考点28铝及其化合物考点聚焦1.了解铝及其重要化合物的主要物理性质2.了解Al的化学性质3.了解Al2O3、Al(OH)3的两性4.了解Al(OH)3的制备方法及其受热分解知识梳理一、铝的制取1.铝元素位于周期表、族,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.从铝土矿中提取铝的工艺流程为:④②①③铝土矿溶解NaOH溶液过滤残渣酸化二氧化碳过滤滤液灼烧H2O电解铝写出反响的化学方程式:①②③④二、铝的性质1.物理性质:铝是色、带有金属光泽的固体,硬度、较,具有良好的导电性、导热性和延展性。2.化学性质:①与氧气发生反响:常温下,铝在空气中发生现象,因此常温下铝制品具有抗腐蚀的性能,但假设遇到含有的溶液,会受到破坏,不宜长期放置。点燃Al在纯氧中剧烈燃烧:②在常温下,铝遇到、发生钝化。③与非金属发生反响:与Cl2反响:与S反响:④与非氧化性酸发生反响:6/6\n与稀硫酸反响,离子方程式为⑤铝是一种典型的两性金属,不仅能与酸反响,还能与强碱溶液反响,如与氢氧化钠溶液反响的离子方程式为。⑥与盐溶液发生反响与不活泼金属的盐溶液(如硝酸汞):与强氧化性盐溶液(如氯化铁):⑦与金属氧化物反响(又叫)与氧化铁:三、铝的化合物1.氧化铝①)物理性质Al2O3是固体,其天然晶体叫,硬度大,熔点高(为2072℃),是很好的耐火材料②化学性质(典型的氧化物)与强酸反响,其离子方程式为与强碱溶液反响,其离子方程式为思考:铝与强碱溶液反响的实质是什么?标出其电子转移方向和数目。③用途作材料,如制、等;作冶炼铝的原料;红、蓝宝石。2.氢氧化铝①)物理性质Al(OH)3是固体,溶于水,假设溶液中生成,Al(OH)3为物,且有吸附水中悬浮物和色素的能力②化学性质(典型的氢氧化物)H++AlO2-+H2OAl(OH)3Al3++3OH-与强酸反响,其离子方程式为与强碱溶液反响,其离子方程式为热不稳定性:③制备方法:实验室中制取少量的氢氧化铝常用可溶性的铝盐与反响,反响的离子方程式为。思考:能否用可溶性的铝盐与强碱反响制取?3.铝盐和偏铝酸盐(1)铝盐性质:①铝盐溶液发生水解反响,使溶液呈酸性。思考:明矾的化学式为,在日常生活中明矾用于。②铝盐与碱溶液反响与强碱溶液发生反响:适量强碱:6/6\n过量强碱:与弱碱(氨水)发生反响:思考:写出Al2(SO4)3溶液与Na2S、NaHCO3、Na2CO3溶液反响的离子方程式。(2)偏铝酸盐性质:①偏铝酸盐溶液发生水解反响,溶液呈碱性。②偏铝酸盐与酸反响与强酸发生反响:适量强酸:过量强酸:与弱酸(H2CO3)发生反响:即通入CO2气适量CO2:过量CO2:③铝盐与偏铝酸盐溶液反响:思考:分析以下几种情况中Al3+与强碱反响,与强酸反响的现象及图像①把强碱溶液逐滴参加到铝盐(Al3+)中至过量:②把铝盐(Al3+)逐滴参加到强碱中至过量:③在溶液中逐滴参加强酸至过量:④在强酸溶液中逐滴参加至过量:试题枚举【例1】1989年世界卫生组织把铝确定为食品污染源之一,加以控制使用,铝在以下应用时应加以控制的是 ( )①制铝合金②制电线③制炊具④明矾净水⑤明矾和苏打制食品膨松剂⑥用氢氧化铝凝胶制胃舒平药品⑦银色漆颜料⑧制易拉罐⑨包装糖果和小食品A.全部B.③⑤⑧⑨C.⑥⑧⑨D.③④⑤⑥⑧⑨解析:“D”中所涉及的铝与进入食品、饭、水等中,并被人体吸收,所以要加以控制。答案:D【例2】在以下各物质中,参加过量盐酸后,最终不产生沉淀或浑浊的是A.偏铝酸钠溶液B.苯酚钠溶液C.硅酸钠溶液D.硫代硫酸钠溶液6/6\n解析:各选项中产物依次为Al(OH)3、C6H5OH、H2SiO3、S。但Al(OH)3是两性氢氧化物,能溶于过量的盐酸中。答案:A【变式】将外表已完全钝化的铝条,插入以下溶液中,不会发生反响的是A.稀硝酸B.稀盐酸C.硝酸铜D.氢氧化钠【例3】将等物质的量的镁和铝相混合,取等质量该混合物四份,分别加到足量的以下溶液中,充分反响后,放出氢气最多的是A.3mol/LHClB.4mol/LHNO3C.8mol/LNaOHD.18mol/LH2SO4解析:在镁、铝混合物中参加HNO3和浓H2SO4(两物质均具有强氧化性)都不能产生H2,参加NaOH溶液只有Al与NaOH溶液反响生成H2而与Mg不反响。