第三章第二节

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1、第二节 铝及其重要化合物一、铝的性质及用途一、铝的性质及用途1.1.铝的物理性质及用途铝的物理性质及用途物物理理性性质质状态状态色泽色泽密度密度熔点熔点沸点沸点 硬度硬度导电、导电、导热性导热性延展延展性性_2.72.7g gcmcm-3-3660.4660.424672467较软较软很好很好良好良好用用途途纯铝用作导线纯铝用作导线,铝合金用于制备汽车、飞机、生活用品等铝合金用于制备汽车、飞机、生活用品等固态固态银白银白色色2.2.铝的化学性质铝的化学性质写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式:4Al+3O4Al+3O2 2 2Al2Al2 2O O3

2、 3=2Al+3Cl2Al+3Cl2 2 2AlCl2AlCl3 3=2Al+6H2Al+6H+=2Al 2Al3+3+3H+3H2 2 _22AlO2Al+2OH2Al+2OH-+2H+2H2 2O O=+3H=+3H2 2 2Al+Fe2Al+Fe2 2O O3 3 2Fe+Al2Fe+Al2 2O O3 3高温高温=二、铝的重要化合物的主要性质二、铝的重要化合物的主要性质1.1.氧化铝氧化铝(1)(1)化学性质化学性质(用离子方程式表示用离子方程式表示):):(2)(2)用途用途:熔点很高熔点很高,是一种比较好的耐火材料是一种比较好的耐火材料,还可制作各种宝还可制作各种宝石。石。AlAl

3、2 2O O3 3+6H+6H+=2Al=2Al3+3+3H+3H2 2O OAlAl2 2O O3 3+2OH+2OH-=+H=+H2 2O O22AlO2.2.氢氧化铝氢氧化铝(1)(1)化学性质化学性质:写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式:_;_;_;_;_。Al(OH)Al(OH)3 3+3H+3H+=AlAl3+3+3H+3H2 2O O22AlO2H OAl(OH)Al(OH)3 3+OH+OH-=2Al(OH)2Al(OH)3 3 AlAl2 2O O3 3+3H+3H2 2O O=(2)(2)制备制备:向铝盐中加入向铝盐中加入NHN

4、H3 3H H2 2O,O,离子方程式为离子方程式为_;_;向偏铝酸盐中通入足量向偏铝酸盐中通入足量COCO2 2,离子方程式为离子方程式为_。3.3.明矾净水原理明矾净水原理明矾的化学式为明矾的化学式为_,_,其净水的原理涉及的离子其净水的原理涉及的离子方程式表示为方程式表示为_。33243Al3NHH OAl OH3NH 22233AlOCO2H OAl(OH)HCO KAl(SOKAl(SO4 4)2 212H12H2 2O OAlAl3+3+3H+3H2 2O Al(OH)O Al(OH)3 3(胶体胶体)+3H)+3H+【思考辨析【思考辨析】1.(20121.(2012海南高考海南高

5、考)新制氧化铝溶于氢氧化钠溶液的离子方程新制氧化铝溶于氢氧化钠溶液的离子方程式为式为AlAl2 2O O3 3+2OH+2OH-=+H+H2 2O O。()()【分析【分析】AlAl2 2O O3 3属于两性氧化物属于两性氧化物,能与能与NaOHNaOH溶液反应生成偏铝酸溶液反应生成偏铝酸钠和水。钠和水。2.(20112.(2011江苏高考江苏高考)向向NaAlONaAlO2 2溶液中通入过量溶液中通入过量COCO2 2的离子方程的离子方程式为式为 =()()【分析【分析】往往NaAlONaAlO2 2溶液中通入过量溶液中通入过量COCO2 2时生成时生成Al(OH)Al(OH)3 3和和Na

6、HCONaHCO3 3而不是而不是Al(OH)Al(OH)3 3和和NaNa2 2COCO3 3。22AlO2332Al(OH)CO。2222AlOCO3H O3.3.铝制餐具可长时间存放酸性或碱性食物。铝制餐具可长时间存放酸性或碱性食物。()()【分析【分析】铝制品的表面有一层致密的氧化膜铝制品的表面有一层致密的氧化膜,对铝起到保护作对铝起到保护作用用,若长时间存放酸性或碱性食物若长时间存放酸性或碱性食物,会破坏氧化膜会破坏氧化膜,加速铝的腐加速铝的腐蚀。蚀。4.4.由铝盐制取氢氧化铝最好选用氨水由铝盐制取氢氧化铝最好选用氨水,而不用而不用NaOHNaOH溶液。溶液。()()【分析【分析】由

7、于氢氧化铝能溶于强碱但不溶于氨水由于氢氧化铝能溶于强碱但不溶于氨水,故由铝盐制故由铝盐制取氢氧化铝最好选用氨水。取氢氧化铝最好选用氨水。5.5.冶炼铝时常用焦炭做还原剂。冶炼铝时常用焦炭做还原剂。()()【分析【分析】铝是活泼金属铝是活泼金属,不能被焦炭还原出来不能被焦炭还原出来,应用电解的方法应用电解的方法冶炼铝。冶炼铝。6.6.铝粉与氧化镁混合共热能冶炼出镁。铝粉与氧化镁混合共热能冶炼出镁。()()【分析【分析】镁的还原性强于铝镁的还原性强于铝,铝不能置换出铝不能置换出MgOMgO中的镁。中的镁。考点考点 1 1 铝及其化合物的转化关系及应用铝及其化合物的转化关系及应用1.1.的转化关系的

