铝及其化合物复习讲义.doc

1、 1铝及其化合物复习讲义一、铝的重要性质1.铝元素位于周期表 、 族，原子结构示意图 ，是较活泼的金属元素，在自然界中以 态存在，在地壳中的含量占金属中的第 位，铝元素在地壳中主要存在的物质是 。2物理性质：铝为 色金属，熔点 ，密度为 2.7gcm-3,导电性仅次于银、铜和金。3.铝的冶炼：二.铝的化学性质跟非金属单质反应氧气 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： 做“毛刷实验”时，先将铝片用砂纸打磨，然后将铝片没入硝酸汞溶液片刻，取出，用滤纸轻轻吸干铝片表面的溶液，将铝片放置在空气中，出现的现象为_,生成白毛的成分是 .本实验的目的是_, 试验中发生的

2、反应方程式_,为什么没有在铝片的表面生成致密的氧化膜？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、Al 4C3(2000)。Al Cl 2 Al S铝与酸反应与非氧化性强酸反应 Al H 2SO4Al HCl与氧化性酸 常温下，铝、铁遇浓硫酸、浓硝酸发生 ，铝与稀硝酸反应不产生 H2，与热浓硫酸、浓硝酸反应： Al HNO 3 注意：钝化是化学变化，因为表面生成一层致密的氧化膜阻止了反应的继续进行。(3)铝与水的反应：反应前为什么要打磨铝条？（4）铝与强碱溶液反应的原理：Al NaOH H 2O 离子

3、方程式 （5）铝热反应Al Fe 2O3 铝粉和氧化铁粉末的混合物称为铝热剂。右图为铝热反应的实验装置，如果该实验用到的一种反应物是氧化铁粉末。请回答： （写名称） （写化学式） （写化学式）在该实验中，的作用是 ，的作用是 ，氧化铁和铝粉反应的化学方程式是 铝热反应在工业上通常有两种用处，一种是 ，另一种是 （6）与盐溶液发生置换反应 Al CuSO 41.两份相同质量的铝粉，分别与足量 NaOH 和足量的盐酸反应，产生气体物质的量之比是 2.两份足量的铝粉，分别与等物质的量 NaOH 和盐酸反应，产生气体物质的量之比是 3.两份足量的铝粉，分别与 NaOH 和盐酸反应，产生气体物质的量相等

4、，则 NaOH 和盐酸物质的量之比是 4.有一块铁铝合金，将其全部溶于盐酸中，然后加入过量的 NaOH 溶液，用过滤法将沉淀与溶液分离，将沉淀物在空气中灼烧，最后得到棕红色粉末，其质量恰好与原合金的质量相等，则合金中铝的质量分数2为 （A）30 （B）40 （C）50 （D）705、有 5.1g 的铝,投入 500ml 2molL-1 的 HCl 溶液中，若要得到沉淀的最大值，则加入同浓度的 NaOH 溶液的体积应为A、250mL B、425mL C、500mL D、560mL三、铝的重要化合物 1、氧化铝（Al 2O3） (1)物理性质：白色固体、熔点高（2054） 、不溶于水，不与水化合。

5、常作耐火材料。刚玉的主要成分是 Al2O3 ，其中把含少量铬元素的刚玉称为红宝石；含少量的铁和钛元素的刚玉称为蓝宝石。(2)化学性质：电解熔融的氧化铝制备单质铝但由于氧化铝的熔点很高，故在氧化铝中添加冰晶石（Na 3AlF6)降低其熔点。2Al2O3 = 2Al + 3 O2 与酸反应：与碱反应：既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的氧化物叫两性氧化物2、氢氧化铝（Al（OH) 3）（1）物理性质：氢氧化铝是白色胶状物质，不溶于水，有强的吸附性，可以吸附水中的悬浮物和各种色素。（2）化学性质：不稳定性：氢氧化铝不稳定，受热易分解。Al(OH) 3+NaOHAl(OH)3 具有两性的原因：H +A

