人教版高中化学必修一第7讲： 铝及其化合物 (学生版)

点燃铝及其化合物__________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________掌握铝单质及其化合物的相关性质及相关反应知识点一. 铝单质的性质1.物理性质:银白色金属,硬度和密度小,具有良好的导电导热性和延展性.在空气中具有很好的耐腐蚀性.2.化学性质:（1）与非金属单质反应:A 、2Al+3Cl 2====2AlCl 3B 、铝在空气中缓慢氧化,在氧气中点燃剧烈燃烧. 4Al+3O 2 ========= 2Al 2O 3铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜并牢固地覆盖在铝表面,阻止了内部的铝与空气接触. （2）与盐溶液反应:2Al+3CuSO 4 ＝3Cu+Al 2(SO 4)3（3）与某些氧化物反应—铝热反应:2Al + Fe 2O 3 == 2Fe + Al 2O 3 铝热剂是Al 和 Fe 2O 3 （4）与沸水微弱反应:2Al+6H 2O Δ 2Al （OH ）3 + 3H 2↑ （5）与酸反应::2Al+6HCl ====== 2AlCl 3+H2↑ 2Al+3H 2SO 4 ====== Al 2(SO 4)3+ 3H2↑注意:铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中钝化.某些金属在常温下遇强氧化性酸如浓硫酸、浓硝酸时在表面生成致密的氧化膜,从而阻止内部金属进一步发生反应,这种现象称为钝化.（6）与碱反应:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑反应的实质:分两步进行:化合价升高，被氧化，失6e—①2Al+6H2O ====== 2Al(OH)3 + 3H2↑化合价降低，被还原，得6e—②Al(OH)3+NaOH ======== NaAlO2+2H2O失2×3 e—2Al+6H2O+2NaOH = 2NaAlO2+3H2↑+4H2O得6×e—知识点二. 铝的重要化合物1. 氧化铝（Al2O3）(1)物理性质:白色固体、熔点高（2054℃）、不溶于水,不与水化合.常作耐火材料.刚玉的主要成分是Al2O3 ,其中把含少量铬元素的刚玉称为红宝石；含少量的铁和钛元素的刚玉称为蓝宝石.(2)化学性质:①电解熔融的氧化铝制备单质铝但由于氧化铝的熔点很高,故在氧化铝中添加冰晶石（Na3AlF6)降低其熔点.电解2Al2O3 ========= 2Al + 3 O2↑②与酸反应:Al2O3＋6HCl＝AlCl3＋3H2O③与碱反应:Al2O3＋2NaOH＝2NaAlO2＋H2O既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的氧化物叫两性氧化物2. 氢氧化铝（Al（OH)3）（1）物理性质:氢氧化铝是白色胶状物质,不溶于水,有强的吸附性,可以吸附水中的悬浮物和各种色素.（2）化学性质:①不稳定性:氢氧化铝不稳定,受热易分解.2Al(OH)3Δ Al2O3＋2H2O这是工业上制取纯净氧化铝的方法.②Al(OH)3+NaOH= NaAlO2+2H2O③Al(OH)3 + 3HCl= AlCl3 + 3H2OAl(OH)3 具有两性的原因:H ++AlO 2—+H 2OAl(OH)3 Al 3+ + 3OH —注意:(1)氢氧化铝作为碱时是三元碱；作为酸时是一元酸（HAlO3）. (2)氢氧化铝与酸碱反应时,弱酸弱碱是不能把氢氧化铝溶解的. 3. 明矾:KAl(SO 4)2·12H 2O复盐的概念:由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的盐叫复盐.知识点三. Al 3+、AlO 2—的 性质 （一）Al 3+的性质1. 1mol 的AlCl 3中逐滴加入氨水: ①方程式:Al 3++3NH 3·H 2O=Al(OH)3 ↓+3NH 4+用Al 3+制取Al(OH)3用弱碱更合适 ②现象:白色沉淀逐渐增加 ③图像:2. 1mol 的AlCl 3中逐滴加入NaOH 溶液至过量 ①方程式:Al 3++3OH —= Al(OH)3↓Al(OH)3+OH —= AlO 2-+2H 2②现象:白色沉淀先增加再减少最后消失 ③图像:3. 