【名师一号】2011模块新课标人教化学精美课件系列第第7 7讲讲 铝及其重要化合物铝及其重要化合物基础关基础关最最 新新 考考 纲纲了解金属铝及其重要化合物的主要性质及应用了解金属铝及其重要化合物的主要性质及应用 自自 主主 复复 习习一一 铝的性质和用途铝的性质和用途金属铝呈金属铝呈_色色,硬度硬度_,密度密度_,熔点熔点_,和镁类似和镁类似,铝的主要用途是制铝的主要用途是制造铝合金造铝合金,铝优良的导电性和密度小铝优良的导电性和密度小,使铝大量用来制作导线使铝大量用来制作导线 铝元素位于元素周期表的第铝元素位于元素周期表的第_周期第周期第_族族,化学性质比较活泼化学性质比较活泼,在反应中多被氧化为在反应中多被氧化为Al3+,如如:铝可以在纯氧中燃烧铝可以在纯氧中燃烧:_;银白银白小小小小较高较高三三AA铝与盐酸反应铝与盐酸反应:_;铝溶于铝溶于NAOH溶液的反应溶液的反应:_;用镁条引燃铝粉和用镁条引燃铝粉和FE2O3的混合物的混合物:_,这一反应也被称作这一反应也被称作_反应反应 2Al+6HCl=2AlCl2Al+6HCl=2AlCl3 3+3H+3H2 22Al+2NaOH+2H2Al+2NaOH+2H2 2O=2NaAlOO=2NaAlO2 2+3H+3H2 2铝热铝热二二 铝的重要化合物铝的重要化合物1.氧化铝氧化铝氧化铝属于离子化合物氧化铝属于离子化合物,室温下室温下,它是一种白色固体它是一种白色固体,熔点很高熔点很高 氧化铝是冶炼铝的原料氧化铝是冶炼铝的原料,也是一种较好的耐火材料也是一种较好的耐火材料 氧化铝属于典型的氧化铝属于典型的_氧化物氧化物,与与_都能反都能反应应,请写出下列反应的化学方程式请写出下列反应的化学方程式:氧化铝溶于盐酸氧化铝溶于盐酸:_ 氧化铝与烧碱溶液反应氧化铝与烧碱溶液反应:_ 电解熔融的氧化铝电解熔融的氧化铝:_ 两性两性酸酸 强碱强碱AlAl2 2O O3 3+6HCl=2AlCl+6HCl=2AlCl3 3+3H+3H2 2O OAlAl2 2O O3 3+2NaOH=2NaAlO+2NaOH=2NaAlO2 2+H+H2 2O O2.氢氧化铝氢氧化铝可溶性铝盐和氨水反应可制得可溶性铝盐和氨水反应可制得AL(OH)3,它是一种难溶于水的它是一种难溶于水的_色色_状物质状物质,具有较强的吸附能力具有较强的吸附能力 AL(OH)3受热受热_分解分解,是一种典型的是一种典型的_氢氧氢氧化物化物 白白胶胶易易两性两性Al(OH)3与盐酸反应与盐酸反应:_;Al(OH)3与与NaOH溶液反应溶液反应:_;Al(OH)3受热分解的化学方程式受热分解的化学方程式:_ Al(OH)Al(OH)3 3+3H+3H+ +=Al=Al3+3+3H+3H2 2O O3.明矾明矾:KAL(SO4)212H2O明矾易溶于水明矾易溶于水,完全电离完全电离:其水溶液因其水溶液因AL3+水解而显水解而显_性性 酸酸 三三 AL3+ AL(OH)3 间的转化关系间的转化关系据下图写出下列转化的离子方程式据下图写出下列转化的离子方程式:(1)Al3+Al(OH)3Al3+_Al(OH)3+_;Al3+_4Al(OH)3;Al3+_Al(OH)3 (2)Al(OH)3Al3+Al(OH)3+_Al3+_ 3NH3NH3 3H H2 2O O3OH3OH- - 3H3H+ +3H3H2 2O O(3)AL3+ALO-2AL3+_ALO-2+_ (4)ALO-2AL3+ALO-2+_AL3+_ (5)ALO-2AL(OH)3NAALO2溶液中通少量溶液中通少量CO2:_ 4OH4OH- -2H2H2 2O O4H4H+ +2H2H2 2O ONaAlO2溶液中通入足量溶液中通入足量CO2:AlO-2+CO2+2H2OAl(OH)3+HCO-3 _ ; _ (6)AL(OH)3ALO-2AL(OH)3+_ALO-2+_ OHOH- -2H2H2 2O O 网网 络络 构构 建建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热点关热点关热热 点点 考考 向向1.Al2O3、Al(OH)3的两性及的两性及Al3+ Al(OH)3 间的转间的转化关系化关系 2.结合结合Al(OH)3的制备实验的制备实验 计算及在生产生活中的应用进行计算及在生产生活中的应用进行综合考查综合考查 热热 点点 探探 究究热点热点1 铝的性质铝的性质1.位置和结构位置和结构在元素周期表中的第三周期在元素周期表中的第三周期 A族族,原子结构示意图为原子结构示意图为:2.