高考化学一轮专题复习 第三章 第2讲 铝及其重要化合物课件 新人教版.ppt

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,,第2讲 铝及其重要化合物,,,,考点突破题型透析,,,学科素养技能提升,,,考点二 铝的重要化合物,铝土矿冶炼的两种思维模式,考纲要求,第三章 金属及其化合物,,考点三 数形结合突破“铝三角”,,备选素材,,,考 纲 要 求,,1.了解金属铝的主要性质及其应用。 2.了解Al的重要化合物的主要性质及其应用。 3.“铝三角”和铝热反应。,考点一 铝的性质及应用,知识梳理 思维深化,1．物理性质及用途,,知识梳理 思维深化,考点一 铝的性质及应用,2.化学性质,,,知识梳理 思维深化,考点一 铝的性质及应用,3．写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：,,知识梳理 思维深化,考点一 铝的性质及应用,考点一 铝的性质及应用,1．铝元素在地壳中含量丰富，仅次于硅，是地壳中含量最大的金属，自然界中的铝全部以化合态存在。 2．常温下，能用铝制容器盛放浓硫酸、浓硝酸的原因是二者能使铝发生“钝化”，而不是铝与浓硫酸、浓硝酸不反应。 3．铝与稀硝酸反应时生成的气体是NO而不是H2。 4．用铝箔包裹的钠与水反应时既考虑Na与水的反应，又考虑Al与NaOH溶液的反应。,,知识梳理 思维深化,考点一 铝的性质及应用,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？ 提示：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．如何除去镁粉中的少量铝粉？ 提示：取样品于试管中，然后滴加过量NaOH，充分振荡后过滤，滤渣为镁粉。,,知识梳理 思维深化,考点一 铝的性质及应用,3．将铝片分别投入到盐酸和NaOH溶液中，其现象是均放出无色无味气体，但二者反应的实质不同，试分别写出反应的离子方程式，并用“双线桥”标出铝和NaOH溶液反应电子转移的数目和方向。,,知识梳理 思维深化,1．1989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．③④⑤⑥⑧⑨,D项中所涉及的铝易进入食品、饭、水等，并被人体吸收，所以要加以控制。,题组设计 思维建模,题组一 铝的性质及应用,解析,答案,D,2．常温下把铝片加入下列物质中，能产生氢气的是( ) A．硫酸钠溶液 B．稀硝酸 C．浓硫酸 D．氯化铵溶液,,解析,题组一 铝的性质及应用,题组设计 思维建模,答案,D,3．镁、铝单质的化学性质以相似性为主，但也存在某些重大差异性，下列物质能用于证明二者存在较大差异性的是( ) ①CO2 ②盐酸 ③NaOH溶液 ④水 A．①④ B．②③ C．①③ D．②③④,镁能与CO2反应而铝不能，铝能与NaOH溶液反应而镁不能。,解析,题组二 镁、铝性质的比较,题组设计 思维建模,答案,C,4．将等物质的量的镁和铝混合，取等质量该混合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是( ) A．3 molL－1 HCl B．4 molL－1 HNO3 C．8 molL－1 NaOH D．18 molL－1 H2SO4,在镁、铝混合物中加入HNO3和浓H2SO4都不产生H2；加入NaOH溶液，只有Al与之反应生成H2，而镁不反应；加入盐酸，镁、铝都与盐酸反应生成H2，所以放出H2的量最多。,解析,题组二 镁、铝性质的比较,题组设计 思维建模,答案,A,5.镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积(V)与时间(t)关系如图。反应中镁和铝的( ) A．物质的量之比为3∶2 B．质量之比为3∶2 C．摩尔质量之比为2∶3 D．反应速率之比为2∶3,题组二 镁、铝性质的比较,题组设计 思维建模,A,,,对比记忆镁、铝的化学性质,题组二 镁、铝性质的比较,,,题组设计 思维建模,,6．按要求回答下列问题。 (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________。 (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________。 (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_______。,解析,题组三 铝与酸、碱反应的计算,题组设计 思维建模,1∶1,1∶3,3∶1,(1)根据化学方程式：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。 (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1∶3。 (3)因为铝足量且产生H2相等，根据关系式n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1，又因为两溶液体积相等，故物质的量浓度c(HCl)∶c(NaOH)＝n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1。,7．甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol/L盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得甲、乙两烧杯中产生的气体体积之比为1∶2，则加入铝粉的质量为( ) A．5.4 g B．3.6 g C．2.7 g D．1.6 g,其反应原理分别为2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑,2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。