铝及其化合物导学案学生版.doc

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1、铝及其化合物导学案(学生版)铝及其化合物一、铝的主要性质及用途1.物理性质：颜色导电、导热性密度硬度_色，有金属光泽导电、导热性_较小质地_2.化学性质：写出的化学方程式：_。_。_。_。【微点拨】(1)常温下，能用铝制容器盛放浓硫酸、浓硝酸的原因是二者能使铝发生“钝化”，而不是铝与浓硫酸、浓硝酸不反应。(2)铝与稀硝酸反应时生成的气体是NO而不是H2。(3)能与铝反应产生氢气的溶液可能呈强酸性也可能呈强碱性。二、铝的重要化合物1.氧化铝：(1)物理性质：_色固体，_溶于水，熔沸点_。(2)化学性质(书写离子方程式)(3)用途：是一种比较好的耐火材料，还可制作各种宝石。2.氢氧化铝：(1)化学

2、性质。写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：_；_；_。(2)制备。向铝盐中加入NH3H2O，离子方程式为_；向四羟基合铝酸盐中通入足量CO2，离子方程式为_。3.明矾：明矾的化学式为_，用离子方程式表示明矾净水的原理是_。【微点拨】(1)Al(OH)3具有两性，能溶于强酸(如盐酸)、强碱(如NaOH溶液)，但不溶于弱酸(如H2CO3)、弱碱溶液(如氨水)。(2)Al2O3、MgO的熔点很高，可用作耐火材料，但氧化铝坩埚不能用于熔融NaOH固体。(3)既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应的物质有Al、Al2O3、Al(OH)3，多元弱酸的酸式盐(如NaHCO3、KHS、KHSO3、NaH2

3、PO4等)及弱碱弱酸盐(如CH3COONH4等)。1.【思考辨析】(1)(2014福建高考)铝罐可久盛食醋。( )(2)(2014福建高考)常温下Al(OH)3既能与NaOH溶液反应又能与稀硫酸反应。( )(3)(2014江苏高考)氢氧化铝具有弱碱性，可用于制胃酸中和剂。( )(4)(2013广东高考)常温下将铝片放入浓硝酸中无明显现象，说明Al与浓硝酸不反应。( )(5)(2013江苏高考)氯化铝是一种电解质，可用于电解法制铝。( )2.【教材研习】(1)(RJ必修1P48科学探究)日常生活中有一些铝制炊具，它质轻且坚固耐用，其中的原因是()A.铝很不活泼，不易与其他物质反应 B.铝虽然很活

4、泼，但是在高温下才能反应C.铝制品表面有一层致密的氧化物薄膜，起保护作用 D.铝制品表面镀有一层铜，可以保护铝(3)(LK必修1P124)用铝制易拉罐收集满CO2，快速加入过量NaOH浓溶液，立即把口封闭。发现易拉罐“咔咔”作响，并变瘪了；过一会儿，易拉罐又会作响并鼓起来。下列说法正确的是()A.导致易拉罐变瘪的离子反应是CO2+OH-=HCO3- B.导致易拉罐又鼓起来的反应是Al3+3 HCO3-=Al(OH)3+3CO2C.若将CO2换为NH3，浓NaOH溶液换为水，易拉罐也会出现先瘪后鼓的现象D.上述过程中与NaOH溶液反应的物质有三种，且反应结束后的溶液显碱性(4)(RJ必修1P63

5、)向下列物质的水溶液中滴加少量MgCl2溶液或AlCl3溶液，均有白色沉淀生成的是() A.BaCl2 B.FeCl3 C.Na2CO3 D.NaOH【速记卡片】1.牢记1种地壳中含量最多的金属元素：Al。2.熟记2种两性化合物：Al2O3、Al(OH)3。3.掌握3种制备Al(OH)3的方法：Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3 NH4-； Al(OH)4-+CO2(足量)=Al(OH)3+ HCO3-；Al3+3Al(OH)4-=4Al(OH)3。4.掌握6个离子方程式：2Al+6H+=2Al3+3H2 2Al+2OH-+6H2O=2Al(OH)4-+3H2 Al(OH)3+OH-=

6、Al(OH)4-Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O Al3+3OH-=Al(OH)3 Al3+4OH-=Al(OH)4-考点一铝及其化合物的转化关系及应用【自主训练】A、B、C、D、E五种化合物均含有同一种短周期常见元素，它们的转化关系如图所示，其中A为澄清溶液，C为难溶的白色固体，E易溶于水。若取A溶液灼烧，焰色反应为紫色(透过蓝色钴玻璃片)。(1)写出化学式：A，B，C，D，E。(2)写出下列反应的离子方程式：AB： 。AD： 。【归纳总结】铝及其化合物的转化关系及应用Al3+、Al(OH)4-、Al(OH)3的转化关系：2.应用：(1)制备Al(OH)3。 以盐为原料Al3+3NH