8、转化关系323AlAlOAl(OH)、2.2.可溶性铝盐与强碱可溶性铝盐与强碱(如如NaOHNaOH溶液溶液)反应反应,铝元素的存在形式铝元素的存在形式3.3.应用应用(1)(1)制取制取Al(OH)Al(OH)3 3:AlAl3+3+3NH+3NH3 3H H2 2O O=Al(OH)Al(OH)3 3+CO +CO2 2+2H+2H2 2O O=Al(OH)Al(OH)3 3+43NH2AlO3HCO(2)(2)判断离子共存问题判断离子共存问题:Al:Al3+3+与与OHOH-及及 S S2-2-等弱酸根阴等弱酸根阴离子或离子或 与与H H+、以及弱碱阳离子以及弱碱阳离子AlAl3+3+、

9、FeFe3+3+等因生成沉等因生成沉淀或发生水解相互促进反应而不能大量共存。淀或发生水解相互促进反应而不能大量共存。(3)(3)鉴别鉴别(利用滴加顺序不同利用滴加顺序不同,现象不同现象不同):):向向AlClAlCl3 3溶液中滴加溶液中滴加NaOHNaOH溶液溶液,先产生白色沉淀先产生白色沉淀,后沉淀溶解。后沉淀溶解。向向NaOHNaOH溶液中滴加溶液中滴加AlClAlCl3 3溶液溶液,开始无明显现象开始无明显现象,后产生白色后产生白色沉淀沉淀,沉淀不溶解。沉淀不溶解。223AlOCO、2AlO3HCO(4)(4)分离提纯分离提纯:利用利用AlAl能溶于强碱溶液能溶于强碱溶液,分离分离Al

10、Al与其他金属的混合物。与其他金属的混合物。利用利用AlAl2 2O O3 3能与强碱溶液反应能与强碱溶液反应,分离分离AlAl2 2O O3 3与其他金属氧化物。与其他金属氧化物。利用利用Al(OH)Al(OH)3 3能与强碱溶液反应能与强碱溶液反应,分离分离AlAl3+3+与其他金属阳离子。与其他金属阳离子。【高考警示【高考警示】(1)(1)制取制取Al(OH)Al(OH)3 3,一般不用强酸或强碱溶液一般不用强酸或强碱溶液,因为强酸、强碱能因为强酸、强碱能溶解生成的溶解生成的Al(OH)Al(OH)3 3,而又无法控制酸碱的用量而又无法控制酸碱的用量,一般使用氨水一般使用氨水或或COCO

11、2 2制取。制取。(2)(2)与与 不能大量共存不能大量共存,原因是原因是 能与能与 电离出电离出的的H H+发生反应发生反应:+H:+H2 2O O=Al(OH)Al(OH)3 3+2AlO3HCO2AlO3HCO23AlOHCO23CO。(3)(3)往往NaAlONaAlO2 2溶液中通入少量溶液中通入少量COCO2 2得正盐得正盐(C ),(C ),通入足量通入足量COCO2 2得得酸式盐酸式盐(HC )(HC )。(4)(4)当溶液中有多种离子时当溶液中有多种离子时,要考虑离子之间的反应顺序要考虑离子之间的反应顺序,如向如向含有含有H H+、N N 、MgMg2+2+、AlAl3+3+

12、的混合溶液中逐滴加入的混合溶液中逐滴加入NaOHNaOH溶液溶液,NaOHNaOH先与先与H H+反应反应,再与再与MgMg2+2+、AlAl3+3+反应生成沉淀反应生成沉淀,再与再与N N 反反应应,最后才溶解最后才溶解Al(OH)Al(OH)3 3沉淀。一般是按生成水、沉淀、气体沉淀。一般是按生成水、沉淀、气体的顺序反应。的顺序反应。23O3O4H4H考查角度考查角度1 1 有关铝及其化合物的推断有关铝及其化合物的推断【典例【典例1 1】(2013(2013郑州模拟郑州模拟)现有现有AlAl、ClCl2 2、AlAl2 2O O3 3、HCl(aqHCl(aq)、Al(OH)Al(OH)3

13、 3、NaOH(aq)6NaOH(aq)6种物质种物质,它它们之间有如图所示转化关系们之间有如图所示转化关系,图中每条线两端的物质之间都可图中每条线两端的物质之间都可以发生反应以发生反应,下列推断不合理的是下列推断不合理的是()A.NA.N一定是一定是HCl(aqHCl(aq)B.XB.X可能为可能为AlAl或或ClCl2 2C.YC.Y一定为一定为NaOH(aqNaOH(aq)D.Q D.Q、Z Z中的一种必定为中的一种必定为AlAl2 2O O3 3【解题指南【解题指南】解答本题可按以下思路分析解答本题可按以下思路分析:(1)Y(1)Y能与另外能与另外5 5种物质反应种物质反应,N,N能与

14、另外能与另外4 4种物质反应种物质反应,M,M能与另外能与另外3 3种物质反应。种物质反应。(2)(2)分析所给分析所给6 6种物质的相互反应关系种物质的相互反应关系,对照图示判断。对照图示判断。【解析【解析】选选B B。在。在AlAl、ClCl2 2、AlAl2 2O O3 3、HCl(aqHCl(aq)、Al(OH)Al(OH)3 3、NaOH(aqNaOH(aq)中中,只有只有NaOH(aqNaOH(aq)能与能与AlAl、ClCl2 2、AlAl2 2O O3 3、HCl(aqHCl(aq)、Al(OH)Al(OH)3 35 5种物质反应种物质反应,对照转化关系对照转化关系,可知可知Y

15、 Y为为NaOH(aqNaOH(aq)。只有。只有HCl(aqHCl(aq)能与能与AlAl、AlAl2 2O O3 3、Al(OH)Al(OH)3 3、NaOH(aq)4NaOH(aq)4种物质反应种物质反应,对照对照图示转化关系可知图示转化关系可知N N为为HCl(aqHCl(aq),),故选项故选项A A、C C正确。选项正确。选项B,B,若若X X为为Al,AlAl,Al能与能与ClCl2 2、HCl(aqHCl(aq)、NaOH(aq)3NaOH(aq)3种物质反应种物质反应,而图示给出而图示给出的是与的是与2 2种物质反应种物质反应,所以所以X X不可能是不可能是Al,Al,但可能