6、lO2+H2O Al(OH)3 Al3+ + 3OH注意：(1)氢氧化铝作为碱时是三元碱；作为酸时是一元酸（HAlO 3） 。(2)氢氧化铝与酸碱反应时，弱酸弱碱是不能把氢氧化铝溶解的。3、明矾：KAl(SO 4)212H2O复盐的概念:由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的盐叫复盐。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。.氯化铝 电解质， 化合物。1、 在强酸性溶液中，铝元素的存在形式是 A、Al(OH) 3 B、Al 2O3 C、AlO 2- D、Al 3+2、 等质量的铝粉分别与足量的盐酸和 NaOH 溶液反应，生成氢气

7、的质量分别为 m1、m 2，则m1、m 2 的关系是 A、m 1m 2 B、m 1=m2 C、m 1m 2 D、无法确定3、 用于冶炼铝的铝土矿，其主要成分为 Al2O3H2O 和 Al2O33H2O，此外混有少量氧化铁和二氧化硅杂质。为了冶炼铝，拟定如下图所示的实验步骤，请在括号内填写相应的化学式或离子符号或操作：铝土矿(2)固体(3)滤 液(11)固体 ( ) (9)固体 ( )(6)滤 液(5)沉淀(8)白色沉淀( )滤液弃用(1)( )(4)加入 ( ) (7)通入 ( )(10)( )电解Al(OH) 3 + HClKAl(SO4)2 34.为治胃酸过多,常服含 Al(OH)3 的药

8、物( 胃舒平),为什么能有这种疗效?怎样除去 AlCl3 固体中的杂质 NaCl?我们学过的铝盐还有些什么用途?例如明矾为何可作净水剂?四铝离子和偏铝酸盐的的性质：用图象描述下列实验的结果，指出其实验现象，写出反应的离子方程式。铝离子的性质主要体现两点一是水解，二是与碱反应思考：写出 Al2(SO4)3 溶液与 Na2S、NaHCO 3、Na 2CO3 溶液反应的离子方程式。1、Al 3+与弱碱反应：在可溶性铝盐溶液中逐滴滴入氨水至过量。实验现象：离子方程式：2、Al 3+与强碱反应：（1）在可溶性铝盐溶液中逐滴滴入 NaOH 溶液至过量。实验现象：离子方程式：（2）向 NaOH 溶液中逐滴滴

9、入可溶性铝盐溶液至过量。实验现象：离子方程式：（3）在含有盐酸的 AlCl3 溶液中逐滴滴入 NaOH 溶液至过量。实验现象：离子方程式：（4）在含有 MgCl2 的 AlCl3 溶液中逐滴滴入 NaOH 溶液至过量。实验现象：离子方程式：（5）向含等物质的量的 Al3+、Mg 2+的溶液中先加入 NaOH，再加稀盐酸实验现象：离子方程式：3、AlO 2-与弱酸反应向 NaAlO2 溶液中逐渐通入 CO2 至过量：实验现象：离子方程式：nAl(OH)30 n(NH3H2O)nAl(OH)30 n(NaOH)nAl(OH)30 n(NaOH)nAl(OH)30 n(CO2)nAl(OH)30 n

10、(Al3+)沉淀（mol）0 n(H+或 OH-)44、AlO 2-与强酸反应（1）向 NaAlO2 溶液中逐滴滴入稀盐酸至过量：实验现象：离子方程式：（2）向稀盐酸中逐滴滴入偏铝酸钠溶液至过量：实验现象：离子方程式：（3）向含有 NaOH 的 NaAlO2 溶液中逐滴滴入稀盐酸至过量：实验现象：离子方程式：5、AlCl 3、MgCl 2 溶液中加过量的 NaOH 溶液实验现象：离子方程式：7、关于 KAl(SO4)2 和 Ba(OH)2 反应的原理及图象:（1）沉淀物质的量变化图象 （2）沉淀质量变化图象沉淀物质的量最大时反应的化学方程式 沉淀质量最大时反应的化学方程式6.有 100mL 3

