铝及其重要化合物
铝及其化合物
铝及其化合物1. 简介铝 (Aluminum) 是一种重要的金属元素，原子序数为13，化学符号为Al。
它属于13族元素，位于周期表的p区。
铝是地壳中含量最丰富的金属之一，存在于自然界中的矿石、土壤和岩石中。
2. 物理性质铝是一种具有银白色光泽的轻质金属，具有良好的导电性和导热性。
它的密度相对较低，为2.7 g/cm³，比许多其他金属都要轻。
铝的熔点为660.32℃，沸点为2519℃。
它具有良好的可塑性和可加工性，可以通过冶金工艺进行挤压、拉伸、铸造和轧制等加工过程。
3. 化学性质3.1 抗腐蚀性铝具有良好的抗腐蚀性，因为它能形成致密的氧化物膜表面，可以有效防止进一步的氧化和腐蚀。
3.2 反应性铝与空气中的氧气反应会生成一层薄的氧化铝表面，这一层氧化层可以保护铝的内部不被进一步氧化。
然而，在酸性介质中，铝会被溶解并产生氢气。
铝对碱性介质相对稳定，不会与碱发生剧烈反应。
4. 铝的主要用途4.1 建筑和建材铝是一种轻质金属，因此在建筑和建材领域有广泛的应用。
它可以用于制造铝合金门窗、铝制屋顶和外墙装饰板等。
4.2 包装由于铝的良好腐蚀性和可塑性，它被广泛用于食品和药品的包装材料。
例如，铝制罐头、箔纸和药品包装。
4.3 电力传输铝具有良好的导电性能，用于制造电力传输线路和电缆。
相比同等导电性能的铜导线，铝导线更轻便、成本更低。
4.4 汽车工业铝合金在汽车工业中的应用越来越广泛，可以降低汽车整体重量，提高燃油效率和降低尾气排放。
5. 铝的一些常见化合物5.1 氧化铝 (Al2O3)氧化铝是铝的一种重要化合物，也是一种常见的陶瓷材料。
它具有高熔点、高硬度和良好的绝缘性能，广泛应用于制陶、耐火材料和电子器件等领域。
5.2 氯化铝 (AlCl3)氯化铝是一种重要的无机化合物，通常以无水物的形式存在。
它是一种强酸性物质，可用作催化剂、腐蚀剂和氯化铝铝熔剂的原料。
5.3 硫酸铝 (Al2(SO4)3)硫酸铝是一种白色结晶固体，可溶于水。
铝及其重要化合物
测定生成气体的体积
镁铝合金
测定生成气体的体积
足量NaOH 溶液
2
2
2
2
√
√
×
√
×
答案 A
答案 A
耐蚀铝材 废电解液
↓
槽液
图1 图2 图3
＋3H＋，Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水
提示 ①金属单质：Al等；②两性氧化物：Al2O3等；③两性氢氧化物：Al(OH)3等；
弱酸的铵盐：(NH4)2CO3、CH3COONH4、
(NH4)2S等；⑤弱酸的酸式盐：NaHCO3、
KHS、NaHSO3等。
提示 铝元素的存在形式是Al(OH)3：2KAl(SO4)2＋3Ba(OH)2===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓＋K2SO4。
2Al＋Fe2O3 Al2O3＋2Fe
高温
提示 因为铝易与空气中的氧气反应生成保护膜，保护着内部金属不易被腐蚀。
提示 镁条燃烧，放出一定的热量，KClO3作为引燃剂在受热状态下同时发生分解，使氧化铁粉末和铝粉在较高温度下发生反应：2Al＋Fe2O3 2Fe＋Al2O3，该反应放出大量的热，发出耀眼的白光，生成的铁在高温下呈熔化状态。
溶液体积相等，故物质的量浓度c(HCl)∶c(NaOH)
＝n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1。
答案 C
01
NO，用同样的方法，设铁、铝的物质的
02
量分别为x、y，则(x＋y)∶y＝3∶2，得
03
x∶y＝5∶4。
提示 Fe、Al与足量稀硝酸反应产生
答案 B
2
2
2
2
2
2
提示 铝元素的存在形式是AlO-：KAl(SO4)2 ＋2Ba(OH)2===KAlO2＋2BaSO4↓＋2H2O。
铝的化合物
镁及其重要化合物之间的转化
MgCl2
③ ② ① ④ ⑥ ⑤
Mg →
MgO → Mg(OH)2
⑦
① 2Mg + O2 == 2MgO
② Mg + 2HCl==MgCl2+ H2↑ 电解 ③ MgCl2 ==== Mg+ Cl2↑
思考： 不加其它试剂，仅用试管和胶头滴管能否 鉴别下列两种溶液：
NaOH和AlCl3 滴加顺序不同，产生现象不同。 Al3++4 OH-= AlO2-+2H2O Al3＋ ＋ 3 AlO2-＋6H2O ＝ 4Al(OH)3↓
3、硫酸铝钾 KAl(SO4)2
复盐： 由两种不同的金属离子和一种酸根离子组 成的盐。 KAl(SO4)2· 12H2O 俗名明矾 或K2SO4•Al2(SO4)3•24H2O
⑶化学性质 a、两性
Al(OH)3＋3HCl＝ AlCl3＋3H2O
Al(OH)3＋3H＋＝ Al3＋ ＋3H2O Al(OH)3 ＋NaOH＝NaAlO2＋2H2O
