zhì)的量的變化如圖所示，則下列說法中不正確的是,13,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,加入鹽酸50 mL時NaAlO2中鋁元素全部轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀，加50 mL鹽酸之后 反應，氫氧化鋁沉淀不溶解，則M點沉淀的質(zhì)量和加入鹽酸50 mL時沉淀的質(zhì)量相同，由NaAlO2HClH2O=NaClAl(OH)3知，nAl(OH)3n(NaAlO2)n(HCl)0.05 mol，mAl(OH)30.05 mol78 gmol13.9 g，C項正確；,13,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,10.工業(yè)上用某種氧化鋁礦石(含F(xiàn)e2O3雜質(zhì))為原料冶煉鋁的工藝流程如下：,對上述流程中的判斷正確的是 A.試劑X可以為氨水，沉淀中含有鐵的化合物 B.CO2可以用H2SO4溶液或稀鹽酸代替 C.反應中的離子方程式為 D.工業(yè)上不能采用Fe還原Al2O3的方法制Al,13,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,解析A項，試劑X應為強堿溶液，使Al2O3溶解； B項，若用強酸代替CO2，強酸過量時，Al(OH)3會溶解，不能生成Al(OH)3沉淀； D項，因Al比Fe活潑，不能用Fe置換Al。,13,三、非選擇題 11.(2019海安高級中學高三月考)粉煤灰是燃煤電廠的廢渣，主要成分為SiO2、Al2O3、Fe2O3和C等。實驗室模擬工業(yè)從粉煤灰提取活性Al2O3，其流程如下圖：,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,已知燒結(jié)過程的產(chǎn)物主要是：NaAlO2、Ca2SiO4、NaFeO2和Na2SiO3等。 (1)寫出燒結(jié)過程中鋁元素轉(zhuǎn)化的化學方程式_ _。,13,CO2,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,(2)操作a為冷卻、研磨，其中研磨的目的是_。,提高燒結(jié)產(chǎn)物浸出率,(3)浸出過程中，NaFeO2可完全水解，水解反應的離子方程式為_ _。,=Fe(OH)3OH,(4)操作b的名稱是_，所用的玻璃儀器有_、_和燒杯。,(5)“碳化”時生成沉淀，沉淀的化學式為_。,過濾 漏斗 玻璃棒,(6)上述過程中循環(huán)使用的物質(zhì)是_。,CO2,Al(OH)3,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,解析粉碎后的鋁土礦堿浸時應在高溫下進行，是因為溫度越高，反應速率越快。,12.某鋁土礦中主要含有Al2O3、Al(OH)3、AlO(OH)，還含有Fe2O3等雜質(zhì)。利用拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的流程如圖所示：,請回答下列問題： (1)粉碎后的鋁土礦堿浸時應在高溫下進行，其目的是_。,加快反應速率,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,(2)AlO(OH)與NaOH溶液反應的化學方程式為_ _。,AlO(OH)NaOH=NaAlO2,H2O,解析AlO(OH)與NaOH溶液反應，最后得到偏鋁酸鈉，鈉和鋁的物質(zhì)的量之比為11，所以AlO(OH)與NaOH以物質(zhì)的量之比11反應，即反應的化學方程式為AlO(OH)NaOH=NaAlO2H2O。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,(3)在稀釋、結(jié)晶過程中，稀釋的目的是_；加Al(OH)3晶核的目的是促進Al(OH)3的析出。上述“稀釋、結(jié)晶”工藝，也可用通入足量的_氣體的方法來代替。,CO2,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,(4)濃縮所得的NaOH溶液由于吸收了空氣中的CO2而含有雜質(zhì)，該雜質(zhì)可通過苛化反應除去，寫出苛化反應的化學方程式：_ _。,Na2CO3Ca(OH)2=CaCO3,2NaOH,解析濃縮所得的NaOH溶液由于吸收了空氣中的CO2而含有雜質(zhì)，雜質(zhì)是碳酸鈉，碳酸鈉與氫氧化鈣反應生成苛性鈉，從而除去碳酸根離子，化學方程式為Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,(5)該生產(chǎn)流程能實現(xiàn)_(填化學式)的循環(huán)利用。,NaOH,解析后續(xù)反應中又生成氫氧化鈉，而開始時是用氫氧化鈉溶液溶解鋁土礦，故該生產(chǎn)流程能實現(xiàn)循環(huán)利用的是NaOH。,13.氮化鋁(AlN)是一種新型無機非金屬材料。為了分析某AlN樣品(樣品中的雜質(zhì)不與氫氧化鈉溶液反應)中AlN的含量，某實驗小組設計了如下兩種實驗方案。 已知：AlNNaOHH2O=NaAlO2NH3 方案1取一定量的樣品，用以下裝置測定樣品中AlN的純度(夾持裝置已略去)。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,防止倒吸,13,(1)上圖裝置C中球形干燥管的作用是_。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,(2)完成以下實驗步驟：組裝好實驗裝置，首先_，再加入實驗藥品。接下來的實驗操作是_，打開分液漏斗活塞，加入NaOH濃溶液，至不再產(chǎn)生氣體。打開K1，通入氮氣一段時間，測定裝置C反應前后的質(zhì)量變化。通入氮氣的目的是_。,把裝置中殘留的氨氣全部趕入裝置C,檢查裝置的氣密性,關(guān)閉K1，打開K2,13,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,解析實驗步驟如下：組裝好實驗裝置，首先檢查裝置的氣密性，再加入實驗藥品；接下來的實驗操作是關(guān)閉K1，打開K2，并打開分液漏斗活塞，加入NaOH濃溶液，至不再產(chǎn)生氣體；打開K1，通入氮氣一段時間，測定裝置C反應前后的質(zhì)量變化。由于反應中產(chǎn)生的氨氣會殘留在裝置中，因此通入氮氣的目的是把裝置中殘留的氨氣全部趕入裝置C。,13,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,(3)若去掉裝置B，則導致測定結(jié)果_(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。由于上述裝置還存在缺陷，導致測定結(jié)果偏高，請?zhí)岢龈倪M意見：_。,偏高,解析生成的氨氣中含有水蒸氣，若去掉裝置B，則裝置C的質(zhì)量增加，導致測定結(jié)果偏高。由于空氣中含有的水蒸氣也會進入裝置C，導致測定結(jié)果偏高，因此改進的措施是在裝置C的出口處連接一個干燥裝置。,在裝置C的出口處連接一個干燥裝置,13,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,方案2按以下步驟測定樣品中AlN的純度：,13,(4)步驟生成沉淀的離子方程式為_。,(5)步驟的操作是_。AlN的純度是_(用含m1、m2的代數(shù)式表示)。,過濾、洗滌,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,