16、是但可能是ClCl2 2。选项。选项D,AlD,Al2 2O O3 3既能与既能与HCl(aqHCl(aq)反应反应,也能与也能与NaOH(aqNaOH(aq)反应反应,故故Q Q、Z Z中的中的一种必定为一种必定为AlAl2 2O O3 3。【变式训练【变式训练】(2013(2013马鞍山模拟马鞍山模拟)下列说法正确的是下列说法正确的是()()A.A.将一块带有氧化膜的铝片与过量的浓将一块带有氧化膜的铝片与过量的浓NaOHNaOH溶液完全反应后，溶液完全反应后，取澄清溶液将其蒸干，得纯净的取澄清溶液将其蒸干，得纯净的NaAlONaAlO2 2固体固体B.B.向向NaAlONaAlO2 2溶液

17、中加入过量的溶液中加入过量的AlClAlCl3 3溶液，将所得沉淀过滤洗溶液，将所得沉淀过滤洗涤，加热灼烧去掉水分，可得纯净的涤，加热灼烧去掉水分，可得纯净的Al(OH)Al(OH)3 3固体固体C.C.把铝块与适量的稀盐酸完全反应，将所得溶液蒸干，可得把铝块与适量的稀盐酸完全反应，将所得溶液蒸干，可得AlClAlCl3 3固体固体D.D.把把AlClAlCl3 3溶液与足量氨水反应，将沉淀过滤、洗涤、灼烧去溶液与足量氨水反应，将沉淀过滤、洗涤、灼烧去掉水分可得掉水分可得AlAl2 2O O3 3固体固体【解析【解析】选选D D。A A项中所得项中所得NaAlONaAlO2 2中混有过量的中混

18、有过量的NaOHNaOH，B B项中会项中会有部分有部分Al(OH)Al(OH)3 3分解产生分解产生AlAl2 2O O3 3，C C项中项中AlClAlCl3 3溶液蒸干时会生成溶液蒸干时会生成Al(OH)Al(OH)3 3。D D项产生项产生Al(OH)Al(OH)3 3沉淀后，过滤、洗涤、灼烧得到分沉淀后，过滤、洗涤、灼烧得到分解产物解产物AlAl2 2O O3 3。故。故D D正确。正确。考查角度考查角度2 2 与铝及其化合物有关的混合物的分离与提纯与铝及其化合物有关的混合物的分离与提纯【典例【典例2 2】(2013(2013遂宁模拟遂宁模拟)下列除杂质的方法不正确的是下列除杂质的方

19、法不正确的是()A.A.镁粉中混有少量铝粉镁粉中混有少量铝粉:加入过量烧碱溶液充分反应加入过量烧碱溶液充分反应,过滤、洗过滤、洗涤、干燥涤、干燥B.FeClB.FeCl3 3溶液中混有少量溶液中混有少量AlClAlCl3 3:加入过量的氨水加入过量的氨水,过滤洗涤沉淀过滤洗涤沉淀,将沉淀再用适量盐酸溶解将沉淀再用适量盐酸溶解C.C.用新制的生石灰用新制的生石灰,通过加热蒸馏通过加热蒸馏,以除去乙醇中少量水以除去乙醇中少量水D.Al(OH)D.Al(OH)3 3中混有少量中混有少量Mg(OH)Mg(OH)2 2:加入足量烧碱溶液加入足量烧碱溶液,充分反应充分反应,过过滤滤,向滤液中通入过量向滤液

20、中通入过量COCO2 2后过滤后过滤【解题指南【解题指南】解答本题要明确以下解答本题要明确以下2 2点点:(1)Al(1)Al、AlAl2 2O O3 3、Al(OH)Al(OH)3 3均既能与酸反应均既能与酸反应,又能与碱反应。又能与碱反应。(2)Al(OH)(2)Al(OH)3 3能溶于强酸、强碱能溶于强酸、强碱,但不溶于氨水。但不溶于氨水。【解析【解析】选选B B。氨水与。氨水与FeClFeCl3 3、AlClAlCl3 3分别发生反应分别发生反应:FeClFeCl3 3+3NH+3NH3 3H H2 2O O=Fe(OH)Fe(OH)3 3+3NH+3NH4 4ClCl、AlClAlC

21、l3 3+3NH+3NH3 3H H2 2O O=Al(OH)Al(OH)3 3+3NH+3NH4 4Cl,Cl,但但Fe(OH)Fe(OH)3 3和和Al(OH)Al(OH)3 3均不溶于氨水均不溶于氨水,故用过量的氨水无法除去故用过量的氨水无法除去FeClFeCl3 3溶液中混有的少量溶液中混有的少量AlClAlCl3 3,B,B项项错误。错误。【互动探究【互动探究】设计实验方案分离设计实验方案分离FeFe2 2O O3 3和和AlAl2 2O O3 3的混合物。的混合物。提示提示:分离分离AlAl2 2O O3 3、FeFe2 2O O3 3混合物的方案如下混合物的方案如下:考点考点2

22、2 有关氢氧化铝的图像分析有关氢氧化铝的图像分析 类别类别图像图像实验现象实验现象向含向含1 mol AlCl1 mol AlCl3 3的的溶液中滴加氨水溶液中滴加氨水开始产生沉淀开始产生沉淀,到到NHNH3 3HH2 2O O的量为的量为3 mol3 mol时时,沉淀不再沉淀不再增加增加向含向含1 mol AlCl1 mol AlCl3 3的的溶液中滴加溶液中滴加NaOHNaOH溶溶液液开始产生沉淀开始产生沉淀,到到NaOHNaOH的量为的量为3 mol3 mol时沉淀量最大时沉淀量最大,到到NaOHNaOH的量为的量为4 mol4 mol时时,沉淀完全溶解沉淀完全溶解类别类别图像图像实验现

