2019年高考化学一轮复习第4章材料家族中的元素第2节铝及其化合物学案鲁科版.doc

1、【 精品教育资源文库 】 第 2 节 铝及其化合物 考纲定位 全国卷 5年考情 1.掌握铝的主要性质及其应用。 2.掌握铝的重要化合物的主要性质及其应用。 3.了解铝及其重要化合物的制备方法。 2017年： 卷 T26(3) 2016年： 卷 T12； 卷 T7(A)、 T28(3) 2015年： 卷 T10(C)、 T27(3)； 卷 T13(B、 C) 2014年： 卷 T9(C)、 T27 2013年： 卷 T27(2) 考点 1| 铝及其氧化物的性质和应用 (对应学生用书第 79页 ) 考纲知识整合 1铝的结构和存在 铝位于元素周期表 第 3 周期 A 族 ，原子结构示意图为 。铝元

2、素在地壳中含量丰富，仅次于 氧、硅 。自然界中的铝全部以 化合 态存在。 2铝的主要性质 (写出有关方程式 ) 铝是银白色固体，有金属光泽，易导电导热，有延展性。 (1)与 O2的反应? 常温下钝化形成氧化膜加热： 4Al 3O2= 2Al2O3写化学方程式(3)与强碱溶液反应 (写离子方程式 ) 2Al 2OH 6H2O=2Al(OH)4 3H2 。 (4)铝热反应 铝 热剂为 Al和 Fe2O3，反应的化学方程式为 2Al Fe2O3=高温 Al2O3 2Fe，此反应体现了铝的较强 还原 性。 提醒： 铝热反应的实验装置及试剂作用 【 精品教育资源文库 】 铝热反应的原理应用 a制取熔点

3、较高、活泼性弱于 Al 的金属铬、锰、钨等； b金属焊接，如野外焊接钢轨等。 3铝的氧化物 (Al2O3) 两性氧化物 (1)物理性质： 白 色固体， 难 溶于水，熔、沸点 很高 ，可用作耐火材料。 (2)化学性质 (写离子方程式 ) Al 2O3制备 Al： 2Al2O3=通电熔融 4Al 3O2 。 (3)用途：耐火材料，工业冶炼铝。 应用体验 1 (1)浓 H2SO4和浓 HNO3能用铝制容器盛装的原因是什么？ (2)能与 Al反应生成 H2的溶液一定是酸性溶液吗？为什么？ (3)用砂纸除净氧化膜的铝箔加热有什么现象？为什么？ (4)铝在空气中易钝化形成氧化膜，能否用稀 H2SO4或 N

4、aOH溶液洗去钝化膜？为什么？ 【提示】 (1)常温下，铝遇到浓 H2SO4和浓 HNO3时表面迅速形成一层致密的氧化膜保护层即 “ 钝化 ” 。 (2)不一定， Al与 H 或 OH 均反应生成 H2。 (3)加热熔化的铝箔并不滴落，好像一层膜兜着。即使打磨过的铝箔，在空气中又很快生成新的氧化膜，且 Al2O3熔点比铝的高。 (4)可以， Al2O3为两性氧化物，与强酸强碱均可反应。 2足量下列物质与相同质量的镁铝合金反应，不放出 H2的为 _；放出氢气且消耗溶质物质的量由多到少的顺序为 _。 氢氧化钠溶液 稀硫酸 盐酸 稀硝酸 【提示】 【 精品教育资源文库 】 高考命题点突破 命题点

5、1 铝及其氧化物的性质和应用 1 (2018 福州质检 )科技工 作者提出用铝粉处理含亚硝酸盐废水的思路：调节亚硝酸盐废水的酸碱性，使其 pH12，然后加入适量的铝粉搅拌，从而达到预期目的。下列判断错误的是 ( ) A处理废水时铝单质转化为 Al3 B处理废水时亚硝酸盐被还原 C处理过程中， OH 参与了反应 D铝粉颗粒大小影响废水处理的速率 A pH12，溶液显碱性，则处理废水时，铝单质转化为 Al(OH)4 ， A错误；铝是金属，具有还原性，因此处理废水时，亚硝酸盐被还原， B正确；处理废水时铝单质转化为 Al(OH)4 ，这说明 OH 参与了反应， C正确 ；固体反应物的表面积越大，反应

6、速率越快，因此铝粉颗粒的大小影响废水处理的速率， D正确。 2下列关于镁 铝的说法正确的是 ( ) A镁 铝制品在空气中能稳定存在是因为铝不活泼 B浓 HNO3、浓 H2SO4能用铝制器皿盛装是因为铝与浓 HNO3、浓 H2SO4不反应 C镁、铝均与 NaOH溶液反应 D铝与 Fe2O3发生铝热反应是利用了 Al的还原性比 Fe强 D A项，镁 铝制品在空气中稳定存在的原因是形成了一层致密氧化膜保护内部金属；B项，浓 HNO3、浓 H2SO4用铝制器皿盛装是因为常温下铝遇浓 HNO3、浓 H2SO4钝化，不是不反应； C项，镁与 NaOH溶液不反应。 3 (2018 福州质检 )科学家发明的透

7、明坚硬镁铝氧化物新型材料，可以用作显示器和手机屏幕。下列有关镁和铝的说法正确的是 ( ) A镁的金属性比铝弱 B镁和铝的氧化物都可以与盐酸反应 C镁和铝原子的最外层电子数都为 3 D镁和铝的氧化物都可以与氢氧化钠溶液反应 B A项，镁的金属性比铝强，错误； B项，镁和铝的氧化物都可以与盐酸反应，正确；C 项，镁和铝原子的最外层电子数分别是 2 和 3，错误； D 项，氧化铝是两性氧化物，可以与氢氧化钠溶液反应，氧 化镁是碱性氧化物，与氢氧化钠溶液不反应，错误。 命题点 2 铝与酸、碱反应的有关计算 4 (2018 保定联考 )足量下列物质与等质量的铝反应放出氢气，且消耗溶质物质的量最少的是 (

