1、第 2 讲 从铝土矿到铝合金考纲要求 了解铝及其重要化合物的主要性质和应用。考点一 铝的性质及应用1铝的结构和存在铝元素在地壳中含量丰富，仅次于 。自然界中的铝全部以 存在。2物理性质银白色有金属光泽，有良好的延展性、导电性和传热性等，密度较小，质地柔软。3.铝的用途纯铝用作导线，导电性与银和铜比较： 铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。4金属铝的化学性质深度思考 1判断正误，正确的划 “” ，错误的划“”(2)Mg、Al 在空气中性质稳定，因而都具有很强的抗腐蚀性 ( )(3)MgO 与 Al 粉的混合物也可称为铝热剂 (4)Mg 是活泼金属，而 Al 是两性金属(5)Mg 燃 烧，能用干
2、冰灭火器和泡沫灭火器。2，(1)铝与酸、碱反应的实质是什么？氧化剂是什么？(2)镁在空气中充分燃烧，所得固体产物可能有哪些：_(用化学式表示) 。题组一 对比掌握铝、镁的性质1镁、铝单质的化学性质以相似为主，但也存在某些重大差异性，下列物质能用于证明二者存在较大差异性的是CO 2 盐酸 NaOH 溶液 水 ( )A B C D3常温下把铝粉加入下列物质中，能产生氢气的是 ( )A硫酸钠溶液 B稀硝酸 C浓硫酸 D氯化铵溶液题组二 铝与酸或碱反应的定量分析4将等物质的量的镁和铝混合，取等质量该混合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是 ( )A3 molL 1 HCl B
3、4 molL 1 HNO3 C8 molL 1 NaOH D18 molL 1 H2SO45铝是中学化学学习阶段的唯一一种既能与酸(非氧化性酸) 反应又能与强碱溶液反应放出H2 的金属，就铝的这一特殊性质回答下列问题：(4)甲、乙两烧杯中各盛有 100 mL 3 molL1 的盐酸和 NaOH 溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后，测得生成的气体体积比为 V(甲) V(乙)12，则加入铝粉 g思维建模(1)铝与酸、碱反 应生成 H2 的量的关系一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比 ”或“” )。 ，其净水的原理是 Al(OH)3 胶体吸附水中杂质形成沉淀
4、而净水。深度思考 1 在做铝的燃烧实验时，用坩 埚钳夹住一小块铝箔，在酒精灯上加热至其熔化，会看到的现象是铝箔熔化，失去光 泽，但熔化的 铝并不滴落。原因是_。2中学学习阶段接触到许多既能与酸反应又能与碱反应的物质，除了 Al 及其重要化合物外，你还知道哪些？题组二 制备 Al(OH)3 的最佳途径3用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝，下列操作步骤中最恰当的组合是 ( )加盐酸溶解加烧碱溶液溶解过滤通入过量 CO2 生成 Al(OH)3 沉淀加入盐酸生成 Al(OH)3 沉淀加入过量烧碱溶液A B C D4若甲、乙、丙三位同学用规定的药品制备 Al(OH)3。规定必用的药品如下：350 g
5、70% H2SO4 溶液， NaOH 固体 240 g，足量铝屑、水(不能用其他药品) 。甲、乙、丙用各自设计的方案制得 Al(OH)3 的质量分别是 W1、W 2、W 3。三种实验方案如下：甲：铝加 NaOH 溶液加 H2SO4 溶液W 1 g Al(OH)3乙：铝加 H2SO4 溶液加 NaOH 溶液W 2 g Al(OH)3丙：Error!W 3 g Al(OH)3试回答：(1)从充分利用原料、降低成本和提高产率等因素分析，实验方案最合理的是_。(2)三位学生制得的 Al(OH)3， W1、W 2、W 3 其质量由大到小的顺序是_。(3)制得 Al(OH)3 的最大质量是 _。2与 Al
6、(OH)3 沉淀生成有关的图像分析题组一 Al 3 、AlO 溶液加碱或酸反应现象的应用 21下列各项操作中，不发生“先产生沉淀，然后沉淀又溶解”现象的是 ( )向饱和碳酸钠溶液中通入过量的 CO2 向 NaAlO2 溶液中逐滴加入过量的稀盐酸 向 AlCl3 溶液中逐滴加入过量稀氢氧化钠溶液 向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸A B C D2下列各组物质的无色溶液，不用其他试剂即可鉴别的是_。NaOH、AlCl 3 NaHCO 3、H 2SO4 NaAlO 2、NaHSO 4Na 2CO3、HCl Na 2CO3、NaHCO 3、Ca(OH) 23常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