23、象实验现象向酸化的向酸化的AlClAlCl3 3溶液溶液(即即AlAl3+3+、H H+各各1 mol)1 mol)中滴加中滴加NaOHNaOH溶液溶液NaOHNaOH的量为的量为1 mol1 mol时时开始沉淀开始沉淀,NaOH,NaOH的量的量为为4 mol4 mol时沉淀开始时沉淀开始溶解溶解,NaOH,NaOH的量为的量为5 mol5 mol时时,沉淀完全沉淀完全溶解溶解向各向各1 mol MgCl1 mol MgCl2 2、AlClAlCl3 3的混合溶液中的混合溶液中滴加滴加NaOHNaOH溶液溶液开始产生沉淀开始产生沉淀,NaOH,NaOH的量为的量为5 mol5 mol时沉淀时

24、沉淀开始溶解开始溶解,NaOH,NaOH的量的量为为6 mol6 mol时时,沉淀不沉淀不再溶解。剩余量和再溶解。剩余量和溶解的量相等溶解的量相等类别类别图像图像实验现象实验现象向含向含12 mol NaOH12 mol NaOH的溶液中滴加的溶液中滴加AlClAlCl3 3溶液溶液开始无沉淀生成开始无沉淀生成,到到AlClAlCl3 3的量为的量为3 mol3 mol时开始沉时开始沉淀淀,AlCl,AlCl3 3的量为的量为4 mol4 mol时沉淀量不时沉淀量不再变化再变化向含向含1 mol NaAlO1 mol NaAlO2 2的的溶液中滴加盐酸溶液中滴加盐酸开始生成沉淀开始生成沉淀,到

25、到HClHCl的量为的量为1 mol1 mol时时,沉淀量最大沉淀量最大,后逐后逐渐溶解渐溶解,到到HClHCl的量的量为为4 mol4 mol时时,完全溶完全溶解解类别类别图像图像实验现象实验现象向含有向含有NaOHNaOH和和NaAlONaAlO2 2各各1 mol1 mol的的溶液溶液(即即OHOH-、各各1 mol)1 mol)中滴加盐中滴加盐酸酸到到HClHCl的量为的量为1 mol1 mol时开始沉淀时开始沉淀,HCl,HCl为为2 mol2 mol时沉淀量最时沉淀量最大大,后溶解后溶解,HCl,HCl的的量为量为5 mol5 mol时溶解时溶解完全完全向含向含4 molHCl4

26、molHCl的溶的溶液中滴加液中滴加NaAlONaAlO2 2溶溶液液到到NaAlONaAlO2 2的量为的量为1 mol1 mol时开始沉淀时开始沉淀,到到NaAlONaAlO2 2的量为的量为4 mol4 mol时时,沉淀不再沉淀不再变化变化2AlO【高考警示【高考警示】(1)(1)分析图像或作图时不仅要注意加入的酸或碱的强弱分析图像或作图时不仅要注意加入的酸或碱的强弱,还要注还要注意所加入的量和滴加的顺序意所加入的量和滴加的顺序,因为滴加的顺序不同可能产生的因为滴加的顺序不同可能产生的现象不同。现象不同。(2)(2)若产生的沉淀有多种若产生的沉淀有多种,则应仔细分析相关量间的关系则应仔细

27、分析相关量间的关系,要特要特别关注沉淀是否同步生成别关注沉淀是否同步生成,沉淀物是否溶于所加入的过量试剂沉淀物是否溶于所加入的过量试剂中中,同时要注意横纵坐标的意义。同时要注意横纵坐标的意义。【典例【典例3 3】(2013(2013西安模拟西安模拟)向向100 mL100 mL 1.0 mol 1.0 molL L-1-1的的AlClAlCl3 3溶溶液中逐滴加入液中逐滴加入0.5 mol0.5 molL L-1-1的的NaOHNaOH溶液至过量溶液至过量,生成沉淀的物质生成沉淀的物质的量与加入的量与加入NaOHNaOH的量的理论曲线图正确的是的量的理论曲线图正确的是()【解题指南】【解题指南

28、】解答本题要明确图像中横纵坐标的化学含义。其解答本题要明确图像中横纵坐标的化学含义。其中选项中选项A A、B B图像中横坐标表示加入图像中横坐标表示加入NaOHNaOH溶液的体积溶液的体积,而选项而选项C C、D D则表示加入则表示加入NaOHNaOH的物质的量。其次的物质的量。其次,明确图像中最高点表示生明确图像中最高点表示生成沉淀的最大量。成沉淀的最大量。【解析【解析】选选D D。AlClAlCl3 3+3NaOH 3NaOH=Al(OH)Al(OH)3 3+3NaCl+3NaCl1 1 3 3 1 10.1 mol 0.5V0.1 mol 0.5V 0.1 mol 0.1 molV=0.