11、mol/L NaOH 溶 液 和 100mL 1mol/L AlCl3溶 液 ， 按 如 下 两 种 方 法 进 行 实 验 ： 将 NaOH 溶液 分 多 次 加 到 AlCl3溶 液 中 ； 将 AlCl3溶 液 分 多 次 加 到 NaOH 溶 液 中 ， 比 较 两 次 实 验 的 结 果 是 ： 现 象_(填 “相 同 ”或 “不 相 同 ”)， 沉 淀 量 _(填 “相 等 ”或 “不 相 等 ”)五练习1.判断下列溶液蒸干、灼烧得到什么产物？（1）AlCl 3 （2）NaAlO 2 （3）NaHCO 32.无色透明溶液跟铝反应放出 H2，试判断下列离子：Cu 2+、Ba 2+、M

12、g 2+、H +、Ag +、SO 32-、SO42-、HCO 3-、OH -、NO 3-，何者在下列条件下能存在于此溶液中。（1）当生成 Al3+时，可能存在 （2）当生成 AlO2-时，可能存在 。3、实验室中有甲乙丙三位学生欲制备 Al(OH)3，桌子上放着同样药品：231g70%的硫酸，140g 含杂质苛性钾 20%的烧碱，足量的铝屑。甲、乙、丙三位学生分别制得 m1g、m 2g、m 3gAl(OH)3,实验方案为:甲:Al Al2(SO4)3 m1gAl(OH)3乙:Al NaAlO2 m2gAl(OH)3丙:Al Al2(SO4)3nAl(OH)30 n(H+)nAl(OH)30 n

13、(H+)nAl(OH)30 n(AlO2-)沉淀（mol）0 n(NaOH)沉淀（mol）0 VBa(OH)2沉淀(g)0 VBa(OH)2H2SO4H2SO4H2SO4NaOHNaOH5m3gAl(OH)3Al NaAlO2请从充分利用原料、降低成本和提高产率等因素分析， 的实验方案最佳。三位学生制得的 Al(OH)3 质量(m 1、m 2、m 3)大小顺序为 。若要得到等量的 Al(OH)3 则消耗原料的大小关系为 。4、某无色溶液可能由 Ba(NO3)2、MgCl 2、KOH、KHS 、Al 2(SO4)3 中的一种或几种混合而成，在此溶液中逐滴加入稀 HNO3，先产生白色沉淀，而后白色

14、沉淀又会溶解，则该溶液中所含的溶质是上述物质中的 溶于水得到的。其相互反应的离子方程式 。5、在 0.1molL-1 的 Al2(SO4)3 溶液 100mL 中,滴加 0.5molL-1 的 NaOH 溶液生成沉淀 1.17g,则耗 NaOH溶液的体积为A、90mL B、10mL C、50mL D、130mL6、下列溶液通入少量的 CO2后无沉淀的是（ ）A、CaCl 2 B、Ca(ClO) 2 C、Na 2SiO3 D、饱和 Na2CO3溶液7铍(Be) 与铝的性质相似，已知反应 BeCl2Na 2BeO2 2H2O NaCl2Be(OH) 2能进行完全。据此作出的以下推断中正确的是 (

15、)A常温时，BeCl 2 溶液 pH7，将其蒸干、灼烧后可得残留物 BeCl2B常温时，Na 2BeO2 溶液 pH7，将其蒸干、灼烧后可得残留物 Na2BeO2CBe(OH) 2 既能溶于盐酸，又能溶于 NaOH 溶液DBeCl 2 水溶液的导电性较强，说明 BeCl2 一定是离子化合物8硫酸铝、硫酸钾、明矾三种物质组成的混合物中，当 SO 的浓度为 0.20 mol/L 时，加入等体积的240.20 mol/L 的 KOH 溶液(混合溶液体积变化忽略不计)，使生成的白色沉淀恰好溶解，那么反应后溶液中K 的浓度为 A0.20 mol/L B0.25 mol/L 来源: 学。科。网 C0.22

16、5 mol/L D0.45 mol/L9. 有关 Al 与 NaOH 溶液的反应的说法中，正确的是 ( )A.铝是还原剂，其氧化产物是 Al(OH)3 B.NaOH 是氧化剂，其还原产物是 H2C.铝是还原剂，H 2O 和 NaOH 都是氧化剂 D.H2O 是氧化剂，Al 被氧化10、实验室将 9g 铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂。发生铝热反应之后，所得固体中含金属单质为 18g，则该氧化物粉末可能是AFe 2O3 和 MnO2 BMnO 2 和 V2O5 CCr 2O3 和 V2O5 DFe 3O4 和 FeO11、用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁（如右图） ，将试

