高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)專題二金屬元素及其化合物第7講鋁及其化合物講解課件.ppt

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化學(xué)課標(biāo)版,第7講鋁及其化合物,考點(diǎn)一鋁及其重要化合物1.鋁的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及用途(1)鋁的結(jié)構(gòu)和存在鋁元素位于元素周期表①第三周期ⅢA族,原子結(jié)構(gòu)示意圖為。鋁元素在地殼中含量豐富,僅次于②硅。自然界中的鋁全部以③化合態(tài)形式存在。(2)鋁的物理性質(zhì),(3)金屬鋁的化學(xué)性質(zhì)a.b.2Al+3Cl22AlCl3,c.d.與氫氧化鈉溶液反應(yīng):⑧2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑e.2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe(鋁熱反應(yīng))(4)鋁的工業(yè)制備2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑(5)鋁的用途純鋁用來(lái)制作導(dǎo)線,鋁合金用于制造汽車、飛機(jī)、生活用品等。,2.鋁的重要化合物(1)氧化鋁a.物理性質(zhì):白色固體,難溶于水,有很高的熔點(diǎn)。b.化學(xué)性質(zhì)(2)氫氧化鋁a.物理性質(zhì):白色膠狀不溶于水的固體。b.化學(xué)性質(zhì),●●受熱分解:2Al(OH)3Al2O3+3H2Oc.制備向鋁鹽中加入氨水,離子方程式為Al3++3NH3H2OAl(OH)3↓+3N。NaAlO2溶液中通入足量CO2,離子方程式為Al+CO2+2H2OAl(OH)3↓+HC。,NaAlO2溶液與AlCl3溶液混合:3Al+Al3++6H2O4Al(OH)3↓。(3)常見(jiàn)的鋁鹽a.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。b.明礬的化學(xué)式為KAl(SO4)212H2O,它是無(wú)色晶體,可溶于水,水溶液pH<7。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。,3.Al3+、Al、Al(OH)3的轉(zhuǎn)化關(guān)系,4.可溶性鋁鹽與強(qiáng)堿(如NaOH)溶液反應(yīng),鋁元素的存在形式,1.判斷正誤,正確的畫(huà)“√”,錯(cuò)誤的畫(huà)“?”。(1)自然界中鋁元素都是以化合物形式存在的()(2)常溫下,鋁與濃硫酸、濃硝酸不反應(yīng),故能用鋁制容器盛放濃硫酸、濃硝酸()(3)能與鋁反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的溶液可能呈強(qiáng)酸性也可能呈強(qiáng)堿性()(4)熔化固體NaOH的坩堝不能選用Al2O3坩堝()(5)向一定量的AlCl3溶液中逐滴加入氫氧化鈉溶液,先生成白色沉淀,后沉淀逐漸溶解()(6)除去氧化鐵中氧化鋁的方法:向混合物中加入過(guò)量的氫氧化鈉溶液,充分反應(yīng)后過(guò)濾、洗滌、干燥()(7)Al和MgO組成鋁熱劑,反應(yīng)后生成單質(zhì)鎂(),答案(1)√(2)?(3)√(4)√(5)√(6)√(7)?,,2.【多維思考】(1)制備Al(OH)3時(shí)為什么不用NaOH溶液,而使用氨水?(2)明礬的凈水作用與液氯對(duì)自來(lái)水的消毒作用是否相同?(3)在做鋁的燃燒實(shí)驗(yàn)時(shí),用坩堝鉗夾住一小塊鋁箔,在酒精燈上加熱至其熔化,會(huì)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。(4)中學(xué)化學(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(1)NaOH溶液可以溶解Al(OH)3,而氨水不能溶解Al(OH)3。(2)不同。