1、第二节铝及其化合物1.了解铝的主要性质及应用。(中频)2.了解铝的重要化合物Al2O3、Al(OH)3、Al3、AlO、KAl(SO4)212H2O的主要性质及应用。(高频)铝的主要性质及其应用写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：2Al3Cl22AlCl32Al2OH2H2O=2AlO3H22AlFe2O32FeAl2O3(用于冶炼Fe)，此反应称为铝热反应。铝的重要化合物的性质1Al2O3的性质及应用2Al(OH)3的主要性质和实验室制备3.Al3和AlO的主要性质(写出离子方程式)(1) (2)4明矾(1)化学式为KAl(SO4)212H2O。(2)电离方程式KAl(SO4)2=KA
2、l32SO。(3)应用：净水。净水原理为明矾电离出的Al3在水中水解生成Al(OH)3胶体，吸附水中悬浮物而沉淀，使水净化。其离子方程式为Al33H2OAl(OH)33H。1易误诊断(正确的打“”，错误的打“”)。(1)铝制品在空气中能稳定存在是因为铝不活泼()(2)浓HNO3、浓H2SO4能用铝制器皿盛装是因为铝与浓HNO3、浓H2SO4不反应()(3)铝与NaOH溶液反应中NaOH为氧化剂()(4)Al2O3具有两性，可溶于盐酸和NaOH溶液()(5)Al、Al2O3、Al(OH)3与强碱溶液反应均生成偏铝酸盐()(6)AlCl3溶液中加入过量氨水可生成Al(OH)3()【答案】(1)(2
3、)(3)(4)(5)(6)2将Al2O3溶于稀盐酸，其离子方程式为_；向所得的溶液中加入足量氨水，其离子方程式为_，现象是_；再加入足量NaOH溶液，其反应的离子方程式_。【答案】Al2O36H=2Al33H2OAl33NH3H2O=Al(OH)33NH有白色沉淀产生NHOH=NH3H2O、Al(OH)3OH=AlO2H2O3用含有少量Mg的Al片制取纯净的Al(OH)3，下列操作中最恰当的组合顺序为_(填序号)。加盐酸溶解加NaOH溶液过滤通入过量CO2生成Al(OH)3加盐酸生成Al(OH)3加过量氨水生成Al(OH)3【答案】两性化合物的2种表现Al单质的2个特性2Al2OH2H2O=2
4、AlO3H22AlFe2O32FeAl2O3(铝热反应)4组离子方程式铝及其化合物的性质及其应用1.铝及其化合物的转化关系2应用(1)制取Al(OH)3(一般不用强碱或强酸)Al33NH3H2O=Al(OH)33NHAlOCO22H2O=Al(OH)3HCO(2)离子共存问题Al3与OH、AlO、CO、S2等弱酸根阴离子因生成沉淀或发生水解相互促进的反应而不能大量共存；AlO与H、HCO以及弱碱阳离子Al3、Fe3等不能大量共存。(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：先产生白色沉淀，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
5、产生白色沉淀，沉淀不溶解。(4)分离提纯利用Al能溶于强碱溶液，分离Al与其他金属的混合物。利用Al2O3能与强碱溶液反应，分离Al2O3与其他金属氧化物。利用Al(OH)3能与强碱溶液反应，分离Al3与其他金属阳离子。(1)可溶性铝盐与强碱(如NaOH溶液)反应，铝元素的存在形式(2)当溶液中有多种离子时，要考虑离子之间的反应顺序，如向含有H、NH、Mg2、Al3的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，NaOH先与H反应，再与Mg2、Al3反应生成沉淀，再与NH反应，最后才溶解Al(OH)3沉淀。一般是按生成水、沉淀、气体的顺序反应。(2013大纲高考节选)铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O
6、3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下：回答下列问题：(1)写出反应1的化学方程式_。(2)滤液中加入CaO生成的沉淀是_，反应2的离子方程式为_。(3)电解制铝的化学方程式是_，以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是_。【解析】(1)在加入NaOH溶液时，Al2O3和SiO2都能与NaOH反应，分别生成NaAlO2和Na2SiO3。(2)加入CaO后，SiO与Ca2结合生成难溶物CaSiO3；滤液中主要含有AlO，通入CO2后生成沉淀Al(OH)3，煅烧后生成Al2O3。(3)电解Al2O3制取金属铝，加入
7、的冰晶石为助熔剂；阳极产生的O2能与石墨电极反应生成CO2(可能含有CO)。【答案】(1)2NaOHSiO2=Na2SiO3H2O、2NaOHAl2O3=2NaAlO2H2O(2)CaSiO32AlOCO23H2O=2Al(OH)3CO(3)2Al2O3(熔融)4Al3O2O2、CO2(CO)向偏铝酸盐溶液中通入CO2的两种反应：一是通入少量CO2反应为2AlOCO23H2O=2Al(OH)3CO；二是通入过量CO2反应为AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO。考向1铝与酸、碱反应的相关计算1将一定量的镁铝合金样品分成两等份，一份加入足量NaOH溶液中，充分反应后，收集到标准状况下气体6.