29、6 LV=0.6 Ln(NaOHn(NaOH)=0.3 mol)=0.3 molAl(OH)Al(OH)3 3+NaOH+NaOH=NaAlO NaAlO2 2+2H+2H2 2O O0.1 mol 0.1 mol0.1 mol 0.1 mol由此可知使由此可知使AlClAlCl3 3完全转化为完全转化为Al(OH)Al(OH)3 3沉淀沉淀,消耗消耗NaOHNaOH 0.3 mol0.3 mol。溶解这些沉淀需。溶解这些沉淀需NaOHNaOH 0.1 mol 0.1 mol。【变式训练【变式训练】(2013(2013蚌埠模拟蚌埠模拟)下列图像正确的是下列图像正确的是()()【解析【解析】选选

30、B B。由铝元素守恒，并结合。由铝元素守恒，并结合“铝三角铝三角”的转化关系的转化关系得：得：A A项，项，AlAl3+3+与与H H+不发生反应，不发生反应，Al(OH)Al(OH)3 3与与H H+反应时，反应时，Al(OH)Al(OH)3 3的量应减少；的量应减少；B B项，项，AlAl3+3+与与OHOH-发生反应生成发生反应生成Al(OH)Al(OH)3 3，且两者的，且两者的物质的量之比为物质的量之比为13,Al(OH)13,Al(OH)3 3与与OHOH-发生反应生成发生反应生成 ，且两，且两者的物质的量之比为者的物质的量之比为1111；C C项，当项，当AlAl3+3+与与OH

31、OH-完全反应生成完全反应生成Al(OH)Al(OH)3 3时，生成的时，生成的Al(OH)Al(OH)3 3应是应是1 mol1 mol；D D项，项，与与H H+发生反发生反应生成应生成Al(OH)Al(OH)3 3，两者的物质的量之比为，两者的物质的量之比为1111。故选。故选B B项。项。2AlO2AlO【备选考点【备选考点】铝与酸或碱反应生成铝与酸或碱反应生成H H2 2的量的关系的量的关系1.1.原理原理2Al+6HCl 2Al+6HCl=2AlCl 2AlCl3 3+3H+3H2 22Al2Al6HCl6HCl3H3H2 26e6e-2Al+2NaOH+2H2Al+2NaOH+2

32、H2 2O O=2NaAlO 2NaAlO2 2+3H+3H2 22Al2Al2NaOH2NaOH3H3H2 26e6e-2.2.规律规律(1)(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生氢气的体产生氢气的体积比为积比为 =11=11。(2)(2)足量的铝与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应足量的铝与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生氢产生氢气的体积比为气的体积比为=13=13。(3)(3)一定量的铝分别和一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应一定量的铝分别和一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,若产若产生氢气的体积比为则必定为生氢气的体积比为则必定为铝与盐

33、酸反应时铝与盐酸反应时,铝过量而盐酸不足。铝过量而盐酸不足。铝与氢氧化钠溶液反应时铝与氢氧化钠溶液反应时,铝不足而氢氧化钠溶液过量。铝不足而氢氧化钠溶液过量。HCl2NaOH2V(H)V(H)HCl2NaOH2V(H)V(H)HCl2NaOH2V(H)11,3V(H)1【高考警示【高考警示】(1)(1)铝与硝酸反应时生成的是铝与硝酸反应时生成的是NONOx x而不是而不是H H2 2。(2)1 mol Al(2)1 mol Al不论和不论和H H+还是和还是和OHOH-完全反应均生成完全反应均生成3 g(1.5 mol)H3 g(1.5 mol)H2 2。(3)1 mol Al(3)1 mol

34、 Al和和H H+完全反应消耗完全反应消耗3 mol H3 mol H+,而而1 mol Al1 mol Al和和OHOH-完全完全反应消耗反应消耗1 mol OH1 mol OH-。【典例【典例】甲、乙两烧杯中各盛有甲、乙两烧杯中各盛有100 mL100 mL 3 mol 3 molL L-1-1的盐酸和的盐酸和NaOHNaOH溶液溶液,向两烧杯中分别加入等质量的铝粉向两烧杯中分别加入等质量的铝粉,反应结束后反应结束后,测测得生成的气体体积比为得生成的气体体积比为V(V(甲甲)V()V(乙乙)=12,)=12,则加入铝粉的质量则加入铝粉的质量为为()A.5.4 gA.5.4 gB.3.6 g

35、B.3.6 gC.2.7 gC.2.7 gD.1.8 gD.1.8 g【解题指南【解题指南】解答本题要明确解答本题要明确V(V(甲甲)V()V(乙乙)=12)=12的含义的含义:(1)(1)铝与盐酸反应时铝与盐酸反应时,铝过量而盐酸不足。铝过量而盐酸不足。(2)(2)铝与铝与NaOHNaOH溶液反应时溶液反应时,铝不足而铝不足而NaOHNaOH过量。过量。【解析】【解析】选选A A。铝与盐酸、。铝与盐酸、NaOHNaOH溶液反应时溶液反应时,反应原理分别反应原理分别为为:2Al+6HCl:2Al+6HCl=2 2AlClAlCl3 3+3H+3H2 2,2Al+2NaOH+2H,2Al+2Na

36、OH+2H2 2O O=2NaAlO 2NaAlO2 2+3H+3H2 2。可见当参加反应的。可见当参加反应的HClHCl和和NaOHNaOH的物质的量一样多时的物质的量一样多时,产产生生H H2 2的体积比是的体积比是13,13,而题设条件体积比为而题设条件体积比为12,12,说明此题投入说明此题投入的铝粉对盐酸来说是过量的的铝粉对盐酸来说是过量的,而对于而对于NaOHNaOH溶液来说是不足的。溶液来说是不足的。2Al+6HCl 2Al+6HCl=2AlCl 2AlCl3 3+3H3H2 26 mol6 mol3 mol3 mol3 mol3 molL L-1-10.1 L0.1 L0.15

37、 mol0.15 mol则则AlAl与与NaOHNaOH溶液反应生成的溶液反应生成的H H2 2为为0.15 mol0.15 mol2=0.3 mol2=0.3 mol。2Al+2NaOH+2H2Al+2NaOH+2H2 2O O=2NaAlO 2NaAlO2 2+3H+3H2 22 227 g27 g3 mol3 mol5.4 g5.4 g 0.3 mol0.3 mol即投入的铝粉为即投入的铝粉为5.4 g5.4 g。答案为。答案为A A。【互动探究【互动探究】若将题中若将题中V(V(甲甲)V()V(乙乙)改为改为11,11,则加入则加入AlAl的质的质量是多少量是多少?提示提示:产生产生H

