高三化学知识点之铝及其化合物总结.docx
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1、精品小班课程辅导讲义讲义编号 2014秋季12HX01 辅导科目: 化学 年级: 新高三课 题铝及其化合物教学目的1.复习铝及其化合物的性质,及其转化关系。2.驾驭铝及其化合物有关的应用与计算。教学重点、难点教学内容一、考纲要求铝铝的物理性质A铝的化学性质B(1)铝的原子构造及其化学性质(2)铝与氧气、盐酸、水、氢氧化钠溶液的反响铝及其合金的用处A氧化铝、氢氧化铝B(1)与盐酸或氢氧化钠的反响二、学问梳理(一)铝及其化合物的性质1、铝(1)物理性质:密度小熔点较低,硬度较小银白色金属。(3)化学性质:跟O2及其它非金属反响:常温下,在空气中因生成氧化膜,具有抗腐蚀实力。4Al+3O22Al2O
2、3 2Al+3SAl2S3跟某些氧化物:2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 (铝热反响)跟水反响:2Al+6H2O 2Al(OH)3+3H2 (一般不反响,只有氧化膜被破坏后反响)跟酸的反响:2Al+6H+ 3Al3+ + 3H2(常温下,在浓H2SO4、浓HNO3中钝化)跟强碱溶液反响:2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H22、Al2O3(两性氧化物):白色固体、熔点高(1)跟酸反响:Al2O3+6H+ 2Al3+3H2O (2)跟碱反响:Al2O3+2OH-AlO2+2H2O3、Al(OH)3 (两性氢氧化物)Al(OH)3的两性:Al(OH)3 + 3H+ Al3+ +
3、3H2O Al(OH)3 + OH AlO2 + 2H2OAl(OH)3显两性的内在本质是:H2O + H+ + AlO2-Al(OH)3Al3+ + 3OH-(1)物理性质:白色胶状物质,难溶于水(2)受热分解:2Al(OH)3 Al2O3+3H2O(3)Al(OH)3试验室制法:可溶性铝盐加氨水:Al3+3NH3H2OAl(OH)3+3NH4+可溶性偏铝酸盐与弱酸:AlO2+ H2CO3 +H2O Al(OH)3+ HCO3 3AlO2- +Al3+6H2O 4Al(OH)34、铝盐(1)Al3+与碱溶液反响:Al3+3OH-Al(OH)3(碱缺乏)Al3+4OH-AlO2-+2H2O(碱
4、过量)(2)Al3+水解:Al3+3H2OAl(OH)3+3H+(3)明矾:Kal(SO4)212H2O是一种复盐。常用作净水剂:因其水解Al3+3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,能在水中吸附悬浮固体或色素形成沉淀,从而使水净化,这就是胶体净水的原理。5、偏铝酸钠(1)与强酸反响:AlO2-+H+H2O Al(OH)3(酸缺乏) AlO2-+4H+ Al3+2H2O(酸过量)(2)与弱酸反响:AlO2-+ CO2 +2H2O Al(OH)3+ HCO3- AlO2-+ CO2 +3H2O Al(OH)3+ CO32-(二)铝及其化合物之间的转化关系CO2+H2OHClAlNaOH+H2O
5、HClAl2O3NaOHHClO2AlCl3NaOHNaOHNaAlO2Al(OH)3(三)试剂的滴加依次不同产生的现象不同的反响(1)NaOH和AlCl3:向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液,先出现白色沉淀后消逝:Al3+3OH-Al(OH)3 Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液,开场无现象后出现白色沉淀:Al3+4OH- AlO2-+2H2O Al3+3AlO2-+6H2O4Al(OH)3(2)NaAlO2和盐酸:向NaAlO2溶液中滴加盐酸,先出现白色沉淀后消逝:NaAlO2+HCl+H2O Al(OH)3+NaCl Al(OH)3+3H+Al3
6、+3H2O向盐酸中滴加NaAlO2溶液,开场无现象后出现白色沉淀:4HCl+NaAlO2 NaCl+AlCl3+2H2O AlCl3+3NaAlO2+6H2O4Al(OH)3+3NaCl(3)Na2CO3和盐酸:向Na2CO3溶液中滴加盐酸,开场无现象,后产生气泡:Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3 NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2向盐酸中滴加Na2CO3溶液,马上产生气泡:Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2(4)铝的氢氧化物沉淀的图象: 氢氧化铝沉淀量图象大致可以分为如图六类。图中纵坐标均为Al(OH)3沉淀量,横坐标为参加试剂的体积(1)图为向AlCl3溶