8、72 L；另一份加入到足量稀盐酸中，充分反应后，收集到标准状况下气体11.2 L。则原合金样品中镁的质量为()A4.8 gB6 gC9.6 gD12 g【解析】由题意知Mg与盐酸反应生成的H2为11.2 L6.72 L4.48 L，为0.2 mol；由Mg2H=H2Mg2知n(Mg)0.2 molm(Mg)0.2 mol24 g/mol4.8 g。【答案】A考向2Al3、AlO和Al(OH)3的转化2下列各组物质，不能按abc(“”表示反应一步完成)关系转化的是()选项abcAAl2O3NaAlO2Al(OH)3BAlCl3Al(OH)3NaAlO2CAlAl(OH)3Al2O3DMgCl2M
9、g(OH)2MgO【解析】A、B、D三项中的转化关系分别为：，C项中Al不能经一步反应转化为Al(OH)3。【答案】C考向3与铝及其化合物性质有关的除杂3(2014遵义模拟)下列除杂质的方法不正确的是()A镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥BFeCl3溶液中混有少量AlCl3：加入过量的氨水，过滤洗涤沉淀，将沉淀再用适量盐酸溶解CFe2O3中混有少量Al2O3：加入过量NaOH溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥DAl(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO2后过滤【解析】B项，加入过量氨水，Mg2、Al3均沉淀且均不溶于
10、氨水，无法除去杂质。【答案】BAl(OH)3沉淀图象及数量关系分析1.可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图象及数量关系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(有但即溶)出现沉淀渐多最多沉淀不变图象离子方程式Al33OH= Al(OH)3Al(OH)3OH= AlO2H2OAl34OH= AlO2H2O3AlOAl36H2O=4Al(OH)32.向Mg2与Al3的酸性溶液中逐滴加入强碱溶液及数量分析现象无明显现象出现沉淀沉淀最多部分溶解不变图象离子方程式HOH=H2O Al33OH=Al(OH)3Mg22
11、OH=Mg(OH)2Al(OH)3OH=AlO2H2O领悟2个数量关系(1)沉淀Al3所需n(OH)与Al(OH)3溶解所需n(OH)的比为31。(2)Al(OH)3溶解所需n(OH)nAl(OH)3。(2014甘肃省河西部分普通高中高三第一次联考)有一块镁铝合金，其中镁与铝的质量比是89。加入足量稀H2SO4使其完全溶解后，再加入NaOH溶液，生成沉淀的质量随NaOH溶液体积变化的曲线如下图，其中正确的是()【解析】镁与铝的质量比是89，则物质的量之比是11，NaOH溶液至过量后Al(OH)3完全溶解，只有Mg(OH)2，B错；等物质的量的Mg(OH)2与Al(OH)3的质量之比是5878，
12、即剩余的Mg(OH)2的质量小于沉淀最大质量的1/2，排除C、D，选A。【答案】A考向1Al(OH)3与酸或碱反应的图象分析4(2012安徽高考)已知室温下，Al(OH)3的Ksp或溶解度远大于Fe(OH)3。向浓度均为0.1 molL1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液。下列示意图表示生成Al(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系，合理的是()【解析】解答本题时应特别注意，难溶物的Ksp越大，在溶液中越难形成沉淀；Al(OH)3能溶于过量的NaOH溶液。由于Al(OH)3的Ksp比Fe(OH)3的Ksp大，故在混合液中加入NaOH溶液时，先生成F
13、e(OH)3沉淀，而不生成Al(OH)3沉淀，当Fe(NO3)3反应完全后再生成Al(OH)3沉淀，继续加入NaOH溶液，Al(OH)3沉淀又溶解，故只有C图像符合题意。【答案】C考向2根据图象进行有关计算5现有AlCl3和MgSO4的混合溶液，向其中不断加入NaOH溶液，得到的沉淀的量与加入NaOH溶液的体积的关系如下图所示，原溶液中Cl、SO的物质的量之比为()A13B23C61D31【解析】分析图像可知曲线下降的一段为NaOH溶解Al(OH)3的过程，而产生Al(OH)3与溶解Al(OH)3消耗的NaOH的物质的量之比为31，故生成Al(OH)3沉淀需消耗0.3 L的NaOH溶液，生成M
14、g(OH)2需消耗0.1 L的NaOH，所以n(Al3)n(Mg2)21，故n(Cl)n(SO)61。【答案】CAl(OH)3沉淀图象综合题的解题指导(2014黄冈高三第一次检测)某无色稀溶液X中，可能含有下表所列离子中的某几种。阴离子CO、SiO、AlO、Cl阳离子Al3、Fe3、Mg2、NH、Na现取该溶液适量，向其中加入某试剂Y，产生沉淀的物质的量(n)与加入试剂体积(V)的关系如图所示。(1)若Y是盐酸，则oa段转化为沉淀的离子(指来源于X溶液的，下同)是_，ab段发生反应的离子是_，bc段发生反应的离子方程式为_。(2)若Y是NaOH溶液，则X中一定含有的阳离子是_，其物质的量之比为_，ab段反应的离子方程式为_。审题指导信息：无色溶液不含Fe3信息：若Y为盐酸，根据图象特点和所含离子含AlO、SiO、CO，不含Al3、Mg2、NH信息：若Y为NaOH溶液，根据图象特点和可能的离子含Al3、Mg2、NH，不含CO、SiO、AlOn(Al3)n(Mg2)n(NH)1(413)2214评分细则(1)SiO、AlOCO(答错或不全不给分)Al(OH)33H=Al33H2O(不配平不给分)(2)Al3、Mg2、NH同(1)要求，214(12也给分)NHOH=NH3H2O同(1)要求(写成NHOH=NH3H2O不给分)思维建模确定离子成分确定离子的数量关系