38、 H2 2的量相等的量相等,则说明与盐酸或则说明与盐酸或NaOHNaOH反应的反应的AlAl的质量相的质量相等等,若盐酸恰好完全反应若盐酸恰好完全反应,则消耗则消耗AlAl的质量为的质量为27 g27 gmolmol-1-1=2.7 g=2.7 g故故m(Al)2.7 gm(Al)2.7 g即可即可,题目中的题目中的C C、D D符符合这一要求。合这一要求。113 mol L0.1L31.1.化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列说法不正确化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列说法不正确的是的是()A.A.常温下浓硝酸与铝发生钝化常温下浓硝酸与铝发生钝化,可用铝制容器存放浓硝酸可用铝制

39、容器存放浓硝酸B.MgClB.MgCl2 2、AlClAlCl3 3溶液中分别加入过量的氨水来比较镁、铝的金溶液中分别加入过量的氨水来比较镁、铝的金属性强弱属性强弱C.C.铝合金的大量使用归功于人们能使用电解法从氧化铝中获得铝合金的大量使用归功于人们能使用电解法从氧化铝中获得铝铝D.D.明矾在水中能形成明矾在水中能形成Al(OH)Al(OH)3 3胶体胶体,可用作净水剂可用作净水剂【解析【解析】选选B B。MgClMgCl2 2和和AlClAlCl3 3分别加入过量氨水分别加入过量氨水,均会产生白色均会产生白色沉淀沉淀,故无法用氨水比较故无法用氨水比较MgMg、AlAl金属性的强弱。金属性的强

40、弱。2.(20132.(2013自贡模拟自贡模拟)只用一种试剂即可区别只用一种试剂即可区别NaClNaCl、MgClMgCl2 2、FeClFeCl3 3、AlAl2 2(SO(SO4 4)3 3四种溶液四种溶液,这种试剂是这种试剂是()A.AgNOA.AgNO3 3B.NaOHB.NaOHC.BaClC.BaCl2 2D.HClD.HCl【解析【解析】选选B B。加入。加入NaOHNaOH溶液溶液,能产生白色沉淀能产生白色沉淀,且沉淀不溶解且沉淀不溶解的为的为MgClMgCl2 2、产生红褐色沉淀的是、产生红褐色沉淀的是FeClFeCl3 3,先产生白色沉淀先产生白色沉淀,后沉后沉淀随淀随N

41、aOHNaOH溶液的加入而溶解的是溶液的加入而溶解的是AlAl2 2(SO(SO4 4)3 3,无现象发生的是无现象发生的是NaClNaCl。3.3.下列关于铝的叙述中正确的是下列关于铝的叙述中正确的是()A.A.由于铝在空气中不会锈蚀由于铝在空气中不会锈蚀,所以铝制品的使用寿命都很长所以铝制品的使用寿命都很长B.B.由于铝具有强还原性由于铝具有强还原性,所以常用铝来冶炼某些高熔点金属所以常用铝来冶炼某些高熔点金属C.C.常温下常温下,铝被浓硫酸钝化铝被浓硫酸钝化,所以可用浓硫酸除去铝表面的铜镀所以可用浓硫酸除去铝表面的铜镀层层D.D.由于铝的导电性能比铜强由于铝的导电性能比铜强,所以常用铝制

42、造电线、电缆所以常用铝制造电线、电缆【解析【解析】选选B B。铝在空气中与。铝在空气中与O O2 2反应反应,生成致密的氧化物薄膜生成致密的氧化物薄膜,本身就易于锈蚀本身就易于锈蚀,A,A错误。铜与浓硫酸常温下不反应错误。铜与浓硫酸常温下不反应,C,C错误错误;铝铝的导电性比铜差但价格相对低廉的导电性比铜差但价格相对低廉,故常用铝制造电线故常用铝制造电线,D,D错误错误;由由于铝有强还原性于铝有强还原性,可利用铝热反应来冶炼难熔金属可利用铝热反应来冶炼难熔金属,B,B正确。正确。4.4.铝、氧化铝、氢氧化铝和可溶性铝盐与过量强碱溶液的反应铝、氧化铝、氢氧化铝和可溶性铝盐与过量强碱溶液的反应,其

43、生成物有一定的规律其生成物有一定的规律,下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A.A.都有都有H H2 2O O生成生成B.B.都有都有H H2 2生成生成C.C.都有生成都有生成 D.D.都有都有AlAl3+3+生成生成【解析【解析】选选C C。铝、氧化铝、氢氧化铝和可溶性铝盐与过量强。铝、氧化铝、氢氧化铝和可溶性铝盐与过量强碱溶液的反应分别为碱溶液的反应分别为2Al+2OH2Al+2OH-+2H+2H2 2O O=+3H +3H2 2、AlAl2 2O O3 3+2OH+2OH-=+H +H2 2O O、Al(OH)Al(OH)3 3+OH+OH-=+2H +2H2 2O O、AlAl3

44、+3+4OH+4OH-=+2H +2H2 2O O。故生成物中都有。故生成物中都有2AlO22AlO22AlO2AlO2AlO2AlO。5.5.向向20 mL20 mL某物质的量浓度的某物质的量浓度的AlClAlCl3 3溶液溶液中滴加中滴加2 mol2 molL L-1-1的的NaOHNaOH溶液时溶液时,得到得到Al(OH)Al(OH)3 3沉淀质量与所滴加的沉淀质量与所滴加的NaOHNaOH溶液溶液的体积的体积(mL(mL)关系如图所示关系如图所示,试回答下列问题试回答下列问题:(1)(1)图中图中A A点表示的意义是点表示的意义是_。(2)(2)图中图中B B点表示的意义是点表示的意义