化学性质化学性质(1)跟非金属反应跟非金属反应常温下被常温下被O2氧化氧化,生成致密氧化物保护膜生成致密氧化物保护膜 在纯氧或高温下剧烈燃烧在纯氧或高温下剧烈燃烧,发出白光发出白光 (2)跟水反应困难跟水反应困难(3)跟酸反应跟酸反应:常温下在浓常温下在浓H2SO4 浓浓HNO3中发生钝化中发生钝化 与非氧与非氧化性酸反应产生化性酸反应产生H2,如如2AL+6HCL=2ALCL3+3H2 (5)跟某些氧化物反应跟某些氧化物反应铝热反应铝热反应此反应放出大量的热此反应放出大量的热,用于冶炼高熔点的金属或焊接金属用于冶炼高熔点的金属或焊接金属 3.铝与酸或碱反应生成铝与酸或碱反应生成H2的量的关系的量的关系铝分别与盐酸铝分别与盐酸 氢氧化钠溶液反应的原理氢氧化钠溶液反应的原理:2AL+6HCL=2ALCL3+3H22AL+2NAOH+2H2O=2NAALO2+3H2(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生氢气的产生氢气的体积比体积比: 1 1 (2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠反应足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠反应,产生产生氢气的体积比为氢气的体积比为: 1 3 (3)一定量的铝分别和一定量的盐酸和氢氧化钠反应若产生氢一定量的铝分别和一定量的盐酸和氢氧化钠反应若产生氢气的体积比为气的体积比为,则必定是则必定是:铝与盐酸反应时铝与盐酸反应时,铝过量而盐酸不足铝过量而盐酸不足 铝与氢氧化钠反应时铝与氢氧化钠反应时,铝不足而氢氧化钠过量铝不足而氢氧化钠过量 例例1将将5.4 G AL投入投入200.0 ML 2.0 MOL/L的某溶液中有氢气的某溶液中有氢气产生产生,充分反应后有金属剩余充分反应后有金属剩余,该溶液可能为该溶液可能为( )A.HNO3溶液溶液B.BA(OH)2溶液溶液C.H2SO4溶液溶液D.HCL溶液溶液答案答案 D变式变式1甲甲 乙两烧杯中各盛有乙两烧杯中各盛有100 ML 3 MOLL-1的盐酸和氢氧的盐酸和氢氧化钠溶液化钠溶液,向两烧杯中分别加入等质量的铝粉向两烧杯中分别加入等质量的铝粉,反应结束后测反应结束后测得生成的气体体积比为得生成的气体体积比为1 2,则加入铝粉的质量为则加入铝粉的质量为( )A.5.4 GB.3.6 GC.2.7 GD.1.6 G答案答案:A解析解析:根据铝与盐酸和铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式判根据铝与盐酸和铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式判断断 若在含等物质的量的若在含等物质的量的HCL和和NAOH溶液中加入足量的铝溶液中加入足量的铝粉粉,则产生的氢气体积比为则产生的氢气体积比为1 3;若在含足量的若在含足量的HCL和和NAOH溶溶液中分别加入等量的铝粉液中分别加入等量的铝粉,则产生的氢气体积比为则产生的氢气体积比为1 1 而题中实际为而题中实际为1 2,说明铝粉的量相对盐酸是过量的说明铝粉的量相对盐酸是过量的,而对而对NAOH是不足的是不足的 与前者反应的铝粉是与前者反应的铝粉是2.7 G,而与后者反应的而与后者反应的铝粉应为铝粉应为5.4 G,故选故选A 热点热点2 铝的重要化合物铝的重要化合物1.氧化铝氧化铝(典型的两性氧化物典型的两性氧化物)(1)物理性质物理性质:白色难溶固体白色难溶固体,可做耐火材料可做耐火材料 (2)化学性质化学性质:Al2O3+6H+=2Al3+3H2O2.氢氧化铝氢氧化铝(典型的两性氢氧化物典型的两性氢氧化物)(1)物理性质物理性质:不溶于水的白色胶状物质不溶于水的白色胶状物质,AL(OH)3胶体能凝聚胶体能凝聚水中悬浮物水中悬浮物,吸附色素吸附色素 (2)化学性质化学性质:AL(OH)3+3H+AL3+3H2O(3)制备制备:因因AL2O3不能与水化合不能与水化合,故不能用故不能用AL2O3直接制取直接制取AL(OH)3用铝盐用铝盐(AL3+)制取制取AL(OH)3加入氨水至沉淀完全加入氨水至沉淀完全,一般不用一般不用NAOH等强碱等强碱 每制取每制取1 MOL AL(OH)3,方法一耗方法一耗H+和和OH-各各3 MOL;方法二方法二耗耗H+和和OH-各各1 MOL;方法三耗方法三耗H+和和OH-各各3/4 MOL 故方法故方法三最节省原料三最节省原料 3.硫酸铝钾硫酸铝钾(1)硫酸铝钾由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成硫酸铝钾由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成,电电离时能产生两种阳离子离时能产生两种阳离子 (2)明矾可作净水剂明矾可作净水剂 (3)硫酸铝钾具有硫酸铝钾具有AL3+ 的性质的性质 4.