明礬凈水只是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)。(3)鋁箔加熱時(shí)與O2發(fā)生反應(yīng)生成熔點(diǎn)很高的Al2O3薄膜,內(nèi)部的鋁被Al2O3包裹著,所以熔化的鋁不易滴下(4)①弱酸的銨鹽,如NH4HCO3、CH3COONH4、(NH4)2S等;②弱酸的酸式鹽,如NaHCO3、KHS、NaHSO3等;③氨基酸等。,,題組一鋁及其化合物的性質(zhì)及應(yīng)用,1.下列關(guān)于鋁及其化合物的敘述中錯(cuò)誤的是()A.常溫下鋁與濃硝酸反應(yīng)制得大量的NO2B.Al、Al2O3、Al(OH)3都可溶于NaOH溶液和鹽酸中C.向AlCl3溶液中滴加氨水,產(chǎn)生白色沉淀;再加過(guò)量NaHSO4溶液,沉淀消失D.能用同一個(gè)離子方程式表示氨水滴入Al2(SO4)3溶液和Al2(SO4)3溶液滴入濃氨水的反應(yīng),答案A常溫下鋁遇濃HNO3發(fā)生鈍化,A錯(cuò)誤。,,2.下列說(shuō)法中正確的是()A.Al2(SO4)3和小蘇打反應(yīng)是泡沫滅火器的原理B.Al2O3熔點(diǎn)高,可用作耐高溫材料C.Al2O3和MgO均可與NaOH溶液反應(yīng)D.用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細(xì)打磨過(guò)的鋁箔在酒精燈上加熱,熔化后的液態(tài)鋁滴落下來(lái),是因?yàn)殇X的熔點(diǎn)較低E.將濃硝酸滴入用砂紙打磨過(guò)的鋁條中,會(huì)產(chǎn)生紅棕色氣體F.將氯化鋁溶液滴入濃氫氧化鈉溶液中,會(huì)產(chǎn)生大量白色沉淀G.鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng),反應(yīng)后固體質(zhì)量增加,答案AB泡沫滅火器的原理是:Al3+與HC發(fā)生相互促進(jìn)水解反應(yīng),產(chǎn)生大量泡沫,A項(xiàng)正確;Al2O3熔點(diǎn)高,可用作耐高溫材料,B項(xiàng)正確;MgO與NaOH溶液不反應(yīng),C選項(xiàng)錯(cuò)誤;熔化后的鋁不能滴落下來(lái),D選項(xiàng)錯(cuò)誤;常溫下,濃硝酸能夠使鋁發(fā)生鈍化,E項(xiàng)錯(cuò)誤;氯化鋁溶液滴入濃NaOH溶液中,發(fā)生的反應(yīng)為Al3++4OH-Al+2H2O,不能立即產(chǎn)生大量白色沉淀,F項(xiàng)錯(cuò)誤;鋁熱反應(yīng)前后固體質(zhì)量不變,G項(xiàng)錯(cuò)誤。,,??思維建模鋁與酸、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+6HCl2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑。從化學(xué)方程式可以看出Al與酸、堿反應(yīng)時(shí)生成H2的實(shí)質(zhì)都是AlAl3+,所以無(wú)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、氫氧化鈉溶液反應(yīng),產(chǎn)生氫氣體積比=。(2)足量的鋁分別與等物質(zhì)的量的HCl、氫氧化鈉反應(yīng),產(chǎn)生氫氣的體積比=。,(3)一定量的鋁分別與一定量的鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng),產(chǎn)生氫氣的體積比W2(3)520g,解析甲:制取2molAl(OH)3消耗H+2mol,OH-2mol。乙:制取2molAl(OH)3消耗H+6mol,OH-6mol。丙:制取2molAl(OH)3消耗H+1.5mol,OH-1.5mol。結(jié)論是丙以較少的原料制出較多的Al(OH)3;乙以較多的原料制出較少的產(chǎn)品;相同的原料制取的Al(OH)3質(zhì)量應(yīng)是W3>W1>W2。,,??反思?xì)w納制備Al(OH)3的方法(1)以鹽為原料途徑一:Al3+Al(OH)3,一般不宜用強(qiáng)堿;途徑二:AlAl(OH)3,一般不宜用強(qiáng)酸;途徑三:Al3++3Al+6H2O4Al(OH)3↓。