45、是_。(3)(3)上述两步反应用总的离子方程式可表示为上述两步反应用总的离子方程式可表示为:_:_。(4)(4)假若溶液中有假若溶液中有Al(OH)Al(OH)3 3沉淀沉淀0.39 g,0.39 g,则此时用去则此时用去NaOHNaOH溶液的溶液的体积为体积为_。【解析【解析】(1)(2)(3)(1)(2)(3)向某物质的量浓度的向某物质的量浓度的AlClAlCl3 3溶液中滴加溶液中滴加2 mol2 molL L-1-1的的NaOHNaOH溶液时溶液时,随着随着NaOHNaOH的加入的加入,相继发生反应相继发生反应:AlClAlCl3 3+3NaOH+3NaOH=3NaCl+Al(OH)3

46、NaCl+Al(OH)3 3,Al(OH),Al(OH)3 3+NaOH+NaOH=NaAlONaAlO2 2+2H+2H2 2O,AO,A点表示铝元素完全沉淀点表示铝元素完全沉淀,生成最大沉淀时生成最大沉淀时Al(OH)Al(OH)3 3的质的质量量;B;B点表示生成的沉淀恰好完全溶解生成点表示生成的沉淀恰好完全溶解生成NaAlONaAlO2 2溶液。总反应溶液。总反应的离子方程式为的离子方程式为AlAl3+3+4OH+4OH-=+2H+2H2 2O O。2AlO(4)(4)要生成要生成0.39 g Al(OH)0.39 g Al(OH)3 3沉淀有两种情况沉淀有两种情况:AlClAlCl3

47、 3过量过量,此时此时nAl(OH)nAl(OH)3 3=即即 2 mol2 molL L-1-1V V1010-3-3L LmLmL-1-1,解得解得V=7.5 mLV=7.5 mL。当当NaOHNaOH相对过量时相对过量时,Al,Al3+3+全部生成全部生成Al(OH)Al(OH)3 3后后,又部分溶解又部分溶解,此此时时nAl(OH)nAl(OH)3 3=4n(Al=4n(Al3+3+)-n(OH)-n(OH-),),即即:4:4 -2 mol-2 molL L-1-1V V1 11010-3-3L LmLmL-1-1,解得解得V V1 1=17.5 mL=17.5 mL。答案答案:(1

48、)(1)生成生成Al(OH)Al(OH)3 3沉淀达到最大值沉淀达到最大值(2)(2)生成的生成的Al(OH)Al(OH)3 3全部溶解成为全部溶解成为NaAlONaAlO2 2溶液溶液(3)Al(3)Al3+3+4OH+4OH-=+2H+2H2 2O O(4)7.5 mL(4)7.5 mL或或17.5 mL17.5 mL1n(OH),310.39g178g mol310.39g78g mol10.78g78g mol2AlO1.1.下列说法不正确的是下列说法不正确的是()A.(2012A.(2012江苏高考江苏高考)由氧化铝制备氢氧化铝的转化关系为由氧化铝制备氢氧化铝的转化关系为B.(201

49、2B.(2012江苏高考江苏高考)由氯化镁溶液制备氧化镁的转化关系为由氯化镁溶液制备氧化镁的转化关系为C.(2012C.(2012天津高考天津高考)明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子,可作漂白剂可作漂白剂D.(2012D.(2012福建高考福建高考)硫酸铝溶液与过量氨水反应的离子方程式硫酸铝溶液与过量氨水反应的离子方程式为为AlAl3+3+3NH+3NH3 3H H2 2O O=Al(OH)Al(OH)3 3+2CONaOH(aq)2323Al ONaAlOaqAl(OH)22MgClaqMg(OH)MgO 石灰乳煅烧43NH【解析【解析】选选C C。A A项

50、中第一步转化为项中第一步转化为AlAl2 2O O3 3+2NaOH+2NaOH=2NaAlO 2NaAlO2 2+H+H2 2O,O,第二步转化为第二步转化为2NaAlO2NaAlO2 2+CO+CO2 2+3H+3H2 2O O=2Al(OH)2Al(OH)3 3+Na+Na2 2COCO3 3或或NaAlONaAlO2 2+CO+CO2 2+2H+2H2 2O O=Al(OH)Al(OH)3 3+NaHCO+NaHCO3 3,A,A正确正确;B B项中第一步转化为项中第一步转化为Ca(OH)Ca(OH)2 2+MgCl+MgCl2 2=Mg(OH)Mg(OH)2 2+CaCl+CaCl2

51、 2,第二步转化为第二步转化为Mg(OH)Mg(OH)2 2 MgO+HMgO+H2 2O,O,所以所以B B正确正确;明矾净水的实质是铝离子水解生成氢氧化铝胶体明矾净水的实质是铝离子水解生成氢氧化铝胶体,吸附水中的吸附水中的杂质杂质,而不是具有漂白性而不是具有漂白性,所以所以C C错误错误;硫酸铝溶液与过量氨水反硫酸铝溶液与过量氨水反应的离子方程式为应的离子方程式为AlAl3+3+3NH+3NH3 3H H2 2O O =Al(OH)Al(OH)3 3+注意氨水为弱碱注意氨水为弱碱,在写离子方程式时要保留化学式形式在写离子方程式时要保留化学式形式,D,D正确。正确。=43NH,2.(2012