Al(OH)3 ＋ OH-＝AlO2-＋2H2O
像Al(OH)3这样既能与酸反应生成盐和水， 又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物，称为两 性氢氧化物。 注意：Al(OH)3不能溶于较弱的酸和弱碱
0 2 5 8 9 10 NaOH的物质的量
由此可知，该溶液中肯定含有 的阳离子是 H+ 、Al3+、NH4+ 各离子物质的量之比是 2：1：3 2+、Fe3+ Mg 肯定不含的阳离子是 。
沉 淀 物 质 的 量
0 2
5 8 9 10 NaOH的物质的量
O→A: 沉 A→B: 淀 物 B→C:
质 的 量
高考化学总复习 第二节 铝及其重要化合物课件 新人教
生成H2的关系
导 析
实
验
积
累
探
究
课 时 作 业
基 础 梳 理 整 合
等量
足量
n(HCl)(H2)＝32n(Al)，n(NaOH)(H2)＝32n(Al)
要 点 聚 焦 突
破
n(HCl)(H2)∶n(NaOH)(H2)＝1∶1
考
点
二者等物 足量
n(HCl)(H2)＝12n(HCl) n(NaOH)(H2)＝32
图 解 导 析
质的量 n(NaOH) n(HCl)(H2)∶n(NaOH)(H2)＝1∶3
实 验
积
累
探
究
课 时 作 业
基
1．(2012 年临沂模拟)将 5.4 g 金属 Al 投入 200.0 mL 2.0 mol·L－1
础 梳 理
整
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 合
焦 突
破
明矾的化学式为 KAl(SO4)2·12H2O，可溶于水，电离方程式为 考
点
KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SO42－ ，明矾可用于净水，其净水的原理
图 解
导
用离子方程式表示为 Al3＋＋3H2
3(胶体)＋3H＋，产生的 析
实
Al(OH)3 胶体可以和悬浮于水中的泥沙形成絮状不溶物而沉降下来，
突
ห้องสมุดไป่ตู้
破
2．化学性质
考
点
图
解
导
析
实
验
积
3．用途
累 探
究
熔点 高 ，是一种较好的 耐火 材料，天然产刚玉的成分是
课
Al2O3，还可制作各种宝石。
铝及其重要化合物-必刷题(新教材新高考)(解析版)
专题10铝及其重要化合物(建议完成时间：45分钟实际完成时间：_______分钟)目录考点一铝及其化合物的结构、性质及其应用考点二铝及其化合物制备的工艺流程考点三铝及其化合物与强酸、强碱反应有关计算考点一铝及其化合物的结构、性质及其应用1(2023·江苏·统考二模)下列物质的性质和用途具有对应关系的是A.Al2O3熔点高，可用作电解制铝B.Al OH3不稳定，可用于治疗胃酸过多C.明矾水解生成胶体，可用做絮凝剂D.铝具有导热性，可用于制备铝热剂【答案】C【解析】A．Al2O3熔融可以电解生成铝单质，可用作电解制铝，而不是因为其熔点高，物质的性质和用途不具有对应关系，A不符合题意；B．Al OH3能和胃酸盐酸反应，可用于治疗胃酸过多，物质的性质和用途不具有对应关系，B不符合题意；C．明矾水解生成胶体从而吸附水中悬浮物加速沉降用于净水，可用做混凝剂，物质的性质和用途具有对应关系，C符合题意；D．铝具有还原性能还原一些金属氧化物，可用于制备铝热剂，物质的性质和用途不具有对应关系，D不符合题意；故选C。
2(2023·广东·广州市第二中学校联考三模)下图为铝的生产原理示意图，下列相关说法不正确的是A.冰晶石做助熔剂B.氧化铝属于过渡晶体C.金属铁、铜的冶炼方法与铝类似D.铝在工业上是一种很好的还原剂【答案】C【解析】A．冰晶石在电解铝工业中常用作助熔剂，正确；B．氧化铝的晶体结构具有某些过渡金属的特征，因此被称为过渡晶体，正确；C．工业上用电解熔融的氧化铝，得到金属铝和氧气，而工业上用热还原法来冶炼金属铁、铜，错误；D．Al为活泼金属，冶金工业中常作还原剂，正确；故选C。
3(2023·上海黄浦·一模)去了膜的铝条放入硫酸铜溶液中，不可能观察到的现象A.金属表面有气泡B.银白色金属转变为紫红色C.出现蓝色沉淀D.溶液蓝色变浅【答案】C【解析】A．硫酸铜溶液由于是强酸弱碱盐溶液，故Cu2+水解使溶液显酸性，把去了膜的铝条放入硫酸铜溶液中，会生成氢气，金属表面产生气泡，A不合题意；B．由2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu可知，银白色金属转变为紫红色，B不合题意；C．由2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu可知，不会出现蓝色沉淀，C符合题意；D．由2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu可知，溶液蓝色变浅，D不合题意；故答案为：C。