7、 ( )A无色溶液中：ClO 、MnO 、Al 3 、K B1.0 molL1 的 NaAlO2 溶液中： 4Cl 、HCO 、K 、Ca 2 C在强碱性环境中：AlO 、SiO 、Na 、K D能使甲基橙显红色的 3 2 23溶液中：NH 、AlO 、Na 4 24下列离子方程式书写正确的是 ( )A向氯化铝溶液中通入过量氨气： 4NH3Al 3 2H 2O=AlO 4NH 2 4B将铝片打磨后置于 NaOH 溶液中：2Al2OH =2AlO H 2 2C向明矾溶液中加入过量的 Ba(OH)2 溶液：Al3 2SO 2Ba 2 4OH =2BaSO4AlO 2H 2O24 2D向 NaAlO
8、2 溶液中通入足量 CO2：2AlO CO 23H 2O=2Al(OH)3CO 2 23反思归纳 1离子共存问题(1)Al 3 与 OH 、AlO 、CO (HCO )、S2 等不能大量共存。 2 23 3(2)AlO 与 H 、HCO 、Al3 、Fe3 等不能大量共存。 2 32离子反应先后顺序问题当溶液中有多种离子 时，要考 虑 离子之间的反应顺序，如向含有H 、NH 、Mg2 、Al3 的混合溶液中逐滴加入 NaOH 溶液，NaOH 先与 H 反应，再与 4Mg2 、Al3 反应生成沉淀，再与 NH 反应，最后才溶解 Al(OH)3 沉淀。 43Al 及其化合物的除杂归类事例 (1)M
9、g(Al)：(2)Fe2O3(Al2O3)：(3)Mg(OH)2Al(OH)3：加足量NaOH 溶液；(4)Mg 2 (Al3 )：加过量 NaOH 溶液， 过滤，再加酸充分溶解。题组三 Al 3 、Al(OH) 3、AlO 三者之间关系的定量分析 25如图表示 AlCl3 溶液与 NaOH 溶液相互滴加过程中微粒的量的关系曲线，下列判断错误的 ( )A线表示 Al3 的物质的量的变化 Bx 表示 AlCl3 的物质的量C线表示 Al(OH)3 的物质的量的变化D线表示 AlO 的物质的量的变化 26向物质的量浓度均为 1 molL1 的 AlCl3 和盐酸的混合溶液中逐滴滴入 NaOH 溶液
10、，下图n 表示 Al(OH)3 的物质的量、V 表示 NaOH 溶液的体积能正确表示这个反应过程的是( )7向 30 mL 1 molL1 的 AlCl3 溶液中逐渐加入浓度为 4 molL1 的 NaOH 溶液，若产生0.78 g 白色沉淀，则加入的 NaOH 溶液的体积可能为 ( )A3 mL B7.5 mL C15 mL D17.5 mL方法指导 可溶性铝盐与强碱反应的计算规律(1)求产物 Al(OH)3 的量当 n(OH )3n(Al 3 )时，nAl(OH) 3 n(OH )；13当 3n(Al3 )n(OH )4n(Al3 )时，nAl(OH) 34n(Al 3 )n(OH )；当
11、 n(OH )4n(Al 3 )时，nAl(OH) 30，无沉淀。(2)求反应物碱的量若碱不足(Al 3 未完全沉淀)，n(OH )3nAl(OH) 3；若碱使生成的 Al(OH)3 部分溶解，n(OH )4n(Al 3 )nAl(OH) 3。探究高考 明确考向 1判断正误，正确的划“” ，错误的划“”(1)氯离子存在时，铝表面的氧化膜易被破坏，因此含盐腌制品不宜直接存放在铝制容器中 (2)向明矾溶液中滴加 Ba(OH)2 溶液，恰好使 SO 沉淀完全：242Al3 3SO 3Ba 2 6OH =2Al(OH)33BaSO 4243(2012安徽理综，13)已知室温下， Al(OH)3 的 K
12、sp 或溶解度远大于 Fe(OH)3。向浓度均为0.1 molL1 的 Fe(NO3)3 和 Al(NO3)3 混合溶液中，逐滴加入 NaOH 溶液。下列示意图表示生成 Al(OH)3 的物质的量与加入 NaOH 溶液的体积的关系，合理的是 ( )5(2013大纲全国卷，29)铝是一种应用广泛的金属，工业上用 Al2O3 和冰晶石(Na 3AlF6)混合熔融电解制得。铝土矿的主要成分是 Al2O3 和 SiO2 等。从铝土矿中提炼 Al2O3 的流程如下：以萤石(CaF 2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如上：回答下列问题：(1)写出反应 1 的化学方程式_ 。(2)滤液中加入 CaO 生成的沉
13、淀是 _，反应 2 的离子方程式为_。(3)E 可作为建筑材料，化合物 C 是_，写出由 D 制备冰晶石的化学方程式_。(4)电解法制铝的化学方程式是_，以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是_。3下列物质中既能跟稀硫酸反应，又能跟氢氧化钠溶液反应的是 ( )NaHCO 3 (NH 4)2SO3 Al 2O3 Al(OH) 3 AlA全部 B只有 C只有 D只有6甲、乙两烧杯中分别装有相同体积、相同 pH 的氨水和 NaOH 溶液，各加入 10 mL 0.1 molL 1 AlCl3 溶液，两烧杯中都有沉淀生成。下列判断正确的是 ( )A甲中沉淀一定比乙中的多 B甲中沉淀可能比乙中的多C甲中
