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2021版高考化学一轮 3.2 铝及其重要化合物精品复习学案 新人教版必修1.doc
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第二节 铝及其重要化合物
【高考目标导航】
考纲导引
考点梳理
了解铝及其重要化合物的主要性质及应用
1.铝的重要性质
2.铝的重要化合物
【基础知识梳理】
一、铝的重要性质
1.物理性质
铝为银白色金属,熔点为660.40C,沸点为24670C密度为2.7g·cm-3,导电性仅次于银、铜和金。
2.化学性质
(1)跟非金属单质反应
①氧气。常温:在表面生成一层致密的氧化物薄膜,阻止内部的金属继续与氧气反应。
点燃:4Al+3O22Al2[来源:21世纪教育网]
②铝容易和卤素反应,常温下和氯气激烈化合生成三氯化铝;在溴中燃烧铝粉生成三溴化铝。在高温下也能和硫、氮气、碳直接化合成Al2S3、AlN、Al4C3(2000℃)
(2)铝与酸反应
= 1 \* GB3 ① 与非氧化性强酸(稀硫酸、盐酸)反应
2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑ 2Al+6H+ =2Al3++3H2↑
= 2 \* GB3 ②与氧化性酸 常温下,铝、铁遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化,加热时,铝与稀硝酸反应不产生H2,与热浓硫酸、浓硝酸反应:
2Al+6H2SO4(浓)Al2(SO4)3+3SO2↑+6H2O
(3)铝与强碱溶液反应
2Al+2NaOH+6H2O = 2 Na[Al(OH)4]+3H2↑
(4)铝热反应
2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe铝粉和氧化铁粉末的混合物称为铝热剂,铝热反应可用于焊接钢轨,可用于冶炼Ni、Mn、V等难熔金属。
二、铝的重要化合物
1.氧化铝
(1)氧化铝白色固体,高熔点(2045℃)
与酸反应:Al2O3+6H+=2Al3++3H2O21世纪教育网
与碱反应:Al2O3+2OH- ===2AlO+H2O
(2)用途:熔点很高,是一种比较好的耐火材料,还可以制作各种宝石。[来源:21世纪教育网]
2.氢氧化铝
(1)化学性质:
①氢氧化铝是两性氢氧化物,只溶于强酸或强碱,而不溶于弱酸或弱碱。
与酸反应:Al?OH?3+3H+=Al3++3H2O
与碱反应:Al?OH?3+OH?=AlO+H2O
②氢氧化铝受热分解2Al?OH?3Al2O3+3H2O
(2)Al(OH)3的制备:
①用弱碱氨水与可溶性铝盐反应.Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3NH4+
②向偏铝酸盐中通入CO2
2AlO+ CO2+3H2O2 Al(OH)3↓+
(3)明矾
明矾是含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的复盐。化学式KAl(SO4)2·12H2O
KAl(SO4)2·12H2O=K++Al3++2SO42-+12H2O,Al3+容易水解,生成胶状的氢氧化铝Al(OH)3
Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,氢氧化铝胶体的吸附能力很强,可以吸附水里悬浮的杂质,并形成沉淀,使水澄清。所以,明矾是一种较好的净水剂。
【要点名师透析】
一、“铝三角”的转化关系及其应用
1.关系图
2.应用
(1)制取Al(OH)3:A13++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ 3 AlO+Al3+ =4Al(OH)3↓ AlO+CO2 = Al(OH)3↓+HCO3-
(2)离子共存问题:Al3+与OH-、S2-、HS-、AlO、CO32-、HCO3-因双水解反应或生成沉淀而不能大量共存;AlO与H+、NH4+、Al3+、Fe3+等不能大量共存。
(3)鉴别(利用滴加顺序不同,现象不同)
①AlCl3溶液中滴加NaOH溶液现象为:先产生白色沉淀,后沉淀溶解。
②NaOH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,沉淀不溶解。
(4)分离提纯
①利用Al能溶于强碱溶液,分离Al与其他金属的混合物。
②利用Al2O3能与强碱溶液反应,分离Al2O3与其他金属氧化物。
⑧利用Al(OH)3,能L强碱溶液反应,分离Al3+与其他金属阳离子。
【典例1】将氯化铝溶液和氢氧化钠溶液等体积混合,得到的沉淀物中铝元素的质量与溶液中所含铝元素的质量相等,则原氯化铝溶液和氢氧化钠溶液的物质的量浓度之比可能是
A.1∶3B.3∶2C.1∶4D.2∶7
【答案】D
【解析】本题应对两种情况进行讨论:①若AlCl3过量,NaOH的量不足,溶液中铝元素的存在形式为Al3+。
AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl
1 mol 3 mol 1 mol
依题意,若溶液中剩余1 mol Al3+,则
c(AlCl3)∶c(NaOH)=(1+1) mol∶3 mol=2∶3。
②NaOH 量稍多,AlCl3 完全反应,溶液中铝元素的存在形式为AlO2-,设有2 mol Al3+反应,依据题意有关系式:
AlCl3~3NaOH~
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