52、2.(2012重庆高考重庆高考)向向10 mL10 mL 0.1 mol 0.1 molL L-1-1NHNH4 4Al(SOAl(SO4 4)2 2溶液中溶液中,滴加等浓度滴加等浓度Ba(OH)Ba(OH)2 2溶液溶液xmLxmL,下列叙述正确的是下列叙述正确的是()A.xA.x=10=10时时,溶液中有溶液中有 且且c()c(Alc()c(Al3+3+)B.xB.x=10=10时时,溶液中有溶液中有 且且c()c()c()c()C.xC.x=30=30时时,溶液中有溶液中有BaBa2+2+、OHOH-,且且c(OHc(OH-)c()c()D.xD.x=30=30时时,溶液中有溶液中有Ba

53、Ba2+2+、AlAl3+3+、OHOH-,且且c(OHc(OH-)=c(Ba)=c(Ba2+2+)3244NHAlSO,、4NH2424NHAlOSO,、4NH24SO2AlO、2AlO【解析【解析】选选A A。当。当x=10 x=10时时,二者物质的量相等二者物质的量相等,氢氧根离子的量氢氧根离子的量少少,和铝离子反应生成氢氧化铝后铝离子有剩余和铝离子反应生成氢氧化铝后铝离子有剩余,铵根离子不反铵根离子不反应应,所以铵根离子的浓度大于铝离子的浓度所以铵根离子的浓度大于铝离子的浓度,硫酸根离子的浓度硫酸根离子的浓度大于钡离子的浓度大于钡离子的浓度,硫酸根离子有剩余硫酸根离子有剩余,由此判断由

54、此判断A A正确正确,B,B错误。错误。当当x=30 x=30时时,氢氧根离子和铵根离子、铝离子反应完成后仍有剩氢氧根离子和铵根离子、铝离子反应完成后仍有剩余余,剩余的量和生成的偏铝酸根离子一样多剩余的量和生成的偏铝酸根离子一样多,所以所以C C错误错误,铝离子铝离子没有剩余没有剩余,所以所以D D错误。错误。3.(20093.(2009上海高考上海高考)镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应酸反应,产生气体的体积产生气体的体积(V)(V)与时间与时间(t)(t)关系如图。反应中镁和关系如图。反应中镁和铝的铝的()A.A.物质的量之比为物质的量之比为32

55、32B.B.质量之比为质量之比为3232C.C.摩尔质量之比为摩尔质量之比为2323D.D.反应速率之比为反应速率之比为2323【解析【解析】选选A A。由关系式。由关系式:Mg:MgH H2 2,2Al,2Al3H3H2 2,可知产生等量可知产生等量H H2 2时时,消耗消耗MgMg、AlAl的物质的量之比为的物质的量之比为32,32,二者质量之比为二者质量之比为43,43,摩尔摩尔质量之比为质量之比为89,89,反应速率之比为反应速率之比为3232。4.(20124.(2012上海高考上海高考)氢氧化钠溶液处理铝土矿并过滤氢氧化钠溶液处理铝土矿并过滤,得到含得到含偏铝酸钠的溶液。向该溶液中

56、通入二氧化碳偏铝酸钠的溶液。向该溶液中通入二氧化碳,有下列反应有下列反应:2NaAlO2NaAlO2 2+CO+CO2 2+3H+3H2 2O O=2Al(OH)2Al(OH)3 3+Na+Na2 2COCO3 3已知通入二氧化碳已知通入二氧化碳336 L(336 L(标准状况下标准状况下),),生成生成24 mol Al(OH)24 mol Al(OH)3 3和和15 mol Na15 mol Na2 2COCO3 3,若通入溶液的二氧化碳为若通入溶液的二氧化碳为112 L(112 L(标准状况下标准状况下),),计算生成的计算生成的Al(OH)Al(OH)3 3和和NaNa2 2COCO3

57、 3的物质的量之比。的物质的量之比。【解析【解析】由题目中通入由题目中通入336 L336 L二氧化碳的数据可知二氧化碳的数据可知,若溶液为偏若溶液为偏铝酸钠铝酸钠,则得到的氢氧化铝为则得到的氢氧化铝为30 mol,30 mol,现在得到的是现在得到的是24 mol,24 mol,因因此原溶液中含有氢氧化钠此原溶液中含有氢氧化钠6 mol,6 mol,当向此溶液中通入当向此溶液中通入5 mol5 mol二氧二氧化碳时化碳时,二氧化碳先与氢氧化钠反应二氧化碳先与氢氧化钠反应,生成生成3 mol3 mol碳酸钠碳酸钠,剩余的剩余的2 mol2 mol二氧化碳与偏铝酸钠反应生成二氧化碳与偏铝酸钠反应

58、生成4 mol4 mol的氢氧化铝同时又生的氢氧化铝同时又生成成2 mol2 mol的碳酸钠。的碳酸钠。答案答案:4545【反思提升【反思提升】1.“1.“铝三角铝三角”在解题中的应用在解题中的应用进行物质推断、判断离子共存及混合物的分离提纯时进行物质推断、判断离子共存及混合物的分离提纯时,要紧紧要紧紧围绕含铝元素物质的相互转化来展开。围绕含铝元素物质的相互转化来展开。2.2.解答解答Al(OH)Al(OH)3 3沉淀与溶解图像的常用方法沉淀与溶解图像的常用方法AlAl3+3+、Al(OH)Al(OH)3 3三者之间在一定条件下可以相互转化三者之间在一定条件下可以相互转化,在转在转化过程中涉及的反应较多化过程中涉及的反应较多,且图像趋势相近且图像趋势相近,因此因此,解答图像问解答图像问题时必须熟知相关的反应题时必须熟知相关的反应,抓住反应抓住反应“量量”之间的关系之间的关系,看清坐看清坐标的含义标的含义,运用对比的方法分析图像的异同点运用对比的方法分析图像的异同点,掌握各类图像的掌握各类图像的特点特点,才能顺利解题。才能顺利解题。2AlO、