03 铝及其重要的化合物高考重要的化学方程式
知识点2 氧化铝的性质
1．与酸溶液反应 （1）与盐酸反应 ①化学反应：Al2O3+6HCl 2AlCl3+3H2O ②离子反应：Al2O3+6H+ 2Al3++3H2O （2）与碳酸反应：不反应
知识点2 氧化铝的性质
2．与碱溶液反应 （1）与烧碱反应 ①化学反应：Al2O3+2NaOH+3H2O 2Na[Al(OH)4] 或 Al2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2O ②离子反应：Al2O3+2OH－+3H2O 2[Al(OH)4]－ 或 Al2O3+2OH－ 2AlO2－+H2O （2）与氨水反应：不反应
4．热分解反应：2Al（OH）3 Al2O3+3H2O
知识点4
铝盐的性质
1．铝盐和强碱溶液反应 （1）量不同，反应不同 ①少量烧碱：Al3++3OH－ Al（OH）3↓ ②过量烧碱：Al3++4OH－ [Al(OH)4]－ （2）滴加顺序不同，现象不同 ①向铝盐溶液中滴加强碱溶液：先产生白色沉淀，后沉淀溶解
↓ ②过量盐酸：[Al(OH)4]－+4H+ Al3++4H2O 或 AlO2－+4H+ Al3++4H2O
（2）滴加顺序不同，现象不同 ①向四羟基合铝酸盐溶液中滴加强酸溶液：先产生白色沉淀，后沉淀溶解
3 +3H +
●AB 段：[Al(OH)4]－+H+ Al(OH)3↓+H2O；●BD 段：Al（OH） Al3++3H2O ②向强酸溶液中滴加四羟基合铝酸盐溶液：先无沉淀产生，后产生白色沉淀
高中化学铝及其重要化合物
非氧化性酸 2Al+6H+==2Al3++3H2
3．用途 纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。
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【思考与探究】
1.金属铝是活泼的金属，能与酸反应，为什么能用铝槽储 运浓H2SO4或浓HNO3? 常温下浓H2SO4、浓HNO3能使铝钝化(在表面形成一层致密 的氧化膜)，阻止反应的继续进行。
(3)制得Al(OH)3的最大质量是________。
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考点三 用数形结合思想理解Al3＋、Al(OH)3、AlO2-之间转化 量的关系
【知识梳理】 1．用转化图探究Al3＋、AlO、Al(OH)3的转化关系
写出转化(2)、(5)、(6)离子方程式：
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2．用数轴探究可溶性铝盐与强碱(如NaOH溶液)反应，铝元 素的存在形式
(1)Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O 3AlO＋Al3＋＋6H2O===4Al(OH)3↓
（2）
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题型一
【题型建模】
1．下列各组物质，前者逐滴滴加到后者中直至过量，先出
现白色沉淀，后来沉淀又消失的是( A )
A．H2SO4滴入NaAlO2溶液中 B．Ba(OH)2溶液滴入Al2(SO4)3溶液中 C．Al2(SO4)3溶液滴入NaOH溶液中 D．氨水滴入Al2(SO4)3溶液中
【思考与探究】 1.下列变化可通过一步化学反应直接完成的是___①_____。 （1)Al(OH)3→Al2O3 (2)Al2O3→Al(OH)3 (3)Al→Al(OH)3 2.既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的物质有哪些？
3_2《铝及其重要化合物》(新人教版必修1)
第2讲 铝及其重要化合物[考纲要求] 理解铝及其重要化合物的主要性质和应用。
1．铝的结构和存有铝位于元素周期表第三周期ⅢA 族，原子结构示意图为。
铝元素在地壳中含量丰富，仅次于硅。
自然界中的铝全部以化合态存有。
2．金属铝的物理性质银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和传热性等，密度较小，质地柔软。