可见当Al均过量时，产生H2体积比是1∶3；当酸碱均过量时，产生H2体积比是1∶1。而题设条件体积比为1∶2，说明此题投入的铝粉对盐酸来说是过量的，而对于NaOH来说是不足的。 2Al＋6HCl === 2AlCl3＋3H2↑ 6 mol 3 mol 3 molL－10.1 L 0.15 mol 则Al与NaOH反应生成的H2为0.15 mol2＝0.3 mol。 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ 227 g 3 mol 5．4 g 0.3 mol 即投入的铝粉为5.4 g。,解析,题组三 铝与酸、碱反应的计算,题组设计 思维建模,答案,A,,题组三 铝与酸、碱反应的计算,,,题组设计 思维建模,,,,题组三 铝与酸、碱反应的计算,,,题组设计 思维建模,,,,题组三 铝与酸、碱反应的计算,高考真题 明确考向,,,√,,,2．(2013高考山东卷)足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是( ) A．氢氧化钠溶液 B．稀硫酸 C．盐酸 D．稀硝酸,A项，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，1 mol Al消耗1 mol NaOH；B项，2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑，1 mol Al消耗1.5 mol H2SO4；C项，2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，1 mol Al消耗3 mol HCl；D项，Al和稀硝酸反应不放H2。综上所述，符合题意的是A项。,解析,题组三 铝与酸、碱反应的计算,高考真题 明确考向,答案,A,1．氧化铝： (1)白色固体，_____溶于水，熔沸点________。 (2)化学性质：氧化铝具有两性，能与盐酸和氢氧化钠溶液反应， 反应的离子方程式分别为__________________________________ __________________________________。 (3)用途：熔点很高，是一种比较好的耐火材料，还可制作各种宝石。,考点二 铝的重要化合物,知识梳理 思维深化,难,很高,Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O；,2．氢氧化铝： (1)化学性质。 写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式： ①_________________________________； ②_________________________________； ③ ________________________________ 。,考点二 铝的重要化合物,知识梳理 思维深化,,Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O,考点二 铝的重要化合物,知识梳理 思维深化,KAl(SO4)212H2O,(1)Al(OH)3是一种不溶于水的白色胶状物，能作净水剂，能中和胃酸，也是一种阻燃材料。 (2)Al(OH)3具有两性，能溶于强酸、强碱，但不溶于弱酸(如H2CO3)、弱碱(如氨水)。因此，制备Al(OH)3是用可溶性铝盐与过量氨水反应而不是过量NaOH溶液。 (3)中学化学中常见的既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的物质有①Al、②Al2O3、③Al(OH)3、④多元弱酸的酸式盐(如NaHCO3)、⑤弱酸的铵盐[如(NH4)2CO3]。,考点二 铝的重要化合物,知识梳理 思维深化,考点二 铝的重要化合物,1．在做铝的燃烧实验时，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_______________________________。 提示：铝箔加热时与O2发生反应生成熔点很高的Al2O3薄膜，使内部的铝被Al2O3包裹着，所以熔化的铝不易滴下 2．明矾的净水作用与液氯对自来水的消毒作用原理是否相同？ 提示：不同。明矾净水只能除去水中的悬浮杂质，不能杀菌消毒，而液氯只能杀菌消毒，不能沉淀悬浮的杂质。,,知识梳理 思维深化,3．现有AlCl3、MgCl2的混合溶液，如何分离提纯得到各自的溶液？ 4．有以下几组溶液 ①Na2CO3和NaHSO4 ②AlCl3和NaOH ③NaAlO2和HCl ④Na2CO3和BaCl2 不用任何试剂，仅用互滴法就可鉴别的是________。 提示：①②③,考点二 铝的重要化合物,知识梳理 思维深化,,1．按要求填空 ①Al ②Al2O3 ③Al(OH)3 ④(NH4)2CO3 ⑤CH3COONH4 ⑥NaHCO3 (1)在以上物质中，既能与酸反应，又能与碱反应的是_________________。 (2)属于两性化合物的是________。,题组设计 思维建模,题组一 Al2O3、Al(OH)3的两性,①②③④⑤⑥,②③,,题组设计 思维建模,答案,题组一 Al2O3、Al(OH)3的两性,C,,,,题组设计 思维建模,题组一 Al2O3、Al(OH)3的两性,,3．用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝，下述操作步骤中最恰当的组合是( ) ①加盐酸溶解 ②加烧碱溶液溶解 ③过滤 ④通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀 ⑤加入盐酸生成Al(OH)3沉淀 ⑥加入过量烧碱溶液 A．①⑥⑤③ B．②③④③ C．②③⑤③ D．①③⑤③,题组二 Al(OH)3制备途径的选择,题组设计 思维建模,答案,B,,,题组设计 思维建模,答案,题组二 Al(OH)3制备途径的选择,,,,,题组二 Al(OH)3制备途径的选择,题组设计 思维建模,,高考真题 明确考向,题组二 Al(OH)3制备途径的选择,√,√,,√,2．