“铝三角铝三角”及其应用及其应用(1)“铝三角铝三角”是指是指AL3+ AL(OH)3 相互转化的三角关系相互转化的三角关系(右图所示右图所示) 例例2(2009湖南抽考湖南抽考)将氯化铝溶液和氢氧化钠溶液等体积混将氯化铝溶液和氢氧化钠溶液等体积混合合,得到的沉淀物中含铝元素的质量与溶液中含铝元素的质量得到的沉淀物中含铝元素的质量与溶液中含铝元素的质量相等相等,则原氯化铝溶液与氢氧化钠溶液的物质的量浓度之比可则原氯化铝溶液与氢氧化钠溶液的物质的量浓度之比可能是能是( )1 32 31 42 7A.B.C.D.答案答案 D解析解析沉淀物可以肯定是沉淀物可以肯定是AL(OH)3,而溶液中的铝元素可能有而溶液中的铝元素可能有两种存在形式两种存在形式 (1)若若ALCL3过量过量,而而NAOH的量不足的量不足,溶液中的铝元素应是以溶液中的铝元素应是以AL3+形式存在形式存在 ALCL3+3NAOH=AL(OH)3+3NACL1 MOL 3 MOL 1 MOL依据题意知溶液中还有依据题意知溶液中还有1 MOL ALCL3,C(ALCL3) C(NAOH)=(1+1) 3=2 3 (2)若若ALCL3量不足量不足,NAOH过量时过量时,溶液中的铝元素以溶液中的铝元素以ALO-2形式存在形式存在 ALCL33NAOHAL(OH)31 MOL 3 MOL 1 MOL依题意溶解了依题意溶解了0.5 MOL AL(OH)3,设此时又消耗了设此时又消耗了NAOH的物的物质的量为质的量为N(NAOH),AL(OH)3+NAOH=NAALO2+2H2O 1 10.5 MOL N(NAOH)N(NAOH)=0.5 MOL,C(ALCL3) C(NAOH)=1 (3+0.5)=2 7 变式变式2(2009北京东城模拟北京东城模拟)铝是一种重要的金属铝是一种重要的金属 (1)铝在元素周期表中的位置是铝在元素周期表中的位置是_ (2)生产中曾用铝热反应焊接钢轨生产中曾用铝热反应焊接钢轨,铝与氧化铁发生反应的化铝与氧化铁发生反应的化学方程式为学方程式为_ (3)铝与铝与NAOH溶液反应的离子方程式为溶液反应的离子方程式为:_;同温同压下同温同压下,在浓度和体积均为在浓度和体积均为100 ML 2 MOL/L的盐酸及的盐酸及NAOH溶液中各加入等质量的溶液中各加入等质量的AL,产生气体的体积比为产生气体的体积比为5 6,则则所加所加AL的质量为的质量为_ 第第3 3周期周期AA族族 2.16 g2.16 g(4)以上述所得以上述所得ALCL3溶液为原料制取无水溶液为原料制取无水ALCL3,先制得先制得ALCL36H2O晶体晶体,主要操作包括主要操作包括_,在在干燥的干燥的HCL气流中加热气流中加热ALCL36H2O晶体晶体,能进一步制取无能进一步制取无水水ALCL3,其原因是其原因是(结合离子方程式简要说明结合离子方程式简要说明)_ 加热浓缩加热浓缩, ,冷却结晶冷却结晶, ,过滤过滤解析解析:(3)2AL+6HCL=2ALCL3+3H2,2AL+2NAOH+2H2O=2NAALO2+3H2,由上述两个方程式可以看出由上述两个方程式可以看出,当盐酸与当盐酸与NAOH的物质的量相同时的物质的量相同时,产生产生H2的体积为的体积为1 3,现为现为5 61 3,故故加入的加入的AL相对盐酸过量相对盐酸过量,对对NAOH不足不足 0.2 MOL的的HCL需需AL的质量为的质量为 27 G/MOL0.2 MOL=1.8 G,对应对应5份份H2,当当H2为为6份时份时,铝的质量为铝的质量为 1.8 G=2.16 G即为所求即为所求 热点热点3 有关氢氧化铝沉淀的计算有关氢氧化铝沉淀的计算1.铝盐与强碱的反应铝盐与强碱的反应(以以AlCl3与与NaOH的反应为例的反应为例)向向AlCl3溶溶液中滴加液中滴加NaOH溶液时溶液时,发生的反应依次为发生的反应依次为:Al3+3OH-=Al(OH)3Al(OH)3+OH-=AlO-2+2H2O生成的生成的Al(OH)3与加入的与加入的NaOH的物质的量关系可用图象表示的物质的量关系可用图象表示为为例例3(2009东城质检东城质检)在在50 ML B MOL/L的的ALCL3溶液中加入溶液中加入50 ML A MOL/L NAOH溶液溶液 (1)当当A3B时时,生成生成AL(OH)3沉淀的物质的量为沉淀的物质的量为_ (2)当当A、B满足满足_条件时条件时,无沉淀产生无沉淀产生 (3)当当A、B满足满足_条件时条件时,先有沉淀生成先有沉淀生成,后后又有部分沉淀溶解又有部分沉淀溶解,此时此时AL(OH)3的质量为的质量为_ a4ba4b 3.9(4b-a) g3.9(4b-a) g 解析解析(1)依题意知依题意知,在在ALCL3溶液中加入溶液中加入NAOH溶液有如下溶液有如下两反应发生两反应发生:ALCL3+3NAOH=AL(OH)3+3NACLALCL3+4NAOH=NAALO2+3NACL+2H2O根据以上两反应可以看出根据以上两反应可以看出:当当A3B时只发生第一个反应时只发生第一个反应,此时此时NAOH不足量不足量,产生沉淀的产生沉淀的量取决于量取决于NAOH,变式变式3 (2009河南河南)现有甲现有甲 乙两瓶无色溶液乙两瓶无色溶液,已知它们可能是已知它们可能是ALCL3溶液和溶液和NAOH溶液溶液 现做如下实验现做如下实验:取取440ML甲溶液与甲溶液与120ML乙溶液反应乙溶液反应,产生产生1.56G沉淀沉淀;取取120ML甲溶液与甲溶液与440ML乙溶液反应乙溶液反应,也产生也产生1.56G沉淀沉淀;取取120ML甲溶液与甲溶液与400ML乙溶液反应乙溶液反应,则产生则产生3.12G沉淀沉淀;通过必要的计算和推理判定通过必要的计算和推理判定:(1)甲溶液为甲溶液为_溶液溶液,其物质的量浓度是其物质的量浓度是_MOLL-1;乙溶液为乙溶液为_溶液溶液,其物质的量浓度是其物质的量浓度是_MOLL-1 (2)写出实验写出实验的有关离子方程式的有关离子方程式:_ AlCl3 0.5NaOH0.5能力关能力关有关氢氧化铝沉淀的图象有关氢氧化铝沉淀的图象1.在可溶性铝盐中逐滴加入在可溶性铝盐中逐滴加入NaOH溶液至过量溶液至过量 现象现象:立即产生白色沉淀立即产生白色沉淀渐多渐多最多最多渐少渐少消失消失2.在偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过量在偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过量 现象现象:立即产生白色沉淀立即产生白色沉淀渐多渐多最多最多渐少渐少消失消失3.在强碱溶液中逐滴加入铝盐溶液至过量在强碱溶液中逐滴加入铝盐溶液至过量 现象现象:无明显现象无明显现象(局部产生白色沉淀局部产生白色沉淀,振荡消失振荡消失)产生白色沉产生白色沉淀淀渐多渐多最多最多(不消失不消失)4.在强酸溶液中逐滴加入偏铝酸盐溶液至过量在强酸溶液中逐滴加入偏铝酸盐溶液至过量 现象现象:无明显现象无明显现象(局部产生白色沉淀局部产生白色沉淀,振荡消失振荡消失)产生白色沉产生白色沉淀淀渐多渐多最多最多(不消失不消失)5.向向MG2+与与AL3+的酸性溶液中逐滴加入强碱溶液的酸性溶液中逐滴加入强碱溶液现象现象:无明显现象无明显现象出现沉淀出现沉淀渐多渐多最多最多减少减少不变不变特别提醒特别提醒:解图象试题应注意分析解图象试题应注意分析“四点四点”:“起点起点” “折点折点” “极点极点” “终点终点”,利用原理引路利用原理引路,图文结合图文结合,对号入座对号入座 当当AL3+与与MG2+或或CU2+或或FE3+混合在一起混合在一起,加入过量的加入过量的NAOH溶液时溶液时,生成的沉淀先增大生成的沉淀先增大,后减小后减小,但不能减小为但不能减小为0 考例有一镁铝合金考例有一镁铝合金,用适量稀硫酸完全溶解用适量稀硫酸完全溶解,再加入氢氧化钠再加入氢氧化钠溶液溶液,析出沉淀的质量与加入氢氧化钠的体积关系如图所示析出沉淀的质量与加入氢氧化钠的体积关系如图所示,原合金中镁铝的质量比为原合金中镁铝的质量比为( )A.4 3 B.4 9 C.8 9 D.20 27 答案答案 B解析解析假定假定V(NaOH)单位为单位为L,浓度为浓度为1 mol/L,则使则使Mg2+ Al3+沉淀需要沉淀需要NaOH4 mol,将将Al(OH)3溶解需要溶解需要NaOH 1 mol,由方由方程式程式:NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O,可知有可知有1 mol Al(OH)3,即即1 mol Al3+,Al3+3OH-=Al(OH)3,使使Al3+沉淀用沉淀用去去NaOH 3 mol,使使Mg2+沉淀用去沉淀用去NaOH 1 mol,由由Mg2+2OH-=Mg(OH)2知知,含有含有Mg2+ 0.5 mol,即即Mg Al的物质的量分的物质的量分别为别为0.5 mol,1 mol,镁镁 铝的质量比为铝的质量比为(24 g/mol0.5 mol) (27 g/mol1 mol)=4 9,答案为答案为B 课课 堂堂 练练 习习1.下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是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铝在常温下不能与氧气反应B.铝不能与氯气反应铝不能与氯气反应C.铝既能溶于酸铝既能溶于酸,又能溶于碱又能溶于碱D.氧化铝只能与酸反应氧化铝只能与酸反应,不能与碱反应不能与碱反应答案答案:C解析解析:铝为活泼金属铝为活泼金属,常温下能与常温下能与O2反应生成致密的氧化层反应生成致密的氧化层;加加热条件下与热条件下与Cl2剧烈反应剧烈反应;Al Al2O3既能与酸又能与碱反应既能与酸又能与碱反应 2.