向1mol 的NaOH 溶液中滴加AlCl 3溶液①有关反应:Al 3++4OH —=AlO 2—+2H 2O Al 3++3AlO 2—+6H 2O = 4Al(OH)3↓n(NH 3·H 2O)/moln[Al(OH)3]/moln(NaOH)/moln[Al(OH)3]/mol0 1 2 3 4KAl(SO 4)2 =K ++Al 3++2SO 42-Al 3++3H 2O ====== Al(OH)3 （胶体） +3H+△②现象:开始无沉淀生成,后来白色沉淀逐渐增加,最后沉淀量不变 ③图像:（二）AlO 2—的性质1. 向含有1molAlO 2—的偏铝酸盐溶液中通入CO2直至过量 离子方程式: 图像:2. 向含有1molAlO 2—的偏铝酸盐溶液中逐滴滴入稀盐酸直至过量离子方程式:①AlO 2—＋H +＋H 2O=Al(OH)3↓ ②Al(OH)3＋3H += Al 3+＋3H 2O 图像:3. 向含有1molH ＋的强酸溶液中逐滴滴入偏铝酸盐溶液直至过量离子方程式:①AlO 2—＋4H += Al 3+＋2H 2O ②Al 3+＋3AlO 2—＋6H 2O= 4Al(OH)3↓ 图像:n[Al(OH)3]/mol0 1/12 1/6 1/4 1/3n(Al 3+)/moln(CO 2)/moln[Al(OH)3]/mol0 11/2 0 1 2 3 4n(HCl)/moln[Al(OH)3]/moln(AlO 2—)/moln[Al(OH)3]/mol0 1/4 1/2 3/4 1①2AlO 2—＋CO 2(少量)＋3H 2O = 2Al(OH)3↓＋CO 32－ ②AlO 2—＋CO 2(足量)＋2H 2O= Al(OH)3↓＋HCO 3—例1. 下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是（）A. 铝在常温下不能与氧气反应B. 铝不能与氯气反应C. 铝既能溶于酸,又能溶于碱D. 氧化铝只能与酸反应,不能与碱反应解析:铝可以与非金属如氧气和氯气反应,常温下和氧气缓慢反应.铝可以与酸和强碱反应.答案:C例2. 在使溶液中的AlO2-完全转化成Al(OH)3,应选择的最好试剂是（）A. H2SO4B. HClC. CO2D. NH3·H2O解析:因为AlO2-可以和酸发生AlO2—＋H+＋H2O=Al(OH)3 ,加入H2SO4和HCl会继续与Al(OH)3反应.加入D则不反应.加入CO2则可以生成Al(OH)3.答案:C例3. 铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应,当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时,反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比为（）A．1∶1 B．2∶1 C．3∶1 D．1∶3解析:根据铝与HCl以及铝与NaOH反应的化学方程式2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑,2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑.生成相同体积的H2需要的HCl和NaOH的物质的量之比为3:1.答案:C例 4. 下列各组稀溶液,不用其他试剂或试纸,仅利用溶液间的相互反应,就可以将它们区别开的是(双选)（）A. 硝酸钾、硫酸钠、氯化钙、氯化钡B．硫酸、硫酸铝、氯化钠、氢氧化钠C．盐酸、硫酸钠、碳酸钠、氢氧化钠D．硫酸氢钠、硫酸镁、碳酸钠、氢氧化钠解析:B中因A l2(SO4)3和NaOH的混合顺序不同,反应现象不同,可首先鉴别出这两种物质.向Al2(SO4)3中加入少量NaOH溶液可产生白色沉淀,再向沉淀中加入另两种物质,能使沉淀溶解的为H2SO4.D中Na2CO3溶液与其他三种溶液混合,现象各不相同,从而一一鉴别开答案:BD例5. 将等体积的AlCl3和NaOH溶液混合,充分反应后,发现铝元素有一半形成了沉淀,则此时铝元素的存在形式为(双选)（）A. Al3＋和Al(OH)3B. AlO2—和Al(OH)3C. Al3＋和Al2O3D. AlO2—和Al2O3解析:因不知Al3＋与OH－相对量的多少,就无法判断是AlCl3有一半剩余还是有一半Al(OH)3又转化成了AlO2—,故A、B都有可能.以沉淀形式存在的铝元素为Al(OH)3而非Al2O3,故C、D不正确.答案:AB基础演练1. 铝在空气中能够稳定存在的原因是（）A．铝的活泼性差B．铝的熔点高C．铝与氧气不反应D．铝表面有氧化膜2. 下列物质中,既能与盐酸又能与NaOH溶液反应的是（）A．