7、3H2O=Al(OH)3+3 NH4-； Al(OH)4-+CO2=Al(OH)3+ HCO3-。以铝为原料(2)判断离子共存。Al3+只能存在于强酸性溶液中，不能与显碱性的物质大量共存；Al(OH)4-只能存在于强碱性溶液中，不能与显酸性的物质大量共存，所以Al3+与Al(OH)4-不能大量共存；加入铝粉放出氢气的溶液显酸性或碱性，与H+、OH-反应的离子一定不能大量共存。(3)鉴别(利用滴加顺序不同，现象不同)。AlCl3溶液中滴加NaOH溶液现象为：先生成白色沉淀，后沉淀溶解。NaOH溶液中滴加AlCl3溶液现象为：开始无明显现象，后产生白色沉淀，继续滴加沉淀不溶解。(4)分离提纯。利用

8、Al能溶于强碱溶液，分离Al与其他金属的混合物。利用Al2O3能与强碱反应，分离Al2O3与其他金属氧化物的混合物。【加固训练】1.(双选)(2014上海高考改编)已知：2NaAl(OH)4+CO2=2Al(OH)3+Na2CO3+H2O。向含2 mol NaOH、1 mol Ba(OH)2、2 mol NaAl(OH)4的混合溶液中慢慢通入CO2，则通入CO2的量和生成沉淀的量关系正确的是()选项ABCDn(CO2)(mol)2346n(沉淀)(mol)12332.(2015聊城模拟)用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝，下述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；

9、 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. D.考点二氢氧化铝沉淀的图象分析1.四个基本图象：(1)可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图象。操作可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量NaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液至过量现象立即产生白色沉淀渐多最多渐少消失无沉淀出现沉淀渐多最多沉淀不消失图象离子方程式Al3+3OH-=Al(OH)3Al(OH)3+OH-=Al(OH)4-Al3+4OH-=Al(OH)4-3Al(OH)4-+Al3+=4Al(OH)3(2)四羟基合铝酸盐溶液与盐酸反应的图象。操作四羟基合铝酸盐溶液中逐滴加

10、稀盐酸至过量稀盐酸中逐滴加四羟基合铝酸盐溶液至过量现象立即产生白色沉淀渐多最多渐少消失无沉淀出现沉淀渐多最多沉淀不消失图象离子方程式Al(OH)4-+H+=Al(OH)3+H2OAl(OH)3+3H+=Al3+3H2OAl(OH)4-+4H+=Al3+4H2OAl3+3Al(OH)4-=4Al(OH)32.四个拓展图象：(1)向AlCl3溶液中逐滴加入氨水或NaAl(OH)4溶液至过量，图象如图1所示。(2)向NaAl(OH)4溶液中逐滴加入AlCl3溶液或通入CO2至过量，图象如图2所示。(3)向MgCl2、AlCl3和盐酸的混合溶液(即将Mg、Al溶于过量盐酸所得的溶液)中逐滴滴入NaOH

11、溶液至过量，图象如图3所示。(4)向MgCl2、AlCl3混合溶液中先加入NaOH溶液，后加入盐酸(NaOH与盐酸的物质的量浓度相等)，沉淀图象如图4所示。【典题】(2015六安模拟)某溶液中可能含有 中的几种。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。则下列说法不正确的是()A.溶液中的阳离子有B.溶液中n(Al3+)0.1 molC.溶液中一定不含CO32-，可能含有SO42-和NO3-D.n(H+)n(Al3+)n(Mg2+)221【典题剖析】关键信息信息分析与迁移信息气体可能是H2，溶液在酸性条件下不存在

12、NO3-信息根据沉淀颜色，可确定不含有有色沉淀信息根据图象变化趋势确定可能含有的离子【方法规律】图象题的解答要领(1)转化过程中要遵循化学方程式中的化学计量数的对应关系。(2)看清纵横坐标的含义，对图象进行全面分析。(3)对于一些复杂问题可先分解后组合，进行图象的叠加工作；只有抓住一些关键点(最高点、最低点、转折点等)和变化趋势，才能顺利地解决图象问题。【针对训练】室温下，在0.2 molL-1Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0 molL-1NaOH溶液，实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化曲线如图，下列有关说法正确的是()A.a点时，溶液呈酸性的原因是Al3+水解，离子方程式为Al3