而参加HCl,Mg和Al都与盐酸反响生成H2,所以H2量最多。答案:A【例4】甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol/L的盐酸和氢氧化钠溶液,向两烧杯中分别参加等质量的铝粉,反响完毕后测得生成的气体体积比为甲:乙=1:2,那么参加铝粉的质量为A.5.4gB.3.6gC.2.7gD.1.6g解析:根据铝与盐酸和氢氧化钠溶液反响的方程式判断,假设在含等物质的量的HCl和NaOH溶液中分别参加足量的铝粉,产生的H2之比为1:3。而题中为1:2,说明铝粉的量相对盐酸是过量的,而对NaOH是缺乏的。与前者反响的铝粉是2.7g,那么与后者反响的铝粉应为5.4g。答案:A【变式】氢化钠是一种离子晶体,它与水反响时生成氢氧化钠和氢气,现有氢化钠和铝粉mg,与足量的水反响后铝无剩余,假设收集到氢气ng,那么混合物中铝粉的质量为:()A.36n-3mB.m-24n/5C.12n-mD.24m-5n【例5】假设在参加铝粉能放出氢气的溶液中,分别参加以下各组离子,可能共存的是A.NH4+NO3-CO32-Na+B.Na+Ba2+Mg2+HCO3-C.NO3-Ca2+K+Cl-D.NO3-K+AlO2-OH-解析:铝粉参加酸溶液或强碱溶液中均可放出H2,A中NH4+与OH-不能大量共存,CO32-不能与H+大量共存;B中HCO3-既能与H+反响又能与OH-反响;C、D在强碱条件下可以共存。答案:C、D【例6】已知Ba(AlO2)2可溶于水。右图表示的是向A12(SO4)36/6\n溶液中逐滴参加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。以下有关表达正确的选项是A.a—b时沉淀的物质的量:A1(OH)3比BaSO4多B.c—d时溶液中离子的物质的量:AlO2-比Ba2+多C.a—d时沉淀的物质的量:BaSO4可能小于A1(OH)3D.d—e时溶液中离子的物质的量:Ba2+可能等于OH-解析:设A12(SO4)3溶液中含1molA12(SO4)3,既含2molAl3+和3molSO42-。[o-a-b]离子反响:2molAl3++3molSO42-+3Ba2++6OH-=3BaSO4↓+2Al(OH)3↓沉淀为BaSO4和Al(OH)3其物质的量之比为3:2。b点达最大值,为5mol,此时参加的Ba(OH)2为3mol(b-c-d)参加的Ba(OH)2,仅OH-参与离子反响:2Al(OH)3+2OH-=2AlO2-+4H2O每消耗2molOH—那么生成2AlO2-,是留在溶液中Ba2+的两倍。沉淀混合物中Al(OH)3随参加的Ba(OH)2不断溶解.当参加的Ba(OH)2为4mol时,Al(OH)3沉淀恰好溶解完。d点沉淀达最小值组成全为BaSO4,既y=3mol,x=4mol.此时,假设不考虑AlO2-的水解,反响后溶液中溶质仅为1molBa(AlO2)2,既1molBa2+和2molAlO2-[d-e---]再参加的Ba(OH)2不发生离子反响,沉淀量不变,只是增加了溶液中的Ba2+和OH-离子.显然,当再参加1molBa(OH)2,既x=5mol,此时溶液中的n(Ba2+)=1mol+1mol=2mol,n(OH-)=2mol,两种离子的物质的量相等.答案:BD.【例7】X物质的量沉淀量将溶液(或气体)X,逐渐参加(或通入)到一定量的Y溶液中,产生沉淀的量与参加X物质的量的关系如图,符合图中情况的一组物质是ABCD6/6\nXH2SHClNH3NH3.H2OYNa2SO3NaAlO2AlCl3AgNO3解析:由图可知,B中参加试剂1份,沉淀完全,再参加3份,沉淀全溶解。NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaClAl(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2OA中二者反响生成S,继续通入不溶解;C中通入NH3生成沉淀,继续通入也不溶;而D中AgNO3AgOH↓[Ag(NH3)2]++OH-。答案:B6/6