1、第第 四四 单单 元元2热点知识剖析热点知识剖析铝作为典型两性金属元素的代表,它的铝作为典型两性金属元素的代表,它的单质及其化合物知识一直是高考考查的热点,单质及其化合物知识一直是高考考查的热点,特别是特别是Al3+和和AlO-2的性质问题,在离子共存、的性质问题,在离子共存、离子方程式和物质鉴别等方面出现的几率较离子方程式和物质鉴别等方面出现的几率较大,另外在推断、计算和实验等试题中也会大,另外在推断、计算和实验等试题中也会涉及铝及其化合物知识的应用。在复习中要涉及铝及其化合物知识的应用。在复习中要以以Al及其对应及其对应Al2O3、Al(OH)3的两性,的两性,Al3+与与Al(OH)3及
2、及NaAlO2相互转化为重点,注意相互转化为重点,注意由于反应物的物质的量不同引起的产物、反由于反应物的物质的量不同引起的产物、反应现象不同的问题。应现象不同的问题。3基础知识回顾基础知识回顾一、一、铝元素在自然界中的存在铝元素在自然界中的存在铝元素在地壳中含量丰富,仅次于氧和铝元素在地壳中含量丰富,仅次于氧和硅,是硅,是含量最多的金属含量最多的金属,它属于,它属于有色金属有色金属和和轻金属轻金属,自然界中的铝全部以化合态存在;,自然界中的铝全部以化合态存在;铝土矿的主要成分是铝土矿的主要成分是Al2O3。二、二、铝单质铝单质1.物理性质物理性质银白色有金属光泽的固体,硬度较小,银白色有金属光
3、泽的固体,硬度较小,有良好的延展性、导电性和导热性等。有良好的延展性、导电性和导热性等。42.化学性质化学性质(1)与非金属单质反应与非金属单质反应与与O2反应:常温下,铝表面可形成致反应:常温下,铝表面可形成致密的氧化物薄膜,故金属铝有一定的抗腐蚀密的氧化物薄膜,故金属铝有一定的抗腐蚀性。点燃或加热时与性。点燃或加热时与O2反应的化学方程式为反应的化学方程式为:在点燃或加热的条件下与在点燃或加热的条件下与Cl2、S反应,反应,化学反应方程式分别为化学反应方程式分别为:4Al+3O2= 2Al2O32Al+3Cl2 = 2AlCl3;2Al+3S = Al2S3。5(2)与酸反应)与酸反应与盐
4、酸反应的化学方程式为与盐酸反应的化学方程式为常温下铝遇常温下铝遇 、能够能够发生钝化。发生钝化。2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2浓浓H2SO4浓浓HNO32Al+6HCl2AlCl3+3H2 (3)与强碱(如与强碱(如NaOH)溶液反应的化学方)溶液反应的化学方程式为:程式为:.6(4) 与金属氧化物(如与金属氧化物(如Fe2O3)反应(铝反应(铝热反应)的化学方程式为:热反应)的化学方程式为:此反应放出大量的热,可用于冶炼高熔此反应放出大量的热,可用于冶炼高熔点的金属或焊接金属。点的金属或焊接金属。.Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3高温高温7(5) 与某些盐(如与某些盐
5、(如CuCl2)溶液反应的化溶液反应的化学方程式为学方程式为2Al+3CuCl22AlCl3+3Cu3.铝的用途铝的用途贮存浓硝酸、浓硫酸。贮存浓硝酸、浓硫酸。冶炼金属或焊接钢轨。冶炼金属或焊接钢轨。制合金。制合金。8三、三、铝的化合物铝的化合物1.Al2O3是一种白色固体,是冶炼铝的是一种白色固体,是冶炼铝的原料,熔点很高,可作耐火材料。氧化铝不原料,熔点很高,可作耐火材料。氧化铝不溶于水,是典型的溶于水,是典型的两性氧化物两性氧化物,既能与酸反,既能与酸反应,又能与碱反应,其离子方程式为:应,又能与碱反应,其离子方程式为:Al2O3+2OH-2AlO-2+H2O。Al2O3+6H+2Al3
