1、1第二节 铝及其重要化合物【高考目标导航】了解铝及其重要化合物的主要性质及应用【基础知识梳理】一、铝的重要性质1物理性质2.化学性质(1)跟非金属单质反应(O 2,Cl2,S) , , , (2)铝与酸反应 (3)铝与强碱溶液反应 (4)铝热反应 二、铝的重要化合物1.氧化铝与酸反应: 与碱反应: 2.氢氧化铝(1)化学性质:氢氧化铝是两性氢氧化物 , 氢氧化铝受热分解 (2)Al(OH) 3的制备:用弱碱氨水与可溶性铝盐反应. 向偏铝酸盐中通入 CO2 (3)明矾考点一、 “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:(2)离子共存 问题:Al 3+与OH 、S
2、 2 、HS 、AlO 、CO 32 、HCO 3 因双水解反应或生成沉淀而不能大量共存;AlO 与 2H+、NH 4+、Al 3+、Fe 3+等不能大量共存。(3)鉴别 AlCl3溶液和 AlCl3溶液(利用滴加顺序不同,现象不同)(4)分离提纯利用 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 ( )A13 B32 C14 D272变式练习 1. 将 AlCl3溶液和氢氧化钠溶液等体积混合,得到的沉淀中含铝元
3、素与溶液中所含铝元素相等,则原 AlCl3与 NaOH 两溶液的物质的量浓度之比可能是( )A13 B23 C14 D27考点二、氢氧化铝沉淀的图象分析 ( 三维设计 30 页 )【典例 2】某无色溶液中,已知含有 H 、Mg 2 、Al 3 等阳离子,逐滴加入 NaOH(溶液),则消耗 NaOH(溶液)体积( x 轴)和生成沉淀量( y 轴)之间的函数关系,可用下图表示,则下列图中正确的是( )变式练习 2. 在 Al2(SO4)3 和 MgSO4 的混合溶液中,滴加 NaOH 溶液,生成沉淀的量与滴入 NaOH 溶液的体积关系如右图所示,则原混合液中 Al2(SO4)3与 MgSO4 的物
4、质的量浓度之比为( )A61 B31 C2 1 D12【感悟高考真题】1.(2011江苏高考 3).下列有关 物质的性质和该性质的应用均正确的是A.常温下浓硫酸能使铝发生钝化,可在常温下用铝制贮罐贮运浓硫酸B.二氧化硅不与任何酸反应,可用石英制造耐酸容器C.二氧化氯具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒D.铜的金属活泼性比铁的弱,可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀2.(2010上海21T)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 10mL 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
5、比乙中的多C甲中沉淀一定比乙中的少 D甲中和乙中的沉淀可能一样多3.(09江苏5T)化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是 ( )A明矾水解形成的 Al(OH) 3胶体能吸附水中悬浮物,可用于水的净化B. 在海轮外壳上镶入锌块,可减缓船体的腐蚀C. MgO的 熔 点 很 高 , 可 用 于 制 作 耐 高 温 材 料 D. 点 解 2MgCl饱 和 溶 液 , 可 制 得 金 属 镁4.(2011重庆高考26)用于金属焊接的某种焊条,其药皮由大理石、水泥、硅铁等配制而成。(1)Al 的原子结构示意图为_ Al 与 NaOH 溶液反应的离子方程式为 (2) 30Si 的原子的中
6、子数为_;SiO 2的晶体类型为_(3)Al 3+与 Yn-的电子数相同,Y 所在族各元素的氢化物的水溶液均显酸性,则该族氢化物中沸点最低的是_。(4)焊接过程中,药皮在高温下产生了熔渣和使金属不被氧化的气体,该气体是3_。(5)经处理后的熔渣 36.0g(仅含 Fe2O3、Al 2O3、SiO 2) ,加入足量稀盐酸,分离得到11.0g 固体;滤液中加入过量 NaOH 溶液,分离得到 21.4g 固体;则此熔渣中 Al2O3的质量分数为_。5.(2010全国卷 128T) (15 分)有 A、B、C、D、E 和 F 六瓶无色溶液,他们是中学化学中常用的无机试剂。纯 E 为无色油状液体;B、C