13、+3OH-Al(OH)3B.ab段，溶液pH增大，Al3+浓度不变C.bc段，加入的OH-主要用于生成Al(OH)3沉淀D.d点时，Al(OH)3沉淀开始溶解【加固训练】1.(2015合肥模拟)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()ABCDXCO2HClNaOHAlCl3YCa(OH)2NaAl(OH)4AlCl3NaOH2.向0.1 L浓度均为0.1 molL-1的NaOH和NaAl(OH)4混合溶液中逐滴加入同浓度的盐酸。下列图象正确的是()资源平台 铝与酸或碱反应生成H2的量的关系【自主训练】足量下列物质与相同质量的铝反应，放

14、出氢气且消耗溶质物质的量最少的是() A.氢氧化钠溶液 B.稀硫酸 C.盐酸 D.稀硝酸铝及其化合物单元检测1美、德两国科学家现已成功合成出具有独特化学特性的氢铝化合物(Al2H6)这一研究成果有助于人们开发出推力更强大的固体火箭燃料，也有望应用在氢动力汽车和其他能源方面有关研究报告发表在最新出版的美国科学杂志上下列关于氢铝化合物的推测不正确的是()AAl2H6与水反应生成氢氧化铝和氢气 BAl2H6中铝显3价，H显1价CAl2H6具有强还原性 D铝与水蒸气在高温下生成Al2H62在四种化合物NaHCO3、Al(OH)3、Al2O3、NaAl(OH)4中，跟盐酸和氢氧化钠溶液都能反应的是()A

15、只有B只有 C只有 D3下列离子方程式正确的是()A铝与NaOH溶液反应：Al6OH=Al(OH)4H2B向AlCl3溶液中滴入过量氨水：Al34NH3H2O=Al(OH)44NHCAl2O3与NaOH溶液反应：Al2O32OH3H2O=2Al(OH)4DBa(OH)2溶液与明矾溶液反应至Al3完全沉淀：Ba23OHAl3SO=Al(OH)3BaSO44下列有关铝及其化合物的叙述正确的是()A铝粉与氧化镁共热可制取金属镁B足量的铝分别与含1 mol HCl、1 mol NaOH的溶液反应，产生等量的氢气C工业上用电解熔融Al2O3的方法冶炼铝D在浓硝酸中加入等体积的浓硫酸后，立即加入铝片，铝片

16、表面放出氢气5用铝箔包裹0.1 mol金属钠，用针扎出一些小孔，用如图装置收集产生的气体，则收集到的气体为(标准状况下)()A氧气和氢气的混合气体 B1.12 L 氢气C大于1.12 L 氢气 D小于1.12 L 氢气6向含有a mol AlCl3的溶液中加入含b mol KOH的溶液，生成沉淀的物质的量可能是(a molb mol mol mol0 mol (4ab) molA B C D7用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁(如图)，将试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

17、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8某溶液中含有Al(OH)4、SO、SO、Na，向其中加入Na2O2后，溶液中浓度基本保持不变的离子是()ASO BNa CAl(OH)4 DSO9将5.4 g Al投入到200.0 mL 2.0 molL1的溶液中有氢气产生，充分反应后有金属剩余该溶液可能为AHNO3溶液 BBa(OH)2溶液 CH2SO4溶液 DHCl溶液10实验室将9 g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18 g，则该氧化物粉末可能是()AFe2O3和MnO2 BM

18、nO2和V2O5 CCr2O3 DV2O511铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝：下列说法中错误的是()A中除加试剂外，还需要进行过滤操作 Ba、b中铝元素的化合价相同C中需要通入过量的氨气 D进行的操作是加热，而且d一定是氧化铝12已知BaAl(OH)42可溶于水，如图表示的是向Al2(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与加入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：Al(OH)3比BaSO4多Bcd时溶液中离子的物质的量：Al(OH)4比Ba2少Cad时沉淀的物质的量：BaSO4可

19、能小于Al(OH)3Dde时溶液中离子的物质的量：Ba2可能等于OH二、非选择题(本题包括4小题，共52分)13(9分)某混合物A，含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3，在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化：据此判断(1)固体B所含物质的化学式为_(2)固体E所含物质的化学式为_(3)反应的离子方程式为_14(14分)(山东高考)以下为铝材表面处理的一种方法：(1)碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是_(用离子方程式表示)为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的_aNH3bCO2cNaOHdHNO3(2)以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为_取少量废电解液，加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是_15下图表示有关物质(均由短周期元素形成)之间的转化关系，其中A为常见的金属单质，B为非金属单质(一般是黑色粉末)，C是常见的无色无味液体，D是淡黄色的固体化合物(反应条件图中已省略)(1)A、B、C、D代表的物质分别为_、_、_、_(填化学式)；(2)反应中的C、D均过量，该反应的化学方程式是_；(3)反应中，若B与F物质的量之比为43，G、H分别是_、_(填化学式)；(4)反应产物中K的化学式为_；(5)反应的离子方程式为_.11 / 1111 / 11