(2)以鋁為原料,方法一:AlAl3+Al(OH)3;方法二:Al[Al(OH)4]-Al(OH)3;方法三:Al(OH)3。,6.A、B、C、D、E五種化合物均含有某種短周期常見(jiàn)元素,它們的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示,其中A的溶液為澄清溶液,C為難溶的白色固體,E易溶于水,取A的溶液灼燒,焰色反應(yīng)為淺紫色(透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃)。(1)寫(xiě)出化學(xué)式:A,B,C,D,E。(2)寫(xiě)出下列反應(yīng)的離子方程式:,題組三鋁三角的轉(zhuǎn)化關(guān)系及應(yīng)用,A→B:;A→D:。,答案(1)KAlO2Al(OH)3Al2O3AlCl3NaAlO2(2)Al+2H2O+CO2Al(OH)3↓+HCAl+4H+Al3++2H2O,解析在短周期元素形成的化合物中,既能與鹽酸反應(yīng),又能與NaOH溶液反應(yīng)的物質(zhì)必為兩性物質(zhì),又因?yàn)锽受熱時(shí)轉(zhuǎn)化為C,故可知C為Al2O3,B為Al(OH)3,由此推出D是AlCl3,E為NaAlO2;A與過(guò)量CO2反應(yīng)生成Al(OH)3,且A的溶液的焰色反應(yīng)為淺紫色,則A為KAlO2。,,7.鋁是一種應(yīng)用廣泛的金屬,工業(yè)上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融電解制得。①鋁土礦的主要成分是Al2O3和SiO2等。從鋁土礦中提煉Al2O3的流程如下:②以螢石(CaF2)和純堿為原料制備冰晶石的流程如下:,回答下列問(wèn)題:(1)寫(xiě)出反應(yīng)1的化學(xué)方程式:。(2)濾液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是,反應(yīng)2的離子方程式為。(3)E可作為建筑材料,化合物C是,寫(xiě)出由D制備冰晶石的化學(xué)方程式:。(4)電解制鋁的化學(xué)方程式是,以石墨為電極,陽(yáng)極產(chǎn)生的混合氣體的成分是。,答案(1)2NaOH+SiO2Na2SiO3+H2O、2NaOH+Al2O32NaAlO2+H2O(2)CaSiO32Al+CO2+3H2O2Al(OH)3↓+C(3)濃H2SO412HF+3Na2CO3+2Al(OH)32Na3AlF6+3CO2+9H2O(4)2Al2O34Al+3O2↑O2、CO2(CO),解析由題干的信息可推出(3)根據(jù)冰晶石的化學(xué)式可知?dú)怏wD為HF,結(jié)合E可作為建筑材料可推出C為濃H2SO4,E為CaSO4,根據(jù)原子守恒可寫(xiě)出制備冰晶石的化學(xué)方程式。(4)以石墨為電極,陽(yáng)極發(fā)生的反應(yīng)為2O2--4e-O2↑,O2可與石墨反應(yīng)產(chǎn)生CO2和CO氣體。,,??拓展升華鋁土礦中除含有Al2O3、SiO2外還含有Fe2O3,工業(yè)上從鋁土礦中提取Al2O3的工藝流程為:,考點(diǎn)二用數(shù)形結(jié)合思想理解“鋁三角”1.Al3+、Al(OH)3、Al之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系寫(xiě)出實(shí)現(xiàn)上述各步轉(zhuǎn)化的離子方程式:(1)Al3+Al(OH)3,①Al3++3NH3H2OAl(OH)3↓+3N②Al3++3Al+6H2O4Al(OH)3↓③Al3++3OH-Al(OH)3↓(2)Al(OH)3Al3+④Al(OH)3+3H+Al3++3H2O(3)Al3+Al⑤Al3++4OH-Al+2H2O(4)AlAl3+⑥Al+4H+Al3++2H2O(5)AlAl(OH)3,⑦Al+CO2+2H2OAl(OH)3↓+HC、Al+H++H2OAl(OH)3↓(6)Al(OH)3Al⑧Al(OH)3+OH-Al+2H2O,2.四個(gè)基本圖像(1)可溶性鋁鹽溶液與NaOH溶液互滴,(2)偏鋁酸鹽溶液與鹽酸互滴,3.四個(gè)拓展圖像(1)向AlCl3溶液中逐滴加入氨水至過(guò)量,圖像如圖1所示。