2022年高三化学知识点之铝及其化合物总结.docx
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1、精品_精品资料_精品小班课程辅导讲义辅导科目:化学年级:新高三课题铝及其化合物1.复习铝及其化合物的性质,及其转化关系.教学目标2.把握铝及其化合物有关的应用与运算.教学重点、难点讲义编号2022 秋季 12HX01可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_教学内容一、考纲要求铝的物理性质A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_铝的化学性质B铝(1) 铝的原子结构及其化学性质(2) 铝与氧气、盐酸、水、氢氧化钠溶液的反应可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_铝及其合金的用途A氧化铝、氢氧化铝B1与盐酸或氢氧化钠的反应二、学问梳理(一)铝及其化合物的性质1、铝( 1)物
2、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 及其它非金属反应:点燃点燃常温下,在空气中因生成氧化膜, 具有抗腐蚀才能. 4Al+3O 22Al 2O32Al+3SAl 2S3跟某些氧化物: 2Al+Fe 2O32Fe+Al 2O3 铝热反应 跟水反应: 2Al+6H 2O 2AlOH 3+3H 2 一 般不反应,只有氧化膜被破坏后反应跟酸的反应: 2Al+6H + 3Al 3+ + 3H 2常温下,在浓 H2SO4、浓 HNO 3 中钝化 跟强碱溶液反应: 2Al+2NaOH+2H 2O 2NaAlO 2+3H 22、Al 2O3两性氧化物 :白色固体、熔点高( 1
3、)跟酸反应: Al 2 O3+6H + 2Al 3+3H 2O ( 2)跟碱反应: Al 2 O3+2OH - AlO 2 +2H 2O 3、AlOH 3 两性氢氧化物 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_AlOH 3 的两性: AlOH 3 + 3H + Al 3+ + 3H 2OAlOH 3 + OH AlO2+ 2H 2O可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_AlOH 3 显两性的内在本质是:H2O + H + + AlO 2- 噲垐 . AlOH 3 噲垐 . Al 3+ + 3OH -( 1)物理性质:白色胶状物质,难溶于水( 2)受热分解: 2AlOH 3Al
4、 2 O3+3H 2O( 3) AlOH 3 试验室制法:可溶性铝盐加氨水:Al 3+3NH 3H 2O AlOH 3 +3NH4+可溶性偏铝酸盐与弱酸:AlO 2 + H2CO3 +H2 O AlOH 3 +HCO 33AlO 2- +Al 3+ +6H 2O 4AlOH 34、铝盐-( 1) Al 3+与碱溶液反应: Al 3+3OH - AlOH 3(碱不足)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Al 3+4OH- AlO2 +2H 2O(碱过量)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_( 2) Al 3+水解: Al 3+3H 2O 噲垐 . AlOH 3+3H +可
5、编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_( 3)明矾: KalSO 4 2.12H 2O 是一种复盐.常用作净水剂:因其水解Al 3+3H 2O 垐噲. AlOH 3(胶体) +3H +,能在水中吸附悬浮固体或色可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_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 )与强酸反应:AlO 2-+H +H 2O AlOH 3酸不足 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_AlO-2 +4H+ Al 3+2H 2O(酸过量)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3( 2)与弱酸反应: AlO 2-+ CO 2 +2
6、H 2O AlOH 3 +HCO -3AlO 2-+ CO2 +3H 2O AlOH 3 + CO2-(二)铝及其化合物之间的转化关系可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_NaOH+H 2OHClAlO2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_NaOHAl 2O3HCl可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_NaOHHClNaAlO 2AlOH 3AlCl 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_CO2+H 2ONaOH可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(三)试剂的滴加次序不同产生的现象不同的反应