7、液中滴人NaOH溶液(2)图为向NaOH溶液中滴入AlCl3溶液(3)图为向盐酸酸化了的AlCl3溶液中滴入NaOH溶液(4)图为向盐酸中参加NaAlO2溶液(5)图为向NaAlO2溶液中参加盐酸(6)图为向AlCl3溶液中滴入NaAlO2溶液(四)离子共存问题:Al3+与OH-、S2-、HS-、AlO2-、CO32-、HCO3-因双水解反响或生成沉淀而不能大量共存;AlO2-与H+、NH4+、Al3+、Fe3+等不能大量共存。(五)两性物质与物质的两性两性物质指即能与酸反响,又能与碱作用生成盐和水的化合物,如Al2O3、ZnO、Zn(OH)2、Al(OH)3、氨基酸、蛋白质等。物质的两性,如
8、强碱弱酸盐(NaHCO3、KHS、Na2HPO4等)、弱酸弱碱盐(CH3COONH4、NH4HS)等,既能与强酸反响,又能与强碱作用,但只能说这种物质的性质有两性,不能将它们称为两性物质,因为这些化合物不是由本身干脆电离出的H+和OH-参与反响,并且生成物不全是盐和水。Al既能与酸作用,又能与强碱溶液反响,但不属于两性物质,也不能说它具有两性,因为Al与强碱溶液反响的本质是:2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2,Al(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2O,两式相加为:2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2,由以上反响可知:Al不干脆与NaOH溶液反响,Al仍旧为金属元素。【
9、归纳】既能与强酸又能与强碱反响的物质:金属单质:Al;两性氧化物:Al2O3;两性氢氧化物Al(OH)3;弱酸的酸式盐:NaHCO3、NH4HCO3等;弱酸铵盐:(NH4)2CO3、(NH4)2S等。三、典型例题【例1】将等物质的量的镁和铝相混合,取四份等质量的该混合物分别加到足量的下列溶液中,充分反响后,放出氢气最多的是( ) A3molL HCl B4molL HNO3 C8molL NaOH D18molL H2SO4【解析】通过比拟镁、铝分别与酸碱作用的性质及其定量关系求解令镁、铝各为lmol,与足量盐酸反响生成(1+1.5)molH2;与硝酸、浓硫酸反响均不生成H:;镁不与NaOH溶
10、液反响,lmolAl与足量NaOH溶液反响生成1.5molH2答案:A【归纳】这类题只要通过比拟镁、铝性质的异同及其定量关系,便可快速求解留意记住两个定量关系:Mg2H+H2;AI3 H+OH-1.5 H2【例2】今用铝、稀硫酸和氢氧化钠溶液为原料,试验室制备肯定量的氢氧化铝分别采纳如下化学方程式所表示的两种方法: 2A1+3 H2SO4A12(SO4)3+ H2 A12(SO4)3+6NaOH2Al(OH)3+3Na2SO4。 2A1+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3 H2 2 NaAlO2+ H2SO4+2H2O2Al(OH)3+ Na2SO4 (1)请问上述哪一种方法比拟节约试剂(
11、提示:试从每消费2molAl(OH)3所消耗的试剂用量予以说明。)(2)原料一样,请设计一种更为节约试剂的方法(以方程式表示,并说明其可以最节约试剂的依据)【解析】(1)依据题给的化学方程式中的化学计量数关系,可干脆推断第种方法比拟节约试剂(2)依据第种方法生成的A12(SO4)3水解显酸性,第种方法生成的NaAlO2水解显碱性,让这两种盐溶液互相反响,就可以削减碱和酸的用量,从而设计出第种方法答案: (1)第种方法比拟节约试剂从化学方程式看出,同样是制备2mol的AI(OH)3,方法所需原料为:2molAl,3molH2S04,6molNaOH;而方法所需为:2molAl,l mol H2S
12、O4,2molNaOH (2)2A1+3 H2SO4A12(SO4)3+ H22A1+2NaOH+2 H2O2 NaAlO2+3 H2 A12(SO4)3+6 NaAlO2+12 H2O8Al(OH)3+3 Na2SO4 由方程式看出,制备8mol的AI(OH)3,所需原料为:8molAl,3mol H2SO4,6molNaOH相当于制备2molAl(OH)3,所需量为:2molAl,34mol H2SO4,32molNaOH,其用量为最少【归纳】解这类Al(OH)3沉淀量题(包括因滴加依次不同引起的不同现象),要留意应用以下“铝三角”定量转化关系:【例3】下列各组溶液,只要用试管和胶头滴管,
13、不用任何试剂就可以鉴别的是( ) AKOH和A12(SO4)3 B稀H2SO4和NaHCO3 CCaCl2和Na2CO3 DBa(OH)2和NaHSO4【解析】不用任何试剂鉴别两种物质的溶液,若无法从溶液颜色上来鉴别,一般就考虑用不同的试剂滴加依次、产生不同的试验现象的方法来鉴别A组:若将KOH渐渐滴人A12(SO4)3溶液中,则先产生白色沉淀,后沉淀渐渐溶解;若将A12(SO4)3渐渐滴人KOH溶液中,则先无沉淀,后渐渐产生白色沉淀B组无论何种滴加依次,均马上产生气泡C、D组无论何种滴加依次,均马上产生白色沉淀,且始终不溶解答案:A 【归纳】 不用任何试剂,只须利用不同的试剂滴加依次就能鉴别