(2011高考重庆卷节选)用于金属焊接的某种焊条，其药皮由大理石、水泥、硅铁等配制而成。 (1)Al与NaOH溶液反应的离子方程式为 __________________________________________ 。 (2)焊接过程中，药皮在高温下产生了熔渣和使金属不被氧化的气体，该气体是________。 (3)经处理后的熔渣36.0 g(仅含Fe2O3、Al2O3、SiO2)，加入足量稀盐酸，分离得到11.0 g固体；滤液中加入过量NaOH溶液，分离得到21.4 g固体；则此熔渣中Al2O3的质量分数为________。,解析,高考真题 明确考向,题组二 Al(OH)3制备途径的选择,CO2,25%,,,高考真题 明确考向,题组二 Al(OH)3制备途径的选择,b,考点三 数形结合突破“铝三角”,知识梳理 思维深化,,知识梳理 思维深化,考点三 数形结合突破“铝三角”,知识梳理 思维深化,考点三 数形结合突破“铝三角”,3b,4a－b,③图像,知识梳理 思维深化,考点三 数形结合突破“铝三角”,,知识梳理 思维深化,考点三 数形结合突破“铝三角”,,知识梳理 思维深化,考点三 数形结合突破“铝三角”,知识梳理 思维深化,考点三 数形结合突破“铝三角”,知识梳理 思维深化,考点三 数形结合突破“铝三角”,考点三 数形结合突破“铝三角”,,知识梳理 思维深化,1．向一定量的下列物质的溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液，先生成白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，这种物质是( ) A．MgSO4 B．NaAlO2 C．AlCl3 D．FeCl3,题组设计 思维建模,答案,C,2．向100 mL 1.0 molL－1的AlCl3溶液中逐滴加入0.5 molL－1的NaOH溶液至过量，生成沉淀的物质的量与加入NaOH的量的理论曲线图正确的是( ),,题组设计 思维建模,解析,图显/隐,答案,D,,,3．下列实验过程中产生的现象与对应的图像不相符的是( ),,题组设计 思维建模,解析,答案,C,,图显/隐,4．向30 mL 1 molL－1的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4 molL－1的NaOH溶液，若产生0.78 g白色沉淀，则加入的NaOH溶液的体积可能为( ) A．3 mL B．7.5 mL C．15 mL D．17.5 mL,,题组设计 思维建模,解析,答案,B,,题组设计 思维建模,解析,5．按要求回答下列问题。 (1)向明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液，其现象是_________________________________________ _________________________________________ (2)写离子方程式 ①n[KAl(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]＝2∶3 _________________________________________ ②n[KAl(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]＝1∶2 _________________________________________ (3)若KAl(SO4)2的物质的量为1 mol，画出沉淀的物质的量，沉淀的质量随Ba(OH)2加入的变化图像。,,题组二 明矾溶液与Ba(OH)2溶液反应的定性、定量分析,题组设计 思维建模,答案,(3),题组二 明矾溶液与Ba(OH)2溶液反应的定性、定量分析,题组设计 思维建模,答案,1．(双选)(2010高考上海卷)甲、乙两烧杯中分别装有相同体积、相同pH的氨水和NaOH溶液，各加入10 mL 0.1 molL－1AlCl3溶液，两烧杯中都有沉淀生成。下列判断正确的是( ) A．甲中沉淀一定比乙中的多 B．甲中沉淀可能比乙中的多 C．甲中沉淀一定比乙中的少 D．甲中和乙中的沉淀可能一样多,,高考真题 明确考向,解析,答案,BD,题组二 明矾溶液与Ba(OH)2溶液反应的定性、定量分析,2．(2012高考安徽卷)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 molL－1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,图显/隐,高考真题 明确考向,答案,C,题组二 明矾溶液与Ba(OH)2溶液反应的定性、定量分析,,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Fe(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。,,铝土矿冶炼的两种思维模式,【典例】 工业上用铝土矿(主要成分是Al2O3，还含有Fe2O3、SiO2)提取氧化铝作冶炼铝的原料。其中一种提取方法的操作过程如下：,铝土矿冶炼的两种思维模式,,请回答下列问题： (1)请写出甲溶液中通入二氧化碳生成氢氧化铝的离子方程式。 (2)沉淀乙是Fe2O3和SiO2的混合物，向其中加入足量盐酸，写出反应的离子方程式_________________________________________， 充分反应后过滤，将滤液加热蒸干灼烧，最后可得到红褐色固体，用简要的文字和化学方程式说明这一变化过程 _________________________________________。 (3)上述提取氧化铝的方法叫碱溶法。工业生产中还有一种酸溶法。第一步：向铝土矿中加盐酸，然后过滤；第二步：处理得到的滤液。第二步操作中使用的化学试剂是___________________。,铝土矿冶炼的两种思维模式,,解析,铝土矿冶炼的两种思维模式,,答案,