7、( 1) NaOH 和 AlCl 3 :向 AlCl 3 溶液中滴加 NaOH 溶液,先显现白色沉淀后消逝:Al 3+3OH - AlOH 3AlOH 3+OH - AlO 2-+2H 2O-向 NaOH 溶液中滴加 AlCl 3 溶液,开头无现象后显现白色沉淀:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Al 3+4OH- AlO2 +2H 2OAl3+3AlO 2 +6H 2O 4AlOH 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_( 2) NaAlO 2 和盐酸:向 NaAlO 2 溶液中滴加盐酸,先显现白色沉淀后消逝:NaAlO 2+HCl+H 2O AlOH 3 +NaC
8、lAlOH 3+3H +Al 3+3H 2O向盐酸中滴加NaAlO 2 溶液,开头无现象后显现白色沉淀:4HCl+NaAlO 2 NaCl+AlCl 3+2H 2OAlCl 3+3NaAlO 2+6H 2O 4AlOH 3 +3NaCl( 3) Na2CO 3 和盐酸:向 Na2CO 3 溶液中滴加盐酸,开头无现象,后产愤怒泡:Na2CO3+HCl NaCl+NaHCO 3NaHCO 3+HCl NaCl+H 2O+CO 2向盐酸中滴加Na2CO3 溶液,立刻产愤怒泡: Na 2CO 3+2HCl 2NaCl+H 2O+CO 2( 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
9、图六类.图中纵坐标均为 AlOH 3 沉淀量, 横坐标为加入试剂的体积可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(1) 图为向 AlCl 3 溶液中滴人 NaOH 溶液(2) 图为向 NaOH 溶液中滴入 AlCl 3 溶液(3) 图为向盐酸酸化了的AlCl 3 溶液中滴入 NaOH 溶液(4) 图为向盐酸中加入NaAlO 2 溶液(5) 图为向 NaAlO 2 溶液中加入盐酸(6) 图为向 AlCl 3 溶液中滴入 NaAlO 2 溶液32(四)离子共存问题:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3Al 3+与 OH-、S2-、HS- 、AlO 2-、CONH 4 +、Al
10、3+、Fe3+ 等不能大量共存.(五)两性物质与物质的两性2- 、HCO-因双水解反应或生成沉淀而不能大量共存.AlO- 与 H +、可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_两性物质指即能与酸反应, 又能与碱作用生成盐和水的化合物, 如 Al 2 O3、ZnO 、Zn(OH )2、AlOH 3、氨基酸、蛋白质等.物质的两性,如强碱弱酸盐( NaHCO 3、KHS 、 Na2HPO 4 等)、弱酸弱碱盐( CH 3COONH 4、 NH 4HS) 等,既能与强酸反应,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直接电离出的H +和 OH
11、-参与反应,并且生成物不全是盐和水.Al 既能与酸作用,又能与强碱溶液反应,但不属于两性物质,也不能说它具有两性,由于 Al 与强碱溶 液 反 应 的 本 质 是 : 2Al+6H 2O 2AlOH 3+3H 2, AlOH 3+NaOH NaAlO 2+2H 2O , 两 式 相 加 为 : 2Al+2NaOH+2H 2O 2NaAlO 2+3H 2 ,由以上反应可知: Al 不直接与 NaOH 溶液反应, Al 仍旧为金属元素.【归纳】 既能与强酸又能与强碱反应的物质:金属单质: Al .两性氧化物: Al 2 O3.两性氢氧化物AlOH 3.弱酸的酸式盐: NaHCO 3、NH 4HCO
12、 3 等.弱酸铵盐: NH 42CO3、NH 4 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以下溶液中,充分反应后,放出氢气最多的是A 3mol L HClB4mol L HNO 3C 8mol L NaOHD 18mol L H 2SO4【解析】通过比较镁、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 ,与足量盐酸反应可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_生成 1+1.5molH 2.与硝酸、浓硫酸反应均不生成H:.镁不与 NaOH 溶液反应, lmolAl与足量 NaOH 溶液反应生成 1.5molH 2答案:
