高考化学二轮专题复习第二编专题八铝氮及其化合物加试讲练新人教

专题八 铝、氮及其化合物(加试)[考试标准]知识条目必考要求加试要求1.从铝土矿到铝合金①地壳中铝的含量及存在形式，铝合金 ②从铝土矿中获得铝的方法③铝的重要性质(跟酸、碱反应，铝热反应，钝化现象) ④两性氧化物、两性氢氧化物的概念，Al 2O 3、Al(OH)3的重要性质，铝及其重要化合物之间的转化关系 ⑤明矾的组成及净水原理a b b c b2.生产生活中的含氮化合物 ①氮氧化物的产生、转化及其性质 ②氮及其化合物的相互转化关系 ③氨的性质与用途 ④工业合成氨 ⑤铵盐的性质与用途 ⑥硝酸的性质与用途 ⑦工业制取硝酸的设备和流程 ⑧氮肥的性质与科学使用a cb b b b b a考点一 铝及其化合物1．树立物质转化思想 (1)理清知识主线Al→Al 2O 3←Al(OH)3→⎩⎪⎨⎪⎧NaAlO 2AlCl3Al 2(SO 4)3KAl (SO 4)2·12H 2O(2)形成网络构建2．扫除易混知识盲点(1)铝是活泼金属，但铝抗腐蚀性相当强，因为铝表面生成一层致密的氧化物薄膜。

由于Al2O3的熔点高于Al的熔点，故在酒精灯上加热铝箔直至熔化，发现熔化的铝并不滴落。

(2)铝热反应不仅仅是单质铝与Fe2O3反应，还包含制取其他难熔金属的反应，由于铝热剂是混合物，故铝热反应不能用于工业上冶炼铁。

注意铝热反应是中学化学中唯一一类金属单质与金属氧化物在高温条件下的置换反应。

(3)引发铝热反应的操作是高考实验考查的热点，具体操作是先铺一层KClO3，然后插上镁条，最后点燃镁条。

(4)并不是Al与所有金属氧化物均能组成铝热剂，该金属氧化物对应的金属活泼性应比铝弱。

(5)Al2O3、Al(OH)3与NaOH溶液的反应常用于物质的分离提纯。

Al(OH)3不溶于氨水，所以实验室常用铝盐和氨水来制备Al(OH)3。

(6)利用偏铝酸盐制备Al(OH)3，一般不用强酸，因为强酸的量控制不当会使制得的Al(OH)3溶解。

若向偏铝酸盐溶液中通入CO2，生成的Al(OH)3不溶于碳酸，CO2过量时生成HCO－3，不过量时生成CO2－3，书写离子反应方程式时要特别注意。

(7)Al(OH)3可用作抗酸药；明矾常用于净水。

(8)泡沫灭火器所用试剂为Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液。

3．规范书写重要反应用方程式回答下列问题。

(1)用化学方程式表示除去铁粉中的铝粉。

2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。

(2)用离子方程式表示除去Fe2O3中的Al2O3。

Al2O3＋2OH－===2AlO－2＋H2O。

(3)用离子方程式表示除去Mg(OH)2中的Al(OH)3。

Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O。

(4)现有AlCl3溶液、氨水、NaOH溶液，制备Al(OH)3的最佳方案是(用化学方程式表示)。

AlCl3＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4Cl。

(5)现有NaAlO2溶液、CO2、盐酸，制备Al(OH)3的最佳方案是(用离子方程式表示)2AlO－2＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO2－3或AlO－2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO－3。

(6)用离子方程式表示泡沫灭火器的原理。

Al3＋＋3HCO－3===Al(OH)3↓＋3CO2↑。

(7)用离子方程式分别表示：①Al3＋、AlO－2；②AlO－2、HCO－3不能大量共存的原理。

①Al3＋＋3AlO－2＋6H2O===4Al(OH)3↓；②AlO－2＋H2O＋HCO－3===Al(OH)3↓＋CO2－3。

(8)用离子方程式表示KAl(SO4)2和Ba(OH)2的反应。

①沉淀的物质的量最大；②沉淀的质量最大。

①2Al3＋＋3SO2－4＋6OH－＋3Ba2＋===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓；②Al3＋＋2SO2－4＋2Ba2＋＋4OH－===AlO－2＋2H2O＋2BaSO4↓。

(9)铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]是常见的食品添加剂，用于焙烤食品，向铵明矾溶液中逐滴滴入NaOH溶液，试写出反应的离子方程式。

Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓；NH＋4＋OH－===NH3·H2O；Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O。

题组一铝及其化合物的性质定性判断1．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．K B．Na C．Fe D．Al答案 D解析钾属于活泼金属，与氧气发生剧烈的反应，A项错误；钠属于活泼金属，与空气中的氧气发生反应生成氧化钠，氧化钠不能保护内层钠，B项错误；铁在空气中发生反应：2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3、2Fe(OH)3===Fe2O3＋3H2O，铁表面生成的Fe2O3不能保护铁，C项错误。

2．相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多的是( )A．Al B．Al(OH)3 C．AlCl3 D．Al2O3答案 A解析假设上述四种物质均为1 g，则物质的量分别为127mol，178mol，1133.5mol，1102mol，完全溶解转化为NaAlO 2时，所需NaOH 的物质的量分别为127 mol 、178 mol ，1133.5×4 mol≈133.4mol ，1102×2 mol＝151 mol ，所以选A 。

3．下列有关铝的化合物的说法正确的是( ) A ．氧化铝坩埚可用于熔融NaOH 实验 B ．工业上利用电解熔融氯化铝冶炼铝 C ．氢氧化铝能中和胃酸，可用于治疗胃酸过多 D ．明矾可用于自来水的消毒 答案 C解析 氧化铝能与NaOH 反应，氧化铝坩埚不能用于熔融NaOH 实验，A 错误；工业上利用电解熔融氧化铝冶炼铝，B 错误；明矾用于自来水的净化而不能用于自来水的消毒，D 错误。

4．A 、B 、C 、D 、E 五种化合物均含有同一种短周期常见元素，它们的转化关系如图所示，其中A 为澄清溶液，C 为难溶的白色固体，E 易溶于水。

若取A 溶液灼烧，焰色反应为紫色(透过蓝色钴玻璃片)。

(1)写出下列物质的化学式：A________，B________，C________，D________，E________。

(2)写出下列反应的离子方程式：A→B：________________________________________________________________________。

A→D：________________________________________________________________________。

答案 (1)KAlO 2 Al(OH)3 Al 2O 3 AlCl 3 NaAlO 2(2)AlO －2＋CO 2(过量)＋2H 2O===Al(OH)3↓＋HCO －3 AlO －2＋4H ＋===Al 3＋＋2H 2O解析 本题的突破口应在推断出B 、C 两种物质。

在短周期元素形成的化合物中，既能与盐酸反应，又能与NaOH 溶液反应的必为两性物质，又因为B ――→△C ，故可知C 为Al 2O 3，B 为Al(OH)3，依次推出D 是AlCl 3，A 与过量CO 2反应生成Al(OH)3，且A 溶液的焰色反应为紫色(透过蓝色钴玻璃片)，则A 为KAlO 2，E 为NaAlO 2。

1．Al(OH)3的制备Al 3＋＋3NH 3·H 2O===Al(OH)3↓＋3NH ＋4；AlO －2＋CO 2＋2H 2O===Al(OH)3↓＋HCO －3。

2．离子共存问题(1)Al3＋与OH－、CO2－3、HCO－3、SO2－3、S2－、AlO－2不能大量共存，其中OH－是因为直接反应，其余均是“相互促进水解”。

(2)AlO－2与H＋、HCO－3、NH＋4、Al3＋、Mg2＋、Cu2＋不能大量共存，其中AlO－2和H＋、HCO－3是因为直接反应(如AlO－2＋HCO－3＋H2O===Al(OH)3↓＋CO2－3)，其余是“相互促进水解”。

3．鉴别(利用滴加顺序不同，现象不同)(1)AlCl3溶液中滴加NaOH溶液现象：先产生白色沉淀，后沉淀溶解。

(2)NaOH溶液中滴加AlCl3溶液现象：开始无明显现象，后产生白色沉淀，沉淀不溶解。

题组二铝及其化合物性质的定量计算(一)铝与H＋、OH－反应的定量计算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，根据铝的这一特殊性质回答下列问题：(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和氢氧化钠溶液中，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________。

(4)甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol·L－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)＝1∶2，则加入铝粉的质量为________(填字母)。

A．5.4 g B．3.6 g C．2.7 g D．1.8 g答案(1)1∶1(2)1∶3(3)3∶1(4)A解析(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的量由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。

(4)其反应原理分别为2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋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1∶3，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。