用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁(如图如图),将试管浸入硝酸汞溶液中将试管浸入硝酸汞溶液中,片刻取出片刻取出,然后置于空气中然后置于空气中,不久铝不久铝箔表面生出箔表面生出“白毛白毛”,红墨水柱右端上升红墨水柱右端上升 根据实验现象判断根据实验现象判断下列说法错误的是下列说法错误的是( )A.实验中发生的反应都是氧化还原反应实验中发生的反应都是氧化还原反应B.铝是一种较活泼的金属铝是一种较活泼的金属C.铝与氧气反应放出大量的热量铝与氧气反应放出大量的热量D.铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的混合物铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的混合物答案答案:D解析解析:本题中涉及的反应有本题中涉及的反应有:2Al+3Hg(NO3)2=2Al(NO3)3+3Hg,4Al+3O2=2Al2O3,两两个反应均为氧化还原反应个反应均为氧化还原反应;由题中所述现象由题中所述现象“红墨水柱右端上红墨水柱右端上升升”,可推知试管中气体体积受热膨胀可推知试管中气体体积受热膨胀,意味着铝与氧气反应意味着铝与氧气反应是放热反应是放热反应 铝片上生成的铝片上生成的“白毛白毛”是氧化铝是氧化铝 3.(江西联考江西联考)现有现有AL CL2 AL2O3 HCL(AQ) AL(OH)3 NAOH(AQ)六种物质六种物质,它们之间有如图所示转化关系它们之间有如图所示转化关系,图中每图中每条线两端的物质之间都可以发生反应条线两端的物质之间都可以发生反应,下列推断不合理的是下列推断不合理的是( )A.N一定是一定是HCl(aq)B.X可能为可能为Al或或Cl2C.Y一定为一定为NaOH(aq)D.Q Z中的一种必定为中的一种必定为Al2O3答案答案:B解析解析:在在AL CL2 AL2O3 HCL(AQ) AL(OH)3 NAOH(AQ)中中,只有只有NAOH(AQ)能与能与AL CL2 AL2O3 HCL(AQ) AL(OH)3五五种物质反应种物质反应,对照转化关系对照转化关系,可知可知Y为为NAOH(AQ) 只有只有HCL(AQ)能与能与AL AL2O3 AL(OH)3 NAOH(AQ)四种物质反四种物质反应应,对照图示转化关系可知对照图示转化关系可知N为为HCL(AQ),故选项故选项A C正确正确 选选项项B,若若X为为AL,AL能与能与CL2 HCL(AQ) NAOH(AQ)三种物质三种物质反应反应,而图示给出的是与两种物质反应而图示给出的是与两种物质反应,所以所以X不可能有是不可能有是AL,但可能是但可能是CL2 选项选项D,AL2O3既能与既能与HCL(AQ)反应反应,也能与也能与NAOH(AQ)反应反应,故故Q Z中的一种必定为中的一种必定为AL2O3 4.将物质将物质X逐渐加入到逐渐加入到Y溶液中溶液中,生成沉淀的物质的量生成沉淀的物质的量N2与所与所加加X的物质的量的物质的量N1的关系如图所示的关系如图所示,符合图所示情况的是符合图所示情况的是( )A AB BC CD DX XNaOHNaOHAlClAlCl3 3HClHClNaAlONaAlO2 2Y YAlClAlCl3 3NaOHNaOHNaAlONaAlO2 2HClHCl答案答案:C解析解析:从图中看出所加物质从图中看出所加物质X能使沉淀完全溶解能使沉淀完全溶解,排除选项排除选项B D,其中得到沉淀和溶解沉淀消耗其中得到沉淀和溶解沉淀消耗X的物质的量之比为的物质的量之比为1 3 根据根据:5.(2009枣庄调研枣庄调研)将将MG CU组成的组成的2.64 G混合物投入适量稀混合物投入适量稀硝酸中硝酸中,固体完全溶解时收集到的还原产物固体完全溶解时收集到的还原产物NO气体气体0.896 L(标标准状况准状况),向反应后溶液中加入向反应后溶液中加入2 MOL/L NAOH溶液溶液60 ML时时金属离子恰好沉淀完全金属离子恰好沉淀完全 则形成沉淀质量及硝酸物质的量分则形成沉淀质量及硝酸物质的量分别为别为( )A.4.32 G 0.02 MOLB.4.68 G 0.16 MOLC.5.36 G 0.18 MOLD.6.38 G 0.2 MOL答案答案:B6.把把NAOH MGCL2 ALCL3三种固体组成的混合物溶于足量三种固体组成的混合物溶于足量水后有水后有1.16 G白色沉淀白色沉淀,在所得的浊液中逐滴加入在所得的浊液中逐滴加入1 MOLL-1 HCL溶液溶液,加入加入HCL溶液的体积与生成沉淀的质量关系如图溶液的体积与生成沉淀的质量关系如图所示所示,试回答试回答:(1)A点的沉淀物的化学式为点的沉淀物的化学式为_;B点的沉淀物的化点的沉淀物的化学式为学式为_ (2)原混合物中原混合物中MgCl2的质量是的质量是_ g,AlCl3的质量是的质量是_ g,NaOH的质量是的质量是_ g (3)Q点点HCl溶液加入量是溶液加入量是_ mL Mg(OH)2 Mg(OH)2和和Al(OH)31.902.675.20130第第7 7讲讲 铝及其重要化合物铝及其重要化合物1.