7、、D 和 F 是盐溶液,且他们的阴离子均不同。现进行如下实验:A 有刺激性气味,用沾有浓盐酸的玻璃棒接近 A 时产生白色烟雾;将 A 分别加入其它五中溶液中,只有 D、F 中有沉淀产生;继续加入过量 A 时,D 中沉淀无变化 , F 中沉淀完全溶解;将 B 分别加入 C、D、E、F 中,C、D、F 中产生沉淀,E 中有无色、无味气体逸出;将 C 分别加入 D、E、F 中,均有沉淀生成,再加入稀 HNO3,沉淀均不溶。根据上述实验信息,请回答下列问题:(1) 能确定溶液是(写出溶液标号与相应溶质的化学式):(2) 不能确定的溶液,写出其标号、溶质可能的化学式及进一步鉴别的方法:6.(09福建24
8、T) (13 分)从铝土矿(主要成分是 Al2O3,含 SiO2、Fe 2O3、MgO 等杂质)中提取两种工艺品的流程如下:请回答下列问题:(1)流程甲加入盐酸后生成 Al3 的方程式为 。(2)流程乙加入烧碱后生成23SiO的离子方程式为 。(3)验证滤液 B 含 Fe3 ,可取少量滤液并加入 (填试剂名称) 。(4)滤液 E、K 中溶质的主要成份是 (填化学式) ,写出该溶液的一种用途 。(5)已知 298K 时,Mg(OH) 2的容度积常数 Ksp=5.610-12,取适量的滤液 B,加入一定量的烧碱达到沉淀溶液平衡,测得 pH=13.00,则此温度下残留在溶液中的 c(Mg2 ) =
9、。【考点模拟演练】一、选择题来源:学科网1.将物质 X 逐渐加入(或通入)Y 溶液中,生成沉淀的量与加入 X 的物质的量关系如图所示,符合图示情况的是 ( )2.向 30 mL 1 mol/L 的 AlCl3溶液中逐渐加入浓度为 4 mol/L 的 NaOH 溶液,若产生 0.78 A B C DX CO2 HCl NaOH AlCl3Y Ca(OH)2NaAlO2AlCl3NaOH4g 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 mL3.(2011潍坊模拟)铝是一种重要的金属,在生产、生活中具有许多重要的用途,下图是从铝土矿中制
10、备铝的工艺流程:已知:(1)铝土矿的主要成分是 Al2O3,此外还含有少量 SiO2、Fe 2O3等杂质;(2)溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠反应,能生成硅铝酸盐沉淀,化学反应方程式为:2Na2SiO32NaAlO 22H 2O = Na2Al2Si2O84NaOH回答下列问题:(1)写出向铝土矿中加入足量氢氧化钠溶液操作中发生反应的离子方程式:_; (2)滤渣 A 的主要成分为_;滤渣 A 的用途是_(只写一种);实验室过滤时使用玻璃棒,其作用是_。(3)在工艺流程第三步中,选用二氧化碳作酸化剂的原因是:_。(4)若将铝溶解,下列试剂中最好选用_(填编号)。理由是_。A浓硫酸 B稀硫酸 C稀硝酸4
11、现有 A、B、C 三种均含同一种金属元素的无机化合物,它们之间的转化关系如下图(部分产物已略去)所示:(1)请写出 B 转化为 C 的所有可能的离子方程式_,A 与 C 反应的离子方程式_。(2)若化合物 B 经过一系列反应可以得到单质 E,将一定质量的 Mg 和 E 的混合物投入 500 mL 稀硫酸中,固体全部溶解并产生气体。待反应完全后,向所得溶液中加入 NaOH 溶液,生成沉淀的物质的量与加入 NaOH 溶液的体积关系如图所示。则固体混合物中 Mg 的质量为_;NaOH 溶液的物质的量浓度为_。5.(2011山东莱芜高三 11 月)(11 分)已知氢氧化铝既能与强酸反应,也能与强碱反应,但不能与弱酸和弱碱反应。某研究小组利用如图所示装置验证氢氧化铝的上述某些性质(试管 C 中盛有含铝元素的盐溶液) ,回答下列问题:(1)图中 D 装置在实验中的作用是 。(2)验证氢氧化铝能与强酸反应:若 B 中的试剂为浓盐酸,C 中试剂为 NaAl(OH)4溶液,则 A 中的试剂 为 ,C 中的现象为 。(3)验证氢氧化铝不能与弱碱反应:若 A 中的试剂为浓氨水,则 B 中试剂为 ,C 中试剂为 ,C 中发生的离子反应方程式为 。5(4)验证氢氧化铝不能与弱酸反应:C 中试剂为 ,B 中可能发生的化学反应方程式为 。学后感