3．金属铝的化学性质写出图中相关反应的化学方程式或离子方程式：①Al O2⎪⎪⎪⎪――→ 常温 形成致密的氧化膜――→ 点燃 4Al ＋3O2=====点燃2Al2O3②2Al ＋3Cl2=====点燃2AlCl3 ③Al 酸⎪⎪⎪⎪――→氧化性酸遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化――→非氧化性酸2Al ＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑④2Al ＋2NaOH ＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑⑤2Al ＋Fe2O3=====高温Al2O3＋2Fe(铝热反应)4铝 镁 与非金属反应能被Cl2、O2氧化 2Mg ＋O2=====点燃2MgO 3Mg ＋N2=====点燃Mg3N2 与水反应 反应很困难 能与沸水反应Mg ＋2H2O=====△Mg(OH)2＋H2↑与碱反应能溶于强碱溶液 不反应 与某些氧化物反应 能与Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金属氧化物发生铝热反应 能在CO2中燃烧：2Mg ＋CO2=====点燃2MgO ＋C5.铝的用途纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。
深度思考1．铝的化学性质活泼，为什么日常生活中广泛使用的铝制品通常具有较好的抗腐蚀性能？ 答案 铝在常温下迅速被氧气氧化，形成一层致密的氧化膜，保护铝不再被氧化，因而铝制品通常具有较强的抗腐蚀性能。
2．金属铝是活泼的金属，能与酸反应，为什么能用铝槽储运浓H2SO4或浓HNO3?答案 常温下浓H2SO4、浓HNO3能使铝钝化(在表面形成一层致密的氧化膜)，阻止反应继续实行。
3．实验室能否用硫化物与铝盐溶液混合制取Al2S3？用离子方程式说明原因。
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11
例 1 将某份铁铝合金样品均分为两份，一
份加入足量盐酸，另一份加入足量 NaOH 溶
液，同温同压下产生的气体体积比为 3∶2，则
样品中铁、铝物质的量之比为( )
A．3∶2
B．2∶1
C．3∶4
D．4∶3
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12
解析 设每份 Fe、Al 合金样品中含铁、铝的物质 的量分别为 x、y，则由 Fe—2—H—C→l H2↑，Al——3H—C—l → 32H2↑，Al—N—a—O—H→32H2↑三个关系得知(x＋32y)∶32y
2_A__l(_O_H__)_3 ____A__l2_O3 _＋__3_H_2_O__________
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5
制备方法 Al(OH)AlO
2
溶液中通CO2
主要用途
①作耐火材料； ②冶炼铝的原料
①制药；②净水作用
2.常见的铝盐
(1)硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的
＝3∶2，解得 x∶y＝3∶4。
答案 C
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13
思维提升 若将盐酸改为稀 HNO3 且稀 HNO3 只被还原为 NO，则 Fe、Al 物质的量之 比为多少？
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4
二、铝的重要化合物 1．氧化铝和氢氧化铝的比较
物理
性质
与酸
化 反应 学 与碱 性 反应 质
加热
氧化铝(Al2O3)
白色固体，熔点很高
__A_l_2O__3＋__6_H__＋_=_=__=____ __2_A_l_3＋__＋__3_H_2_O_______ _A_l_2O__3_＋__2_O_H__－__=_=_=____ 2_A_l_O_ 2__+_H__2O_________
第三章 常见的金属及其化合物
第 3 讲 铝及其重要化合物
基础盘点
一、铝的化学性质
1．铝与氧气反应
用坩埚钳夹住一小块铝箔，在酒精灯上加热至其熔化，
会看到的现象是铝箔熔化,失去光泽,但熔化的铝并不滴落 。原 因是 铝箔加热时与O2发生反应生成氧化膜，使内部的铝
被Al2O3包裹着，所以熔化的铝不易滴下，反应的化学方程式
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2
思考 1 铝是活泼金属，为什么铝制品具 有一定的耐腐蚀能力常用来作各种材料？
提示 因为铝易与空气中的氧气反应生 成保护膜，保护着内部金属不易被腐蚀。
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3
思考 2 铝热反应发生的原因是什么？