14、的两种一组的无色溶液还有:铝盐溶液和KOH(或NaOH);偏铝酸盐和强酸溶液;碳酸盐和较强酸溶液;亚硫酸盐和硫酸(或盐酸);亚硫酸(或磷酸)和Ca(OH)2或Ba(OH)2;AgNO3和氨水【例4】要使Ba2+、A13+、Cu2+、Mg2+、Ag+五种离子从溶液中逐一沉淀析出,选用的试剂和参加的依次是( ) AH2SO4HClK2SNaOHCO2 BNaClNa2SO4Na2SNH3H2OHCl CNaClNa2SO4H2SNaOHCO2 DNa2SNa2SO4NaClNaOHHCl【解析】逐项分析每种试剂(包括过量时)只能沉淀一种离子的选项A组:H2SO4能沉淀Ba2+、Ag+两种离子;B组
15、:参加Na2S时,能沉淀Al3+、Cu2+两种离子;C组:能先后分别沉淀Ag+、Ba2+、Cu2+、Mg2+、A13+;D组:加人Na2S时,能沉淀A13+、Cu2+、Ag+三种离子答案:C【归纳】解这类题要采纳符合“逐一沉淀”的挑选方法要留意:在参加强碱溶液时,A13+转化为AlO2-,最终通人CO2,再把AlO2-转化为Al(OH)3沉淀 【例5】在托盘天平两边各放一个盛有等质量稀盐酸(各含nmolHCl)的甲、乙两个烧杯,调整天平达平衡,然后分别投入a mol Mg、b mol A1,充分反响后,天平仍保持平衡(1)若天平两边酸均过量,则甲、乙两边净增重分别为_。(2)若天平两边金属均过
16、量,则甲、乙两边产生的H2的质量_,所加金属的质量_。(3)若天平两边酸均用完,其中一边金属过量,则过量的金属必为_,这是因为_由此推出天平平衡的条件是(用含a、b、n的代数式表示,下同) _。(4)若天平一边酸过量,另一边金属过量,则过量金属必为_,此时满意天平平衡的条件是_【解析】依据天平两边只有“净增重相等”,才能保持平衡的原理,依题意解答答案:(1)(242)a;(273)b (2)相等;也相等 (3)A1;生成等量H2所需A1的质量比Mg的要小;24a-n=27b-n(4)A1;(24-2)a=27b-n【例6】镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反响,产生气体的体积(V)与时间(
17、t)关系如右图。反响中镁和铝的( )A物质的量之比为3:2 B质量之比为3:2C摩尔质量之比为2:3 D反响速率之比为2:3答案:A【例7】试验室将9g铝粉跟肯定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂。发生铝热反响之后,所得固体中含金属单质为18g,则该氧化物粉末可能是 A B和 C和 D 和FeO答案:AD四、根底训练1、下列物质中,常温下与铝不反响的是( )A稀硝酸 B浓硫酸 C盐酸 DCuSO4溶液2、铝元素是金属元素,某同学认为铝也有肯定的非金属性。下列描绘中,你认为能支持该同学观点的是( ) A铝片能与盐酸反响生成氢气B氢氧化铝能溶于强碱溶液C氯化铝溶液显酸性D铝能发生铝热反响3、把Ba(
18、OH)2溶液滴入明矾溶液中,使SO42全部转化成BaSO4沉淀;此时铝元素的主要存在形式是( )A、Al3+B、Al(OH)3C、AlO2D、Al3+和Al(OH)34、下列离子组肯定能大量共存的是( ) A甲基橙呈黄色的溶液中:、 B石蕊呈蓝色的溶液中:、 C含大量Al3+的溶液中:、 D含大量0H一的溶液中:、5、下列物质中,既可与盐酸反响,又可与氢氧化钠溶液反响的是 ( ) Na2SiO3;AlCl3;NH4HCO3;Al2O3;NaHSO4 A B C D答案:1、B 2、B 3、C 4、D 5、D 6、在下图中,横坐标为向肯定量的某溶液中参加某种物质的量,纵坐标为生成沉淀的量。从图中
19、,选择合适表中各题要求的序号填入表中溶液加(或通入)物质序号饱和石灰水通入过量CO2AlCl3溶液参加过量浓氨水含少量NaOH的NaAlO2溶液通入过量CO2含少量NaOH的NaAlO2溶液逐滴参加稀盐酸MgCl2、AlCl3混合溶液逐滴参加NaOH溶液至过量NaOH溶液逐滴参加Al2(SO4)3溶液至过量稀硫酸溶液逐滴参加NaAlO2溶液至过量含少量盐酸的AlCl3溶液逐滴参加KOH溶液至过量答案:A B F D E C F G7、含铝90的铝合金15g与40mL6molL盐酸充分反响,合金中其它成分不反响。过滤除去不溶物,并将滤液稀释到200mL,取出稀释液l0mL,参加03molL的氨水
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- 化学 知识点 及其 化合物 总结
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