14、沉淀一定比乙中的少 D甲中和乙中的沉淀一定一样多7某溶液中可能含有 H 、NH 、Mg 2 、Al 3 、Fe 3 、 CO 、SO 、NO 中的几种。 4 23 24 3若加入锌粒，产生无色无味的气体；若加入 NaOH 溶液，产生白色沉淀，且产生的沉淀量与加入 NaOH 的物质的量之间的关系如图所示。则下列说法正确的是 ( )A溶液中的阳离子只有 H 、Mg 2 、Al 3B溶液中 n(NH )0.2 mol 4C溶液中一定不含 CO ，可能含有 SO 和23 24NO 3Dn(H )n(Al 3 )n(Mg 2 )1118双羟基铝碳酸钠是医疗上常用的一种抑酸剂，其化学式是 NaAl(OH)
15、2CO3。关于该物质的说法正确的是 ( )A该物质属于两性氢氧化物 B该物质是 Al(OH)3 和 Na2CO3 的混合物C1 mol NaAl(OH)2CO3 最多可消耗 3 mol H D该药剂不适合于胃溃疡患者服用9某无色溶液，由Na 、Ag 、Ba 2 、Al 3 、AlO 、Mn 2O 、CO 、SO 中的若干种组成， 4 23 24取该溶液按如下步骤进行实验，得到框图所示现象。下列说法正确的是A原溶液中一定含有 Ba2 、 AlO ，可能含有 Na B白色沉淀甲是 BaCO3 2C气体 a 和气体 b 均是 CO2 D原溶液一定呈酸性12如图所示为一定量 AlCl3 溶液中加入 N
16、aOH 溶液后，产生 Al(OH)3 白色沉淀的质量与 NaOH 的物质的量之间的关系曲线。请回答下列问题：(1)A 点时已参加反应的 AlCl3 和 NaOH 的物质的量之比为_。(2)AB 段曲线所表示的反应的离子方程式为_(3)向 B 处生成的溶液中通入二氧化碳，可观察到的现象是_(4)向含有 0.1 mol NH4Al(SO4)2 溶液中逐滴加入 5 molL1 NaOH 溶液，开始发现溶液中出现白色沉淀并逐渐增多；一段时间后有刺激性气味的气体逸出；最后白色沉淀逐渐减少并最终消失。请在下图中画出生成沉淀的物质的量与加入 NaOH 溶液体积的关系示意图。13无水 AlCl3 易升华，可用
17、作有机合成的催化剂等。工业上以铝土矿(Al 2O3、Fe 2O3)为原料制备无水 AlCl3的工艺流程如下。(1)氯化炉中 Al2O3、Cl 2 和 C 反应的化学方程式为_(2)用 Na2SO3 溶液可除去冷却器排出的尾气中的 Cl2，此反应的离子方程式为_。(3)升华器中主要含有 AlCl3 和 FeCl3，需加入少量 Al，其作用是 _。(4)为测定制得的无水 AlCl3 产品(含杂质 FeCl3)的纯度，称取 16.25 g 无水 AlCl3 样品，溶于过量的 NaOH 溶液中，过滤出沉淀物，沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重，得其质量为0.32 g。写出上述除杂过程中涉及的离子方程式：_
18、、_。AlCl 3 产品的纯度为_。(5)工业上另一种以铝灰为原料制备无水 AlCl3 的工艺中，最后一步是由 AlCl36H2O 脱水制备无水 AlCl3，实现这一步的方法是 _。14镁在空气中燃烧除生成 MgO 外，还可能生成 Mg3N2。某校化学兴趣小组的同学利用镁在空气中燃烧后的固体( 不含单质 )进行实验，探究其组成。(1)甲组同学取一定量燃烧后的固体投入水中，得到了一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，该气体的化学式为_，说明固体中含有Mg3N2，生成该气体的化学反应方程式为_(2)乙组同学为测定 Mg3N2 的含量，用下图所示装置进行实验，充分反应后再加热 A。其中浓硫酸的作用是
19、_对 A 加热的目的是_已知加入的固体质量为 4.0 g，最终 C 装置增重 a g，则固体中含 Mg3N2_ g(用含a 的式子表示)。(3)丙组有的同学认为乙组同学的测定结果偏高，理由是_。有的同学认为乙组同学的测定结果偏低，理由是_。丙组同学进行了改进，他们将乙组同学实验中得到的难溶固体进行过滤、洗涤、干燥，并灼烧固体至恒重，测得其质量为 4.08 g。上述过程中，洗涤沉淀的操作是_。镁在空气中燃烧后生成的固体中 Mg3N2 的质量分数为_。(4)有一种用铵盐与含镁矿石混合煅烧制取氧化镁的方法，解决了现有方法存在的原料成本高、项目投资大、能耗高、副产品不好用等问题，其原理是将含镁矿石粉(含氧化镁)与铵盐混合，经过煅烧、水溶、过滤，得到粗镁盐溶液，并回收煅烧产生的氨。写出用固体(NH 4)2SO4 与含镁矿石粉混合煅烧时的化学反应方程式_。