氢氧化铝 B．硅酸钠 C．碳酸钠 D．二氧化硅3. 常温下能用铝制容器盛放的是（）A. 浓盐酸B. 浓硝酸C. 稀硝酸D. 稀硫酸4.下列关于Al(OH)3的性质的叙述错误的是（）A. Al(OH)3是难溶于水的白色沉淀B. Al(OH)3能吸附水中的悬浮物C. Al(OH)3能溶于氨水D. Al(OH)3属于两性氢氧化物5.人类第一次获得金属铝是在1825年,由丹麦化学家用无水AlCl3与钾作用制得的.当时由于价格非常昂贵,称为“银色的金子”.直到19世纪后期发明了电解法制铝,才使铝的价格大大下降,使铝成为当今广泛应用的一种金属材料.下列关于铝的叙述,不正确的是（）A．铝是地壳中含量最多的金属元素B．在常温下,铝不能与NaOH溶液反应C．铝是一种比较活泼的金属D．在化学反应中,铝容易失去电子,是还原剂6. 1989年世界卫生组织把铝确定为食品污染源之一,加以控制使用,铝在下列应用时应加以控制的是（）①制铝合金；②制电线；③制炊具；④明矾净水；⑤明矾和苏打制食品膨松剂；⑥用氢氧化铝凝胶制胃舒平药品；⑦银色漆颜料；⑧制易拉罐；⑨包装糖果和小食品. A．全部 B．③⑤⑧⑨ C．⑥⑧⑨ D．③④⑤⑥⑧⑨7. 有关Al与NaOH溶液的反应的说法中,正确的是（）A. 铝是还原剂,其氧化产物是Al(OH)3B. NaOH是氧化剂,其还原产物是H2C. 铝是还原剂,H2O和NaOH都是氧化剂D. H2O是氧化剂,Al被氧化8.人的胃液是一种强酸性液体,pH在0.9～1.5之间,氢氧化铝是一种治疗胃酸过多的胃药的主要成分.目前这种胃药已不常用,原因主要是（）A．长期摄入铝元素不利于人体健康 B．它不能中和胃液C．它不易溶于胃液 D．它的疗效太差9.在明矾的检验中,下列操作错误的是（）A．取少量明矾固体配成稀溶液B．取少量明矾溶液置于2支试管中,分别滴加NaOH溶液(至过量)和酸性BaCl2溶液,观察现象 C．用铂丝蘸取明矾溶液在酒精灯上灼烧,直接观察焰色D．取少量明矾固体置于干燥试管中加热,观察试管内壁现象10. （丰台区2014-2015学年高一上学期期末考试）下列反应的离子方程式书写正确的是（）A．向稀硫酸中加入氢氧化钡溶液:OH-+ H+ == H2OB．铜与稀硝酸反应:Cu +2NO3－+ 4H+=== Cu2+ + 2NO2↑+ 2H2OC．向氯化铝溶液中加入过量氨水:Al3+ + 3NH3•H2O === Al(OH)3↓+ 3NH4+D．向氯化铁溶液中加入过量铜: Fe3+ +Cu=== Fe +Cu2+巩固提高1. （昌平区2014-2015学年高一上学期期末考试）下列物质既能与盐酸溶液又能与NaOH溶液反应的是（）A.AlCl3 B．NaHCO3 C．Mg D．NH4Cl2.下列关于金属铝的叙述中,说法正确的是（）A．Al是地壳中含量最多的元素B．Al是比较活泼的金属,在化学反应中容易失去电子,表现氧化性C．与Al反应产生H2的溶液一定呈酸性D．Al箔在空气中受热可以熔化,由于氧化膜的存在,熔化的Al并不滴落3.将表面已完全钝化的铝条,插入下列溶液中,不会发生反应的是（）A．稀硝酸 B．稀盐酸 C．硝酸铜 D．氢氧化钠4.下列离子方程式书写错误的是（）A. 铝粉投入到NaOH溶液中:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑B. Al(OH)3溶于NaOH溶液中:Al(OH)3+OH-=AlO2-+H2OC. NaAlO2溶液中通入足量的CO2:2AlO2—＋CO2＋3H2O = 2Al(OH)3 ＋CO32－D. Al2O3粉末溶于NaOH溶液中:Al2O3+2OH-=2AlO2—+H2O5. 只用一种试剂即可区别的:NaCl、MgCl2、FeCl3、Al2(SO4)3四种溶液,这种试剂是（）A. AgNO3B. NaOHC. BaCl2D.HCl6. 两份铝屑,第一份与足量盐酸反应,第二份与足量氢氧化钠溶液反应,产生的氢气的体积比为1:2,则第一份与第二份铝屑的质量比为（）A. 1:1B. 1:2C. 1:3D. 2:17.将一块镁铝合金溶于盐酸后,再加入过量NaOH溶液,所得的溶液中主要存在的离子是（）A. AlO2－、OH－、Na＋、Cl－B. Na＋、OH－、Al3＋、Cl－C. AlO2－、OH－、Mg2＋、Cl－D. Na＋、Mg2＋、Al3＋、Cl－8.向NaAlO2溶液中持续通入一种气体,开始时产生沉淀,随后沉淀又逐渐溶解,该气体是（）A. NO2B. CO2C. NH3D. CO9．下列变化不可能通过一步实验直接完成的是（）A．