提示 镁条燃烧，放出一定的热量，KClO3 作为引燃剂在受热状态下同时发生分解，使 氧化铁粉末和铝粉在较高温度下发生反应： 2Al＋Fe2O3 高温 2Fe＋Al2O3，该反应放出 大量的热，发出耀眼的白光，生成的铁在高 温下呈熔化状态。
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6
思考 3 既能与酸反应又能与碱反应的物 质有哪些？
提示 ①金属单质：Al等；②两性氧化物： Al2O3等；③两性氢氧化物：Al(OH)3等； ④弱酸的铵盐：(NH4)2CO3、CH3COONH4、 (NH4)2S等；⑤弱酸的酸式盐：NaHCO3、 KHS、NaHSO3等。
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7
思考 4 向明矾溶液中逐滴加入 Ba(OH)2 溶液， (1)当 n[KAl(SO4)2]：n[Ba(OH)2]＝2∶3 时，铝元 素的存在形式是什么？
是 4Al＋3O2
2Al2O3 。
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1
2．铝与酸的反应 铝与稀硫酸反应的离子方程式为： 2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑ 。 3．铝与强碱的反应 铝与 NaOH 溶液反应的离子方程式为： 2Al＋2OH-＋2H2O===2AlO2-＋3H2↑。 4．铝热反应 Al 与 Fe2O3 共热的化学方程式为： 2Al＋Fe2O3 高温 Al2O3＋2Fe 。
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10
3．足量的两份铝分别投入到等体积、一 定物质的量浓度的 HCl、NaOH 溶液中，二者 产生的 H2 相等，则 HCl 和 NaOH 的物质的量 浓度是什么关系？为什么？
提示 3∶1。因为铝足量且产生H2相等，根据2 中的关系式n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1，又因为二 溶液体积相等，故物质的量浓度c(HCl)∶c(NaOH) ＝n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1。
复盐。
(2)明矾的化学式为：KAl(SO4)2·12H2O，它是无 色晶体，可___
溶于水，水溶液 pH < 7(填“<”、“>”或“＝”)。明矾可以 净水，其净水的原因是：A__l_3_＋_＋__3__H_2_O_______A_l_(_O_H__)_3_(_胶__体__) ＋__3__H_＋__，__A__l_(O__H__)_3胶___体__吸__附___水__中__杂___质__形__成___沉__淀_ _而__净__水__。
__不__分__解___
氢氧化铝[Al(OH)3] 白色胶状物质，
难溶于水
A__l(_O__H_)_3_＋__3_H_＋_=__=_=__ A_l_3_＋_＋__3_H__2O________ _A_l_(O__H_)_3_＋__O_H__－_=_=__= _A_l_O__ 2_+_2_H__2O_______
提示 铝元素的存在形式是Al(OH)3： 2KAl(SO4)2＋3Ba(OH)2===2Al(OH)3↓＋ 3BaSO4↓＋K2SO4。
(2)当 n[KAl(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]＝1∶2 时，铝元素的 存在形式是什么？
提示 铝元素的存在形式是AlO-2：KAl(SO4)2 ＋2Ba(OH)2===KAlO2＋2BaSO4↓＋2H2O。
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9
2．足量的两份铝分别投入到等体积、等物 质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液中，产生 H2 的体积之比是多少？为什么？
提示 1∶3。因为在反应中Al过量，产生的H2 由HCl和NaOH的量决定。根据化学反应中的关 系式：6HCl～3H2；2NaOH～3H2，故当HCl、 NaOH物质的量相等时，二者产生H2的体积比为 1∶3。
精选课件
8
考点精讲
考点一 铝与强酸、强碱的反应 1．等质量的两份铝分别与足量的盐酸、 氢氧化钠溶液反应，所得 H2 的体积之比是多 少？为什么？ 提示 1∶1(或相等)。根据方程式：2Al＋ 6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋ 2H2O===2NaAlO2＋3H2↑得Al与H2的关系 式均为2Al～3H2，故只要参加反应的Al相 等，所得H2必相等。