6、+3H2O,92.Al(OH)3是一种难溶于水的白色胶是一种难溶于水的白色胶状物质,有较强的吸附能力。状物质,有较强的吸附能力。Al(OH)3受热受热易分解,是一种典型的两性氢氧化物。溶于易分解,是一种典型的两性氢氧化物。溶于酸和强碱的离子方程式分别是:酸和强碱的离子方程式分别是:Al(OH)3+3H+Al3+3H2O,Al(OH)3+OH-AlO-2+2H2O氨水氨水 向偏铝酸盐中通入足量向偏铝酸盐中通入足量CO2。受热分解:受热分解:制备制备: 铝盐与铝盐与制取。制取。103.明矾的化学式是明矾的化学式是KAl(SO4)212H2O,它是一种复盐,它能净水的原因是它是一种复盐,它能净水的原
7、因是Al3+3H2O=Al(OH)3(胶体胶体)+3H+。11重点知识归纳重点知识归纳铝及其重要化合物的转化关系铝及其重要化合物的转化关系AlAlO2 Al2O3OH_H+OH_H+H+OH_OH_H+Al(OH)3Al3+12四、四、从铝土矿中提取铝从铝土矿中提取铝1.工艺流程工艺流程(1)原料:铝土矿(主要成分)原料:铝土矿(主要成分Al2O3,含含Fe2O3、SiO2等杂质)等杂质)(2)方法:酸溶法、)方法:酸溶法、碱溶法碱溶法(3)工艺流程图)工艺流程图铝铝土土矿矿Fe2O3S i O2 Al2O3过滤过滤1 1滤渣滤渣滤液滤液1 1( ) 滤液滤液2 2( )沉淀沉淀 ( ) 灼烧
8、灼烧过滤过滤2 2( )铝铝NaOHNaAlO2NaHCO3Al(OH)3Al2O3CO21314Al3+ 、 AlO2 、 Al(OH)3的相互转化的相互转化AlO2 OH_H+H+OH_OH_Al(OH)3Al3+H+一、一、“铝三角铝三角”要点深化15二、二、氢氧化铝具有两性氢氧化铝具有两性氢氧化铝的两性可用电离平衡移动的原理氢氧化铝的两性可用电离平衡移动的原理来解释,氢氧化铝电离方程式可表示如下:来解释,氢氧化铝电离方程式可表示如下:当加入强碱、弱碱及水解显碱性当加入强碱、弱碱及水解显碱性的盐,平衡左移。的盐,平衡左移。当加入强酸、弱酸及水解显酸性当加入强酸、弱酸及水解显酸性的盐,平衡
9、右移。的盐,平衡右移。H2O+AlO-2+H+Al(OH)3Al3+3OH-酸式电离酸式电离碱式电离碱式电离16三、三、有关氢氧化铝的图象有关氢氧化铝的图象1.向一定量向一定量AlCl3溶液中逐滴加入溶液中逐滴加入NaOH溶液。溶液。离子方程式:离子方程式:Al3+3OH-Al(OH)3Al(OH)3+OH-AlO-2+2H2O172.向一定量向一定量NaOH溶液中逐滴加入溶液中逐滴加入AlCl3溶液。溶液。离子方程式:离子方程式:Al3+ + 4OH-AlO-2+2H2O3AlO-2+Al3+6H2O4Al(OH)3183.向一定量向一定量NaAlO2溶液中逐滴加入溶液中逐滴加入HCl溶液。溶液。离子方程式:离子方程式:AlO-2+H+H2OAl(OH)3Al(OH)3+3H+Al3+3H2O194.向一定量向一定量HCl溶液中逐滴加入溶液中逐滴加入NaAlO2溶液。溶液。AlO-2+4H+Al3+2H2OAl3+3AlO-2+6H2O4Al(OH)3205.向向Al3+和和Mg2+的混合溶液中逐滴加入的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液。溶液。m(沉淀)(沉淀)n/mol1234Al3+3OH-Al(OH)3 Mg2+2OH-Mg(OH)2 Al(OH)3 +OH-AlO2-+2H2O