Al(OH)3 → Al2O3 B．Al2O3 → Al(OH)3C．Al → AlO2- D． Al3+ → Al(OH)310. 有100 mL 3.5 mol·L－1的NaOH溶液和100 mL 1 mol/L的AlCl3溶液,按如下两种方法进行实验:①将NaOH溶液分多次加入到AlCl3溶液中(边加边搅拌)；②将AlCl3溶液分多次加入到NaOH溶液中(边加边搅拌).比较两次实验的结果,其中正确的是（）A．现象相同,沉淀量相等B．现象不同,沉淀量不等C．现象相同,沉淀量不等D．现象不同,沉淀量相等1. （丰台区2014-2015学年高一上学期期末考试）下列金属中,表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被．．空气氧化的是（）A. CuB. NaC. FeD. Al2. 金属表现较强还原性的原因是（）A．金属易导电、易导热B．金属能与非金属反应C．金属能与酸和水反应D．原子最外层电子数少,易失电子3. 下列关于Al(OH)3的性质叙述中错误．．的是（）A．Al(OH)3与过量的浓氨水反应生成NH4AlO2B．Al(OH)3是难溶于水的白色胶状物质C．Al(OH)3能凝聚水中的悬浮物,还能吸附色素D．Al(OH)3受热能分解4. 某溶液能溶解Al(OH)3,则此溶液中一定能大量共存的离子组是（）A．Mg2+、Cl-、Na+、NO3-B．K+、Na+、NO3-、HCO3-C．Na+、Ba2+、Cl-、NO3- D．Fe3+、Na+、AlO2-、SO42-5．下列物质中既能跟稀H2SO4反应, 又能跟氢氧化钠溶液反应的是（）①NaHCO3 ②Al2O3 ③Al(OH)3④AlA．③④B．②③④C．①③④D．全部6．向MgSO4和Al2(SO4)3混合溶液中, 逐滴加入NaOH溶液.下列图象中,能正确表示上述反应的是(横坐标表示加入NaOH溶液的体积, 纵坐标表示反应生成沉淀的质量) （）__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1. 取一块用砂纸打磨过的铝箔在空气中加热至熔化,下列说法中不正确．．．的是（）A．铝失去了光泽 B．剧烈燃烧,火星四射C．熔化的铝不滴落 D．在加热熔化过程中生成了氧化铝2. 若在加入铝粉能放出氢气的溶液中,分别加入下列各组离子,一定能共存的是（）A．NH＋4、NO－3、CO2－3、Na＋ B．Na＋、Ba2＋、Mg2＋、HCO－3C ．NO －3、Ba 2＋、K ＋、Cl －D ．NO －3、K ＋、AlO －2、OH －3. 有一镁铝合金与过量NaOH 溶液反应,所得溶液中不存在的离子是（ ） A ．Na ＋B ．Mg 2＋C ．OH －D ．AlO －24. 向某溶液中投入铝片后有大量H 2放出,则溶液中不可能大量存在的离子是 （ ）A.Cl -B.H +C.OH -D.HCO -35．（丰台区2014-2015学年高一上学期期末考试）下列物质中,既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应的是 （ ）①Al ②Al 2O 3 ③Ca(OH)2 ④A l (O H )3 ⑤Na 2CO 3 ⑥NaHCO 3 A ．①②⑤⑥ B ．①②③⑤ C ．①②④⑥ D ．②③④⑥6.（北京市重点中学2014-2015学年高一上学期期末考试）把Ba （OH ）2溶液滴入明矾[KAl （SO 4）2·12H 2O]溶液中,使SO 全部转化成BaSO 4沉淀,此时铝元素的存在形式是（ ）A. AlB. Al （OH ）3C. AlOD. Al和Al （OH ）37. 两份等体积、等浓度的NaOH 溶液,分别与体积相等的MgCl 2、AlCl 3溶液混合,充分反应后,Mg 2+、Al 3+均恰好形成沉淀,则原MgCl 2、AlCl 3溶液中Cl －浓度之比为（ ） A.1:1 B.1:2 C.2:3 D.3:2本讲参考答案:基础演练:1．D 2．A 3．B 4．C 5．B 6．D 7．D 8．A 9．C 10. C巩固提高:1．A 2．D 3．C 4．C 5．B 6．B 7．A 8．A 9．B 10．D-24+3-2+3当堂检测:1．D 2．D 3．A 4．C 5．D 6．D家庭作业:1．B 2．C 3．B 4．D 5．C 6．C 7. A7．(Ⅰ)盐酸澄清石灰水石灰水变浑浊 CO2－3加入氯化钡溶液,产生白色沉淀,证明原溶液中含SO2－4 (Ⅱ)(1)蒸馏法冷凝管锥形瓶 (2)A (3)防止液体受热时暴沸。