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高中化学专题复习 7. 铝及其化合物


NaOH溶液至过量
稀盐酸至过量
立即产生白色沉淀→渐多→ 立即产生白色沉淀→渐
最多→渐少→消失
多→最多→渐少→消失
图象
离子方程式 操作 现象
Al3


3OH

AlO ===

2

H


Al(OH)3↓Al(OH)3+OH H2O===Al(OH)3↓Al(O
-===AlO2-+2H2O
H)3 + 3H + ===Al3 + +
(2)用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验,需要的试剂还有__________。
A.KCl
B.KClO3
C.MnO2
D.Mg
解析:铝与NaOH溶液反应的还原产物是H2,由化学方程式(或电 子守恒)可知,每转移6 mol电子,生成3 mol H2。
答案:BD
微考点2 铝的重要化合物的主要性质 基础微回扣
(3)常用方法: ①守恒法。 守恒法是化学计算中常用的方法,包括原子守恒、电荷守恒、电子 守恒等。 ②平均值法。 平均值法是混合物组分含量求解的常用方法,可设平均摩尔质量, 要注意结合化合价进行转化。
2.铝与酸或碱反应生成H2的量的关系 铝分别与盐酸、氢氧化钠溶液反应的原理:
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑, 2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。 (1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生氢气的体积比 为1∶1。 (2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生氢 气的体积比为1∶3。
A.浓盐酸
B.浓硝酸
C.浓硫酸
D.浓氢氧化钠溶液
解析:浓盐酸与铁、铝都能反应,A项错误;浓硫酸和浓硝酸均 能使铝钝化,不能将二者分离开,B、C项错误;氢氧化钠溶液只能与 铝粉反应,可使二者分离,D项正确。
答案:D
2.化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列说法不正确的是 ()
A.常温下浓硝酸与铝发生钝化,可用铝制容器存放浓硝酸 B.MgCl2、AlCl3溶液中分别加入过量的氨水来比较镁、铝的金属性 强弱 C.铝合金的大量使用归功于人们能使用电解法从氧化铝中获得铝 D.明矾在水中能形成Al(OH)3胶体,可用作净水剂
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式:
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式: ② __2_A_l_+_3_C__l2பைடு நூலகம்=_=△_=_=_=_2_A_l_C_l_3 ___
④ _2_A_l_+__2_O_H__-_+__2_H__2O__=_=_=_2_A__lO__+__3_H_2_↑_____ 高温
3.在酒精灯上加热铝箔,铝箔熔化但不滴落,说明熔点:铝>氧化 铝( × )
警示:说明氧化铝的熔点更高。
4.因为Al能与强碱溶液反应,所以Al有一定的非金属性√( ) 警示:Al能与酸反应,表现一定的金属性,与强碱溶液反应表现出 一定的非金属性。
方法微总结
1.金属与酸反应的计算 (1)实质:M+nH+===Mn++n2H2↑。 (2)规律: ①金属与酸反应失去电子的物质的量等于产生氢原子的物质的量。 ②相同物质的量的金属与足量酸反应产生H2的物质的量之比等于反应 后对应金属呈现的化合价之比。
1.新制氧化铝溶于氢氧化钠溶液的离子方程式为Al2O3+2OH- ===2AlO2-+H2O( √ )
警示:Al2O3属于两性氧化物,能与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和
水。
2.向NaAlO2溶液中通入过量CO2的离子方程式为2AlO