(2)向NaAlO2溶液中通入CO2至過(guò)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(guò)量鹽酸所得的溶液)中逐滴滴入NaOH溶液至過(guò)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溶液與鹽酸的物質(zhì)的量濃度相等),沉淀圖像如圖4所示。,1.下列各項(xiàng)操作中,能出現(xiàn)“先產(chǎn)生沉淀,然后沉淀又溶解”現(xiàn)象的是。①向飽和碳酸鈉溶液中通入過(guò)量的CO2②向NaAlO2溶液中逐滴加入過(guò)量的稀鹽酸③向AlCl3溶液中逐滴加入過(guò)量稀氫氧化鈉溶液④向硅酸鈉溶液中逐滴加入過(guò)量的鹽酸,答案②③解析①中Na2CO3與CO2、H2O反應(yīng)生成NaHCO3,由于Na2CO3的溶解度比NaHCO3的大,因而只會(huì)產(chǎn)生沉淀;②NaAlO2溶液中加入稀鹽酸,開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生白色沉淀Al(OH)3,當(dāng)鹽酸過(guò)量時(shí),Al(OH)3又溶于鹽酸;③向AlCl3溶液中加入NaOH溶液,開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生白色沉淀Al(OH)3,當(dāng)NaOH過(guò)量時(shí),Al(OH)3又溶于NaOH;④只會(huì)生成H2SiO3沉淀。,,2.下列各組物質(zhì)的無(wú)色溶液,不用其他試劑即可鑒別的是。①NaOH、AlCl3②NaHCO3、H2SO4③NaAlO2、NaHSO4④Na2CO3、HCl⑤Na2CO3、NaHCO3、Ca(OH)2答案①③④,,題組用數(shù)形結(jié)合思想理解“鋁三角”,1.(2016湖北宜昌月考)在KOH和KAlO2混合溶液中滴加稀鹽酸直到過(guò)量,下列生成沉淀物質(zhì)的量與所加鹽酸體積關(guān)系的圖像正確的是(),答案D首先發(fā)生中和反應(yīng),沒(méi)有沉淀產(chǎn)生,然后Al+H++H2OAl(OH)3↓,最后Al(OH)3+3H+Al3++3H2O,沉淀溶解。沉淀產(chǎn)生、沉淀溶解消耗的H+個(gè)數(shù)比是1∶3,故D正確。,,2.某溶液中可能含有如下離子:H+、Mg2+、Al3+、N、Cl-、Al。當(dāng)向該溶液中逐滴加入NaOH溶液時(shí),產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液的體積的關(guān)系如圖所示,下列說(shuō)法正確的是()A.原溶液中一定含有的陽(yáng)離子是H+、Mg2+、Al3+、NB.反應(yīng)最后形成的溶液中的溶質(zhì)含AlCl3C.原溶液中Al3+與N的物質(zhì)的量之比為1∶3D.原溶液中含有的陰離子是Al、Cl-,答案C根據(jù)圖像結(jié)合溶液呈電中性可推斷出溶液中肯定含有H+、N、Al3+和Cl-,肯定不存在Al和Mg2+,A、D錯(cuò)誤;反應(yīng)到最后溶液中的溶質(zhì)是NH3H2O和NaAlO2、NaCl,不含AlCl3,故B錯(cuò)誤。,,3.(2016湖北襄陽(yáng)四校期中)現(xiàn)有含MgCl2、AlCl3均為nmol的混合溶液,向其中滴加NaOH溶液至過(guò)量。加入NaOH的物質(zhì)的量與生成沉淀的物質(zhì)的量的關(guān)系正確的是(離子形成沉淀或沉淀的溶解與溶液pH的關(guān)系如下表)(),答案C由表中數(shù)據(jù)知,當(dāng)Al3+沉淀完全時(shí)Mg2+還沒(méi)有開(kāi)始形成沉淀,當(dāng)生成的Al(OH)3開(kāi)始溶解時(shí)Mg2+仍沒(méi)有形成沉淀,當(dāng)加堿至溶液的pH=8.93時(shí),Al(OH)3部分溶解而Mg(OH)2開(kāi)始形成沉淀,生成沉淀速率比前段生成沉淀速率小,當(dāng)溶液pH=10.92時(shí),Mg(OH)2沉淀完全,Al(OH)3繼續(xù)溶解,至pH=12.04時(shí),沉淀只有Mg(OH)2,Al(OH)3全部溶解,故C項(xiàng)正確。,,