(2009潍坊模拟潍坊模拟)元素的性质包含金属性和非金属性元素的性质包含金属性和非金属性,其强弱其强弱可以通过该元素对应的某些化学性质体现出来可以通过该元素对应的某些化学性质体现出来 某同学认为某同学认为铝元素是金属元素铝元素是金属元素,但是有一定的非金属性但是有一定的非金属性 下列化学反应中下列化学反应中,你认为能支持该同学观点的是你认为能支持该同学观点的是( )A.铝片与盐酸反应生成氢气铝片与盐酸反应生成氢气B.氢氧化铝溶于强碱溶液氢氧化铝溶于强碱溶液C.氢氧化铝溶于强酸溶液氢氧化铝溶于强酸溶液D.铝热反应铝热反应答案答案:B解析解析:与酸反应生成氢气与酸反应生成氢气,氢氧化物溶于强酸氢氧化物溶于强酸,与金属氧化物高与金属氧化物高温下发生置换反应温下发生置换反应,都属于金属的通性都属于金属的通性,而氢氧化物与强碱反而氢氧化物与强碱反应应,表现了一定的酸性表现了一定的酸性,从而说明从而说明AL(OH)3具有酸性具有酸性,铝有一定铝有一定的非金属性的非金属性 2.(2009聊城模拟聊城模拟)将相同物质的量的镁和铝混合将相同物质的量的镁和铝混合,取相同质量取相同质量的该混合物的该混合物4份份,分别加入到足量的下列溶液中分别加入到足量的下列溶液中,充分反应后充分反应后,放放出氢气最多的是出氢气最多的是( )A.3 MOL/L HCLB.4 MOL/L HNO3C.8 MOL/L NAOHD.18 MOL/L H2SO4答案答案:A解析解析:稀稀HNO3具有强氧化性具有强氧化性,与与MG AL反应均不产生氢气反应均不产生氢气,故故B选项排除选项排除 AL具有两性具有两性,能与能与NAOH溶液反应产生溶液反应产生H2,而而MG不与不与NAOH溶液反应溶液反应,故故C选项排除选项排除 18 MOL/L H2SO4是浓是浓H2SO4,常温下与常温下与AL接触发生钝化形成氧化膜起保护作用接触发生钝化形成氧化膜起保护作用,不不与与AL反应反应,故故D选项也应排除选项也应排除,因此只有因此只有3 MOL/L HCL既能与既能与MG反应放出氢气反应放出氢气,也能与也能与AL反应放出氢气反应放出氢气,所以充分反应后所以充分反应后放出氢气最多的是放出氢气最多的是3 MOL/L HCL 3.(2008广东化学广东化学)相同质量的下列物质分别与等浓度的相同质量的下列物质分别与等浓度的NAOH溶液反应溶液反应,至体系中均无固体物质至体系中均无固体物质,消耗消耗NAOH量最多量最多的是的是( )A.AL2O3B.AL(OH)3C.ALCL3D.AL答案答案:D4.(2009平顶山模拟平顶山模拟)下列操作所得物质为纯净物的是下列操作所得物质为纯净物的是( )A.将一块带有氧化膜的铝片与过量的浓将一块带有氧化膜的铝片与过量的浓NAOH溶液完全反应溶液完全反应后后,取澄清溶液将其蒸干取澄清溶液将其蒸干,得纯净的得纯净的NAALO2固体固体B.向向NAALO2溶液中加入过量的溶液中加入过量的ALCL3溶液溶液,将所得沉淀过滤将所得沉淀过滤洗涤洗涤,加热灼烧去掉水分加热灼烧去掉水分,可得纯净的可得纯净的AL(OH)3固体固体C.把铝块与适量的稀盐酸完全反应把铝块与适量的稀盐酸完全反应,将所得溶液蒸干将所得溶液蒸干,可得可得ALCL3固体固体D.把把ALCL3溶液与足量氨水反应溶液与足量氨水反应,将沉淀过滤将沉淀过滤 洗涤洗涤 灼烧去掉灼烧去掉水分可得水分可得AL2O3固体固体答案答案:D解析解析:A项项,由于由于NAOH溶液过量溶液过量,蒸干后得到的不是纯蒸干后得到的不是纯NAALO2;B项项,NAALO2溶液与溶液与ALCL3溶液反应溶液反应,生成生成AL(OH)3和和NACL,过滤后对过滤后对AL(OH)3灼烧灼烧,会分解生成会分解生成AL2O3,得不到得不到AL(OH)3;C项项,ALCL3溶液蒸干时溶液蒸干时,AL3+水解水解,生成生成AL(OH)3和和HCL;D项正确项正确 5.向含有向含有1 MOL明矾的溶液中逐滴加入明矾的溶液中逐滴加入BA(OH)2溶液溶液,充分反充分反应应,下列说法不正确的是下列说法不正确的是( )答案答案:D6.(2009四川理综四川理综,11)向向M G镁和铝的混合物中加入适量的稀镁和铝的混合物中加入适量的稀硫酸硫酸,恰好完全反应生成标准状况下的气体恰好完全反应生成标准状况下的气体B L 向反应后的溶向反应后的溶液中加入液中加入C MOL/L氢氧化钾溶液氢氧化钾溶液V ML,使金属离子刚好沉淀使金属离子刚好沉淀完全完全,得到的沉淀质量为得到的沉淀质量为N G 再将得到的沉淀灼烧至质量不再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止再改变为止,得到固体得到固体P G 则下列关系不正确的是则下列关系不正确的是( )答案答案:C解析解析:着重考查着重考查“守恒法守恒法”和和“极限法极限法”等常用运算技巧等常用运算技巧 设设MG、AL物质的量分别为物质的量分别为X MOL、Y MOL,根据题意写出根据题意写出物质之间的关系式物质之间的关系式:7.