8、 ) 【 精品教育资源文库 】 A氢氧化钠溶液 B稀硫酸 C盐酸 D稀硝酸 A 设 Al为 1 mol,1 mol铝与氢氧化钠溶液反应生成 NaAl(OH)4和 H2，消耗 1 mol NaOH；1 mol 铝与稀硫酸反应生成 Al2(SO4)3和 H2，消耗 1.5 mol H2SO4； 1 mol 铝与盐酸反应生成AlCl3和 H2，消耗 3 mol HCl；硝酸与金属铝反应不生成氢气，综合以上分析可知反应放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是氢氧化钠溶液，故选 A。 5铝是中学化学学习阶段的唯一一种既能与酸 (非氧化性酸 )反应又能与强碱溶液反应放出 H2的金属，就铝的这一特殊性质回答下列

9、问题： 【导学号： 95160076】 (1)等质量的两份铝分别与足量的 HCl、 NaOH溶液反应，所得 H2的体积之比是 _。 (2)足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的 HCl、 NaOH溶液中，产生 H2的体积之比是 _。 (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的物质的量浓度之比是 _。 (4)甲、乙两烧杯中各盛有 100 mL 3 molL 1的盐酸和 NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后，测得生成的气体体积比为 V(甲 ) V(乙 ) 12 ，则甲烧杯中剩余的反

10、应物是 _。 【解析】 (1)根据化学方程式： 2Al 6HCl=2AlCl3 3H2 、 2Al 2NaOH6H2O=2NaAl(OH)4 3H2 ，得 Al 与 H2的关系式均为 2Al 3H2，故只要参加反应的 Al 的量相等，所得 H2的量必相等。 (2)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 13 。 (3)因为铝足量且产生 H2相等，根据关系式 n(HCl) n(NaOH)31 ，又因为两溶液体积相等，故物质的量浓度 c

11、(HCl) c(NaOH) n(HCl) n(NaOH)31 。 (4)其反应原理分别为 2Al 6HCl=2AlCl3 3H2 ， 2Al 2NaOH 6H2O=2NaAl(OH)4 3H2 。可见当参加反应的 HCl 和 NaOH 的物质的量一样多时，产生 H2的体积比是 13 ，而题设条件体积比为 12 ，说明此题投入的铝粉对盐酸来说是过量的。 【答案】 (1)11 (2)13 (3)31 (4)Al 方法技巧 铝与酸、碱反应生成 H2的量的关系 无论与酸还是与碱反应， Al与 H2的关系都是 2Al 3H2。 等质量的铝与足量的盐酸、氢氧化钠溶液分别反应： , 产生 H2的物质的量相等

12、。 , 消耗 H 、 OH 的物质 的量之比为 n n 31 。 足量的铝分别与等物质的量的 HCl 和 NaOH反应： , 消耗 Al的物质的量之比为 13 。 , 生成 H2的物质的量之比为 13 。 一定【 精品教育资源文库 】 量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比 13VHCl 2VNaOH 211，则必定是铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而氢氧化钠过量。 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 6.72 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

13、 11.2 L。则原合金样品中镁的质量为 ( ) A 4.8 g B 6 g C 9.6 g D 12 g A 由题意知 Mg与盐酸反应生成的 H2为 11.2 L 6.72 L 4.48 L，为 0.2 mol；由 Mg 2H =H2 Mg2 ，知 n(Mg) 0.2 mol，则 m(Mg) 0.2 mol24 g/mol 4.8 g。 考点 2| 铝的氢氧化物与盐的性质及应用 (对应学生用书第 81页 ) 考纲知识整合 1铝的氢氧化物 Al(OH)3 两性氢氧化物 (1)主要性质 白色胶状固体，难溶于水，有较强的吸附性 写出上图标号中有关反应的化学方程式或离子方程式： Al(OH)3 3H

14、 =Al3 3H2O； Al(OH)3 OH =Al(OH)4 ； 2Al(OH)3= Al2O3 3H2O。 提醒 ： (1)Al(OH)3两性的电离 Al(OH)3具有两性 ， 能溶于强酸 (如盐酸 )、强碱 (如 NaOH溶液 )， 但不溶于弱酸 (如 H2CO3)、弱碱溶液 (如氨水 )。 (2)既能与盐酸反应 ， 又能与 NaOH 溶液反应的物质有 ： Al、 Al2O3、 Al(OH)3， 多元弱酸的酸式盐 (如 NaHCO3、 NaHSO3、 NaH2PO4等 )， 弱酸的铵盐 (如 CH3COONH4等 )。 (2)制备 【 精品教育资源文库 】 向铝盐中加入足量氨水，离子方

15、程式为 Al3 3NH3H 2O=Al(OH)3 3NH4 ； 向 四羟基合 铝酸盐中通 入足量 CO2，离子方程式为 Al(OH)4 CO2=Al(OH)3 HCO3 ； NaAl(OH)4与 AlCl3的溶液混合 ， 离子方程式为 3Al(OH)4 Al3 =4Al(OH)3 。 2 明矾 (1)化学式为 KAl(SO4)212H 2O。 (2)电离方程式为 KAl(SO4)2=K Al3 2SO24 。 (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 Al3 3H2O Al(OH)3(胶体 ) 3H 。 应用体验 1判断正误 (正确的打 “” ，