17、管浸入硝酸汞溶液中，片刻取出，然后置于空气中，不久铝箔表面生出“白毛” ，红墨水柱右端上升。根据实验现象判断下列说法错误的是A. 实验中发生的反应都是氧化还原反应 B. 铝是一种较活泼的金属，C. 铝与氧气反应放出大量的热量D. 铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的混合物12、下列各组物质的稀溶液相互反应，无论是前者滴入后者，还是后者滴入前者，反应现象都相同的是A AgNO3 和氨水 B AlCl3 和 NaOHC NaAlO2 和 H2SO4 D Ba(HCO3)2 和 Ba(OH)213、在 Al2(SO4)3 和 MgSO4 的混合溶液中，滴加 NaOH 溶液 ，生成沉淀的量NaOH6与滴

18、入 NaOH 溶液的体积关系如下图所示，则原混合液中 Al2(SO4)3 与 MgSO4 的物质的量浓度之比为 （ ）A6：1 B3：1 C2：1 D1：2 14、将一定量的钠铝合金置于水中，合金全部溶解，得到 20 mL pH 14 的溶液，然后用 1 mol L1 的盐酸滴定，至沉淀质量最大时，消耗盐酸 40 mL ，原合金中钠的质量为 A0 . 46 g B . 0 . 69 g C0 . 92 g D0 . 23 g15在 Al2(SO4)3 和 MgSO4 混合溶液中，滴加 NaOH 溶液的体积与生成沉淀的物质的量的关系如图所示，则原混合溶液中 Al2(SO4)3 与 MgSO4 的

19、物质的量之比为 ( )A61 B31 C21 D1216把铝粉和 Fe3O4 粉末配成铝热剂，分成两等份，前一份在高温下恰好完全反应，然后将生成物与足量的稀盐酸反应；后一份直接加入足量的 NaOH 溶液使之充分反应，前后两种情况下生成气体的物质的量之比为 A11 B98 C34 D4317.已知 Ba(AlO2)2 可溶于水。右图表示的是向 A12(SO4)3 溶液中逐滴加入 Ba(OH)2 溶液时，生成沉淀的物质的量 y 与加人 Ba(OH)2 的物质的量 x 的关系。下列有关叙述正确的是Aab 时沉淀的物质的量:A1(OH) 3 比 BaSO4 多Bc d 时溶液中离子的物质的量：AlO

20、2 比 Ba2+多Ca d 时沉淀的物质的量： BaSO4 可能小于 A1(OH)3Dde 时溶液中离子的物质的量：Ba 2+可能等于 OH18.将溶液（或气体）X，逐渐加入（或通入）到一定量的 Y 溶液中，产生沉淀的量与加入 X 物质的量的关系如图，符合图中情况的一组物质是A B C DX H2S HCl NH3 NH3.H2OY Na2SO3NaAlO2AlCl3 AgNO319.在某化工生产中，要用到一种无色、可溶于水的晶体铝铵矾。该晶体是一种复盐，其主要化学成分为十二水合硫酸铝铵。向该复盐的浓溶液中逐滴加入浓 NaOH 溶液，将发生一系列的变化。试回答：（1）硫酸铝铵在水溶液中的电离方

21、程式为 。（2）在逐滴加入浓氢氧化钠的过程中，产生的现象有溶液会出现白色沉淀；有刺激性气味气体逸出；白色沉淀量逐渐增多；白色沉淀完全消失；白色沉淀量逐渐减少。请回答出各种现象由先到后出现的顺序（用序号回答） 。（3）写出滴入氢氧化钠的过程中，有关反应的离子方程式 ,20.下列各图中的纵坐标表示沉淀的物质的量，横坐标表示加入 x 的物质的量，请将各图一一对应的反应的代号填入每图下方的括号内。ACa 3(PO4)2悬浊液中滴入 H3PO4 BNaAlO 2溶液中通入 HClCBa(OH) 2溶液中通入 SO2 D石灰水中通入 CO2EAlCl 3溶液中滴入氨水 FAlCl 3溶液中滴入 NaAlO