13、A 【归纳】 这类题只要通过比较镁、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 H 2SO4 A1 2SO4 3+ H2A1 2SO43+6NaOH 2AlOH 3 +3Na 2SO4. 2A1+2NaOH+2H 2O 2NaAlO 2+3 H 22 NaAlO 2+ H 2SO4+2H 2O 2AlOH3 + Na 2SO4(1) 请问上述哪一种方法比较节省试剂.提示: 试从每生产 2molA
14、lOH 3 所耗费的试剂用量予以说明. 2原料相同,请设计一种更为节省试剂的方法以方程式表示,并说明其可以最节省试剂的依据【解析】 1 依据题给的化学方程式中的化学计量数关系,可直接判定第种方法比较节省试剂2依据第种方法生成的 A12SO43 水解显酸性, 第种方法生成的NaAlO 2 水解显碱性, 让这两种盐溶液相互反应, 就可以削减碱和酸的用量,从而设计出第种方法答案:1第种方法比较节省试剂从化学方程式看出,同样是制备2mol 的 AIOH 3,方法所需原料为: 2molAl , 3molH2S04 , 6molNaOH .而方法所需为: 2molAl , l mol H 2SO4, 2m
15、olNaOH 2 2A1+3 H 2SO4 A1 2SO43+ H 2 2A1+2NaOH+2 H 2O 2 NaAlO 2+3 H 2 A12SO43+6 NaAlO 2+12 H 2O8AlOH 3 +3 Na 2SO4由方程式看出,制备8mol 的 AIOH 3 ,所需原料为: 8molAl ,3mol H 2SO4, 6molNaOH 相当于制备2molAlOH 3,所需量为: 2molAl , 3 4mol H 2SO4,3 2molNaOH ,其用量为最少【归纳】 解这类 AlOH 3 沉淀量题 包括因滴加次序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】以下
16、各组溶液,只要用试管和胶头滴管,不用任何试剂就可以鉴别的是 A KOH 和 A1 2SO43B 稀 H2 SO4 和 NaHCO 3CCaCl 2 和 Na 2CO 3D BaOH 2 和 NaHSO 4【解析】不用任何试剂鉴别两种物质的溶液,如无法从溶液颜色上来鉴别,一般就考虑用不同的试剂滴加可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_次序、产生不同的试验现象的方法来鉴别A 组:如将 KOH 逐步滴人 A1 2SO43 溶液中,就先产生白色沉淀,后沉淀逐步溶解.如将A12SO43 逐步滴人 KOH 溶液中,就先无沉淀,后逐步产生白色沉淀B 组无论何种滴加次序,均立刻产愤怒泡C、D 组无论
17、何种滴加次序,均立刻产生白色沉淀,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次序就能鉴别的两种一组的无色溶液仍有: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 CaOH 2或 BaOH 2. AgNO 3 和氨水【例 4】要使 Ba 2+、A1 3+、Cu2+、Mg 2+、Ag +五种离子从溶液中逐一沉淀析出,选用的试剂和加入的次序是 A H 2SO4 HCl K 2S NaOH CO 2B NaCl Na 2SO4 Na2 S NH 3 H2O HCl CNaCl Na 2SO4 H2S
18、NaOH CO 2D Na2SNa 2SO4 NaCl NaOH HCl【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:加入 Na2S 时,能沉淀 Al 3+、Cu2+两种离子. C 组:能先后分别沉淀 Ag +、Ba 2+、Cu2+、Mg 2+、A1 3+. D 组:加人 Na2S 时,能沉淀 A1 3+、Cu2+、Ag +三种离子答案: C,2【归纳】 解这类题要采纳符合“逐一沉淀”的挑选方法要留意:在加入强碱溶液时,A1 3+转化为 AlO -最终通人 CO 2 ,再把 AlO 2-转化为 AlOH 3 沉
19、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,调剂天平达平稳, 然后分别投入 a mol Mg 、b mol A1 ,充分反应后,天平仍保持平稳(1) 如天平两边酸均过量,就甲、乙两边净增重分别为 .(2) 如天平两边金属均过量,就甲、乙两边产生的H2 的质量,所加金属的质量 .(3) 如 天 平 两 边 酸 均 用 完 , 其 中 一 边 金 属 过 量 , 就 过 量 的 金 属 必 为, 这 是 因 为 由此推出天平平稳的条件是用含 a、b、n 的代数式表示,下同 .(4) 如天平一边酸过量,另一边金属过量,就过量金属必为 ,此时满意天平平稳的
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