将一定质量的将一定质量的MG和和AL的混合物投入的混合物投入500ML稀硫酸中稀硫酸中,固体固体全部溶解并产生气体全部溶解并产生气体 待反应完全后待反应完全后,向所得溶液中加入向所得溶液中加入NAOH溶液溶液,生成沉淀的物质的量与加入生成沉淀的物质的量与加入NAOH溶液的体积关溶液的体积关系如图所示系如图所示 则下列说法正确的是则下列说法正确的是( )A.Mg和和Al的总质量为的总质量为8gB.硫酸的物质的量浓度为硫酸的物质的量浓度为5mol/LC.生成的生成的H2在标准状况下的体积为在标准状况下的体积为11.2LD.NaOH溶液的物质的量浓度为溶液的物质的量浓度为5mol/L答案答案:D解析解析:由图象可知由图象可知,沉淀沉淀MG(OH)2为为0.15 MOL,AL(OH)3为为(0.35-0.15)=0.20 MOL,则镁和铝的总质量则镁和铝的总质量=0.15 MOL24 G/MOL+0.20 MOL27 G/MOL=9 G,故故A项不正确项不正确;由反应关由反应关系得系得:AL(OH)3NAOHNAALO21 MOL 1 MOL0.20 MOL C(NAOH)(0.24L-0.20 L)求得求得C(NAOH)=5 MOL/L,即即D选项符合题意选项符合题意 8.(2008山东潍坊模拟山东潍坊模拟)将将3.9 G镁铝合金投入到镁铝合金投入到500 ML 2 MOLL-1的盐酸中的盐酸中,金属完全溶解金属完全溶解,再加入再加入4 MOLL-1的的NAOH溶液溶液,若要生成的沉淀最多若要生成的沉淀最多,则加入这种则加入这种NAOH溶液的体积是溶液的体积是( )A.125 MLB.200 MLC.250 MLD.560 ML答案答案:C答案答案:B10.(2008山东临沂期中山东临沂期中)A MOL NAOH溶液逐滴加入到溶液逐滴加入到B MOL ALCL3溶液中溶液中,沉淀逐渐增多沉淀逐渐增多,后又逐渐减少后又逐渐减少,但最终仍但最终仍有沉淀剩余有沉淀剩余,则剩余沉淀的物质的量为则剩余沉淀的物质的量为( )答案答案:C11.(2008潍坊潍坊)把一块镁铝合金投入到把一块镁铝合金投入到1 MOL/L HCL溶液里溶液里,待合金完全溶解后待合金完全溶解后,往溶液里加入往溶液里加入1 MOL/L NAOH溶液溶液,生成生成沉淀的物质的量随加入沉淀的物质的量随加入NAOH溶液体积变化的关系如图溶液体积变化的关系如图A所所示示 下列说法中不正确的是下列说法中不正确的是( )答案答案:C解析解析:由图由图A知知,沉淀沉淀AL3+和溶解和溶解AL(OH)3所需所需NAOH溶液的体溶液的体积为积为(90-80)ML4=40 ML,则沉淀则沉淀MG2+和中和可能剩余的和中和可能剩余的H+所需所需NAOH溶液的体积为溶液的体积为50 ML,即即A的取值范围为的取值范围为0A4(a-80),a290/3 故故80a4(90-a),a75,故故75a90 12.(2008青岛青岛)将将3.36 L(标准状况标准状况)氨气通入氨气通入75 ML 2 MOLL-1的的ALCL3溶液中溶液中,得到白色沉淀得到白色沉淀A G 继续向上述反应后未过继续向上述反应后未过滤的浊液中加入滤的浊液中加入V ML 5 MOLL-1的的NAOH溶液后溶液后,混合体系混合体系中沉淀的质量仍然为中沉淀的质量仍然为A G 则下列对于则下列对于A V值的说法正确的是值的说法正确的是( )A.A为为3.9B.A为为7.8C.V为为100D.V为为80答案答案:A13.(2009宁波模拟宁波模拟)下图是用明矾下图是用明矾KAL(SO4)212H2O制取硫酸铝和硫酸钾的操制取硫酸铝和硫酸钾的操作步骤流程图作步骤流程图(图中略去了沉淀物的洗涤操作图中略去了沉淀物的洗涤操作),请在图中圆括请在图中圆括号内填入适当的试剂名称号内填入适当的试剂名称,在方括号内填入适当的分离方法在方括号内填入适当的分离方法,并回答有关问题并回答有关问题 (1)试剂试剂a是是_,b是是_,c是是_,分离方法分离方法是是_,是是_,是是_ (2)进行上述操作要用到的玻璃仪器有进行上述操作要用到的玻璃仪器有_ (3)按上述操作按上述操作,不考虑损耗不考虑损耗,在理论上在理论上158 g明矾明矾(相对分子质相对分子质量量474)最多可以制得最多可以制得Al2(SO4)318H2O(相对分子质量相对分子质量666)_g,至少可以制得至少可以制得K2SO4(相对分子质量相对分子质量174)_g 氨水氨水硫酸硫酸氢氧化钾氢氧化钾过滤过滤加热加热蒸发结晶蒸发结晶烧杯烧杯 玻璃棒玻璃棒 漏斗漏斗 量筒量筒 胶头滴管胶头滴管 烧瓶烧瓶 玻璃导管玻璃导管 酒精灯酒精灯11111111611614.