2
+CO2+
3H2O===2Al(OH)3↓+CO23-( × )
【微典通关1】 甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol/L的盐酸和 NaOH溶液,向两烧杯中分别加入等质量的铝粉,反应结束后测得生成的 气体体积比为甲∶乙=1∶2,则加入铝粉的质量为( )
A.5.4 g
B.3.6 g
C.2.7 g
D.1.8 g
解析:解答本题的关键是由题给条件判断出哪种物质完全反应并 找出计量关系。等质量的铝粉分别与足量的HCl和NaOH溶液反应,放 出H2的体积关系为甲∶乙=1∶1,因2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,2Al +2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,故等物质的量的HCl和NaOH分 别与足量的铝粉反应,放出H2的体积关系为甲∶乙=1∶3。现产生H2 的 体 积 比 为 甲 ∶ 乙 = 1∶2 , 说 明 铝 粉 的 量 对 盐 酸 来 说 是 过 量 的 , 对 NaOH来说是不足的,据上述两方程式知,与盐酸反应的铝粉是2.7 g, 与NaOH反应的铝粉是5.4 g,所以投入铝粉的质量为5.4 g。
答案:A
反思归纳
Al与酸、碱溶液反应,实质上都是:
0
A
l
―失―3e→-
Al3+,
2H+
―得―2e→-
0
H
2,故铝与酸、碱溶液反应时,铝与氢气的关系可利用2Al~
3H2进
行计算,也可以直接利用得失电子守恒灵活计算。
应用微提升
对点微练❶ 铝的化学性质及应用
1.为了除去铁粉中的少量铝粉,可以选取下列哪种溶液( )
1.氧化铝 (1)化学性质(用离子方程式表示):
(2)用途:熔点很高,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)化学性质:
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式: ① _A__l(_O_H__)_3+__3_H__+_=_=__=_A_l_3+__+__3_H_2_O___; ② _A__l(_O_H__)_3+__O__H__-_=_=_=_A__lO__+__2_H_2_O__; ③ __2_A_l_(_O_H__)3_=_=△_=_=_=_A_l_2O__3+__3_H__2O_______。
B.Ba(OH)2溶液 D.HCl溶液
解析:5.4 g Al 的物质的量为275g.4/mgol=0.2 mol。溶液中溶质的物质 的量为 0.2 L×2 mol/L=0.4 mol。HNO3与 Al 反应不会有氢气产生。A 选项不符合题意。Al 与 Ba(OH)2 反应的离子方程式为:2Al+2OH-+ 2H2O===2AlO- 2 +3H2↑,通过比较,碱过量,金属无剩余,B 选项不符 合题意。H2SO4 的物质的量为 0.4 mol。即 H+为 0.8 mol,Al 与酸反应的 离子方程式: 2Al+6H+===2Al3++3H2↑,酸过量,C 选项也不符合题 意。由上述离子方程式比较 Al 与 H+的用量,D 选项符合条件。
答案:D
4.镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应,产生气体的体 积(V)与时间(t)关系如图。反应中镁和铝的( )
A.物质的量之比为3∶2 B.质量之比为3∶2 C.摩尔质量之比为2∶3 D.反应速率之比为2∶3
解析:由关系式:Mg~H2,2Al~3H2,可知产生等量H2时,消耗 Mg、Al的物质的量之比为3∶2,二者质量之比为4∶3,摩尔质量之比 为8∶9,反应速率之比为3∶2。
当nnOAHl3+-≥4 时,所得沉淀的物质的量: n[Al(OH)3]=0; 当 3<nnOAHl3+-<4 时,所得沉淀的物质的量: n[Al(OH)3]=n(Al3+)-[n(OH-)-3n(Al3+)]=4n(Al3+)-n(OH-)。
3.图象分析
操作 现象
可溶性铝盐溶液中逐滴加入 偏铝酸盐溶液中逐滴加
答案:A
[真题微探] (2014·山东理综,节选)离子液体是一种室温熔融盐,为非水体系。由 有机阳离子、Al2Cl- 7 和 AlCl- 4 组成的离子液体作电解液时,可在钢制品上电 镀铝。 (1)为测定镀层厚度,用 NaOH 溶液溶解钢制品表面的铝镀层,当反应 转移 6 mol 电子时,所得还原产物的物质的量为_____3_____mol。
解析:MgCl2和AlCl3分别加入过量氨水,均会产生白色沉淀,故 无法用氨水比较Mg、Al金属性的强弱。
答案:B
对点微练❷ 从定性和定量的角度理解铝与酸、碱反应的实质
3.将5.4 g Al投入200.0 mL 2.0 mol/L的某溶液中有氢气产生,充分 反应后有金属剩余。该溶液可能为( )
A.HNO3溶液 C.H2SO4溶液
铝。
×
5.铝粉与氧化镁混合共热能冶炼出镁( )
警示:镁的还原性强于铝,铝不能置换出MgO中的镁。
方法微总结 关于Al(OH)3的计算及图象分析 1.“铝三角”转化关系
2.铝盐与强碱溶液作用生成Al(OH)3沉淀的计算及反应关系如下 (1)Al3++3OH-===Al(OH)3↓(生成白色沉淀) (2)Al(OH)3+OH-===AlO- 2 +2H2O(沉淀溶解) (3)Al3++4OH-===AlO2-+2H2O(生成沉淀,又恰好完全溶解) 分析以上三个反应关系式,所得Al(OH)3沉淀的物质的量与n(Al3+)、 n(OH-)的关系式: 当nnOAHl3+-≤3时,所得沉淀的物质的量: n[Al(OH)3]=31n(OH-);
警示:往NaAlO2溶液中通入过量CO2时生成Al(OH)3和NaHCO3而不 是Al(OH)3和Na2CO3。
3.由铝盐制取氢氧化铝最好选用氨水,而不用NaOH溶液(√ ) 警示:由于氢氧化铝能溶于强碱但不溶于氨水,故由铝盐制取氢氧 化铝最好选用氨水。
4.冶炼铝时常用焦炭作还原剂(× )
警示:铝是活泼金属,不能被焦炭还原出来,应用电解的方法冶
(2)制备:
①向铝盐中加入NH3·H2O,离子方程式为 ___A_l_3+_+__3_N__H_3_·H__2O__=_=_=_A_l_(O__H_)_3↓ __+__3_N__H_4+_;
②向偏铝酸盐中通入足量CO2,离子方程式为: __A_l_O_2-_+__C__O_2_+__2_H_2_O_=_=_=_A_l_(_O_H__)3_↓__+__H_C__O_- 3_____。
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