22、2溶液GSO 2溶液中通入 H2S 气体 H稀硫酸中滴入 Ba(OH)2溶液IAlCl 3、MgSO 4的混合溶液中加入过量 NaOH 溶液 J在盐酸酸化的 AlCl3溶液中，滴入 KOH 溶液KAlCl 3溶液中滴入 NaOH 溶液X 物质的量沉淀量75、某无色溶液可能由 Ba(NO3)2、MgCl 2、KOH、KHS、Al 2(SO4)3中的一种或几种混合而成，在此溶液中逐滴加入稀 HNO3，先产生白色沉淀，而后白色沉淀又会溶解，则该溶液中所含的溶质是上述物质中的 溶于水得到的。其相互反应的离子方程式 。21向用盐酸酸化的 MgSO4 溶液中加入 Ba(OH)2 溶液，产生的沉淀质量 m

23、与加入的体积 V 之间的关系，关于下图曲线的推测正确的是Aab 段产生的沉淀为硫酸钡 Bab 产生段的沉淀为氢氧化镁 Cbc 段产生的沉淀为氢氧化镁 Dbc 段产生的沉淀为硫酸钡和氢氧化镁18向含 1mol HCl 和 1mol MgSO4 的混合溶液中加入 lmol/L 的Ba(OH)2 溶液，产生沉淀的物质的量（ n）与加入 Ba(OH)2 溶液体积（V）间的关系图正确的是 ( )19在 1L 含 0.1molNaAlO2 和 0.1molBa(OH)2 的混合溶液中，逐滴加入浓度为 0.1mol/L 的H2SO4 溶液，下列图像中能表示反应产生沉淀的物质的量与加入硫酸溶液体积之间的关系的

24、是（ ）23将 0.5 摩 AlCl3 和 2.5 摩 KOH 溶解于水，在该混合液中逐滴加入盐酸，反应可分为三个阶段。若加入的 HCl 为 n 摩，摩计算在 n 值增大的过程中不同反应阶段的 n 值范围，将计算结果及所观察到的现象填入下表，并写出计算过程。观察到现象 第一阶段 第二阶段 第三阶段m/gV/mLOabc d8加入 HCl n 值范围（mol）24、向含 amolKAl(SO4)2的溶液中逐滴加入含 bmolBa(OH)2的溶液，试讨论当 a 和 b 的比值为何值时，产生的沉淀的成份及其物质的量各是多少？试将计算结果填入下表：产生的沉淀a 与 b 之比化学式 物质的量(mol)2

25、5现有 AlCl3 和 FeCl3 混合溶液,其中 Al3+和 Fe3+的物质的量之和为 1.0mol,在此溶液中加入 450 毫升8.0 摩/升的 NaOH 溶液,使其充分反应.设 Al3+物质的量与总物质的量的比值为 a.(1)根据反应的化学方程式计算a=0.4时,溶液中产生的沉淀是_,物质的量是_.(2)计算沉淀中只有Fe(OH) 3的a取值范围是_.请在下图中画出沉淀总量(摩)随a(01)变化的曲线.(3)若Al 3+和Fe 3+物质的量之和为b摩(b为合理数值),其他条件不变时,求沉淀中同时有Fe(OH) 3、Al(OH) 3的a取值范围_.其中沉淀的物质的量Fe(OH) 3为_ ,

26、 Al(OH)3为 _(用含有a、b的式子表示).26超细氮化铝粉末被广泛应用于大规模集成电路生产等领域。其制取原理为：Al2O3N 23C 高 温 2AlN3CO由于反应不完全，氮化铝产品中往往含有炭和氧化铝杂质。为测定该产品中有关成分的含量，进行了以下两个实验：（1）称取 10.00 g 样品，将其加入过量的 NaOH 浓溶液中共热并蒸干，AlN 跟 NaOH 溶液反应生成 NaAlO2，并放出氨气 3.36 L（标准状况）。 上述反应的化学方程式为_ 该样品中的 A1N 的质量分数为_9（2）另取 10.00g 样品置于反应器中，通入 2.016 L（标准状况）O 2，在高温下充分反应后测得气体的密度为 1.34 g/L（已折算成标准状况，AIN 不跟 O2 反应）。该样品中含杂质炭_g。