(2009湖南联考湖南联考)由短周期元素组成的单质由短周期元素组成的单质A B C和甲和甲 乙乙 丙丙 丁四种化合物有下图所示的转换关系丁四种化合物有下图所示的转换关系,已知已知C为密度最小为密度最小的气体的气体,甲是电解质甲是电解质 根据图示转化关系回答根据图示转化关系回答:(1)写出下列物质的化学式写出下列物质的化学式:A_,B_,乙乙_,丁丁_ (2)组成单质组成单质A的元素在周期表中的位置是的元素在周期表中的位置是_,丙的电子式是丙的电子式是_ (3)写出下列变化的方程式写出下列变化的方程式:A与与NAOH溶液反应的化学方程式溶液反应的化学方程式_;乙与过量乙与过量CO2反应的离子方程式反应的离子方程式_ AlO2NaAlO2Al(OH)3第第3周期周期 A族族2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H215.为确定某铝热剂为确定某铝热剂(含氧化铁和铝含氧化铁和铝)的组成的组成,分别进行下列实验分别进行下列实验 (1)若取若取A G样品样品,向其中加入足量的向其中加入足量的NAOH溶液溶液,测得生成的测得生成的气体体积气体体积(标准状况标准状况,下同下同)为为B L 反应的化学方程式是反应的化学方程式是:_;样品中铝的质样品中铝的质量是量是_G (2)若取若取A G样品将其点燃样品将其点燃,恰好完全反应恰好完全反应,该反应的化学方程该反应的化学方程式是式是:_;氧化铁与铝的质量比是氧化铁与铝的质量比是_ 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H280 27(3)待待(2)中反应产物冷却后中反应产物冷却后,加入足量盐酸加入足量盐酸,测得生成的气体体测得生成的气体体积为积为C L,该气体与该气体与(1)中所得气体的体积比中所得气体的体积比C B为为_ 2323解析解析:本题主要考查铝的化学性质和化学计算能力本题主要考查铝的化学性质和化学计算能力 (1)样品中加入样品中加入NAOH溶液溶液,反应的化学方程式为反应的化学方程式为:2AL+2NAOH+2H2O=2NAALO2+3H2,(2)样品被点燃时发生铝热反应样品被点燃时发生铝热反应,化学方程式为化学方程式为 ,因为恰好完全反应因为恰好完全反应,所以所以N(FE2O3) N(AL)=1 2,则则M(FE2O3) M(AL)=80 27 (3)因为两份样品均为因为两份样品均为A G,因此因此(2)中反应生成的中反应生成的FE与与(1)样品样品中中AL的物质的量之比为的物质的量之比为1 1 根据根据(1)中反应的化学方程式中反应的化学方程式,结结合合FE+2HCLFECL2+H2,推得推得C B=2 3 16.下图为一定量下图为一定量ALCL3溶液中加入溶液中加入NAOH溶液后溶液后,产生产生AL(OH)3白色沉淀的质量与白色沉淀的质量与NAOH的物质的量之间的关系曲的物质的量之间的关系曲线线 试回答试回答: (1)A点时已参加反应的点时已参加反应的ALCL3和和NAOH的物质的量之比为的物质的量之比为_ (2)OA段曲线所表示的反应的离子方程式是段曲线所表示的反应的离子方程式是_ AB段曲线所表示的反应的离子方程式段曲线所表示的反应的离子方程式是是_ (3)B处溶液中存在的浓度最大的离子是处溶液中存在的浓度最大的离子是_(填离子符号填离子符号) 向向B处生成的溶液中通入二氧化碳处生成的溶液中通入二氧化碳,可见到的现象是可见到的现象是_ 1 3AlAl3+3+3OH+3OH- -=Al(OH)=Al(OH)3 3Na+生成白色沉淀生成白色沉淀(4)向含有向含有0.1 MOL NH4AL(SO4)2溶液中逐滴加入溶液中逐滴加入5 MOL L-1NAOH溶液溶液,开始发现溶液中出现白色沉淀并逐渐增多开始发现溶液中出现白色沉淀并逐渐增多;一段一段时间后有刺激性气味的气体逸出时间后有刺激性气味的气体逸出;最后白色沉淀逐渐减少并最最后白色沉淀逐渐减少并最终消失终消失 请在下图中画出生成沉淀的物质的量与加入请在下图中画出生成沉淀的物质的量与加入NAOH溶液体积的关系示意图溶液体积的关系示意图 答案：答案：解析解析:(1)A点时点时ALCL3和和NAOH恰好完全反应生成沉淀恰好完全反应生成沉淀,两者两者物质的量之比为物质的量之比为1 3 (2)略略(3)B处处ALCL3和和NAOH恰好完全反应生成恰好完全反应生成NAALO2,溶液中存溶液中存在的浓度最大的离子是在的浓度最大的离子是NA+ 向向B处生成的溶液中通入二氧化处生成的溶液中通入二氧化碳生成白色沉淀碳生成白色沉淀AL(OH)3