第二节 铝及其重要化合物

与非金属反应
能被 Cl2、O2 氧化
能与沸水反应 Mg＋2H2O Mg(OH)2＋H2↑ 不反应 能在 CO2 中燃烧： 2Mg＋CO2 2MgO＋C
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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却具有较好 的抗腐蚀性能？为什么能用铝制槽车来储运浓 H2SO4 或浓 HNO3?
答案：A
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8．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 ) C．3∶4 D．4∶3
B．2∶1
解析：设每份铁铝合金样品中含铁、铝的物质的量分别为 x、y，则由 Fe ～ H2↑、Al ～
B
加入 NaOH 溶液 加入盐酸后，所得溶液中再
C
加入少量 NaOH 溶液 用盐酸溶解并放置一会儿
D
后，加入 KSCN 溶液
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解析： A 项，铝、铁、镁都可与盐酸反应产生无色气体，因此不能得 出含铝、铁、镁三种元素的结论，错误；B 项，铝、铁、镁三种金属中只 有铝能与 NaOH 溶液反应产生无色气体，错误；C 项，氢氧化镁与氢氧化 铝均为白色沉淀，错误；D 项，用盐酸溶解后亚铁离子在空气中易被氧化 成 Fe3 ，加入 KSCN 溶液呈血红色，正确。
＋ － ＋ －
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(3)一定量的铝分别与一定量的盐酸、氢氧化钠溶液反应： 1 VHClH2 若产生氢气的体积比为 < <1，则必定 3 VNaOHH2 ①铝与盐酸反应时，铝过量而 HCl 不足。 ②铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而 NaOH 过量。
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提示： 不能。发生反应： 2Al ＋ 6H ＋ ===2Al3 ＋ ＋ 3H2↑ 或 2Al ＋ 2OH － ＋ 2H2O===2AlO－ 2 ＋3H2↑。
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3．将铝粉与 Fe3O4 粉末配制成铝热剂，分成三等份。 ①一份直接放入足量的烧碱溶液中，充分反应后放出气体在标准状况下的 体积为 V1； ②一份在高温下恰好反应完全，反应后的混合物与足量的盐酸反应后，放 出的气体在标准状况下的体积为 V2； ③一份直接放入足量的盐酸中，充分反应后放出的气体在标准状况下的体 积为 V3。 试比较 V1、V2、V3 的大小关系。
[解析]
根据铝粉与盐酸、氢氧化钠溶液反应的化学方程式： 2Al
＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑， 可知若在含等物质的量的 HCl 和 NaOH 溶液中分别加入足量的铝粉， 产生的 H2 的体积之比为 1∶3。而题中产生的 H2 的体积之比为 1∶2， 说明铝粉的量相对盐酸是过量的，而相对 NaOH 是不足的，则与盐酸反 应的铝
(3)(2013· 广东高考 )常温下将 Al 片放入浓硝酸中无明显变化，是因为 Al 与浓硝酸不反应。( )
(4)(2011· 安徽高考 )Al 箔插入稀 HNO3 中，无现象，可以解释为 Al 箔表面 被 HNO3 氧化，形成致密的氧化膜。( )
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(5)(2011· 可能存在大量的 Na 、 天津高考 )加入铝粉能产生 H2 的溶液中，
－ － ＋
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角度三：铝与酸、碱反应的计算 [典例] 甲、乙两烧杯中各盛有 100 mL 3 mol· L－1 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 )
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第二节
铝及其重要化合物
[高考导航] 1.了解金属铝的主要性质及其应用。 2.了解铝的重要化合物的主要性质及其应用。
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1．物理性质 银白色有金属光泽的固体，有良好的导电性 、 性，密度较小，质地柔软。 2．化学性质
答案：C
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4．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 膨松剂 ②制电线 ) ③制炊具 ④明矾净水 ⑤明矾和苏打制食品 ⑧制易拉罐
⑥用氢氧化铝凝胶制胃舒平药品
⑦银色漆的颜料
⑨包装糖果和小食品 A．全部 B．③⑤⑧⑨ C．⑥⑧⑨ D．③④⑤⑥⑧⑨
－ Ba2＋、AlO－ 2 、O3 。( ＋
)
＋ (6)(2010· 海 南 高 考 ) 金属铝溶于稀硫酸中的离子方程式为 Al ＋ 2H
===Al3＋＋H2↑。(
)
解析：(1)铝片可与醋酸反应。(2)离子方程式正确。(3)铝在浓 HNO3 中 钝化。(4)铝在浓 HNO3 中才会钝化，形成致密的氧化膜。(5)加入铝粉能产 生 H2 的溶液可以显碱性也可以显酸性，在碱性溶液中，Na＋、Ba2＋、AlO－ 2、
提示：铝制品表面的氧化膜起着保护内部金属的作用，所以铝制品在空气 中能稳定存在，具有很强的抗腐蚀性。常温时，铝遇浓 H2SO4、浓 HNO3 会在 表面生成致密的氧化膜而发生钝化，从而阻止内部金属进一步反应，因此可用 铝槽储运浓 H2SO4 或浓 HNO3。
2．能否用铝制品长期存放酸性物质或碱性物质？
答案：A
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6． 易拉罐的主要成分为铝合金， 其中以铝铁合金和铝镁合金最为常见。 现取几小块易拉罐碎片进行下列实验，其中实验方案与现象、结论正确的 是( ) 序号 A 实验方案 加入盐酸 现象、结论 产生无色气体， 含铝、 铁、 镁三种元素 有无色气体产生， 含有镁铝两种元素 产生白色沉淀， 含有镁元素 溶液呈血红色， 含有铁元素
提示：AlCl3 为共价化合物，熔融状态下不导电。 新课标高考总复习·化学
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角度一：铝的化学性质及应用 1．判断正误(正确的划“√”，错误的划“×”) (1)(2014· 福建高考 )铝罐可久盛食醋。( )
(2)(2014· 产生气体的离子方程式为 2Al 北京高考 )Al 片溶于 NaOH 溶液中， ＋2OH－＋2H2O===2AlO－ 2 ＋3H2↑。( )
提示：设每一份中含 Al：8 mol，Fe3O4：3 mol。第一份充分与烧碱溶液 3 反应放出 H2：8 mol× ＝12 mol；第二份铝热反应后，混合物再与足量盐酸反 2 应，整个过程是 Al 失电子，Fe3O4 中 Fe3＋和 H＋得电子，放出 H2：(8×3－ 1 3×2×1)× mol＝9 mol；第三份整个反应过程也是 Al 失电子，Fe3O4 中 Fe3 2 ＋ ＋ 和 H 得电子，放出的 H2 与第二份相同，也是 9 mol。即 V1>V2＝V3。 答案：V1>V2＝V3 4．工业上电解熔融 Al2O3 冶炼铝而不用 AlCl3，为什么？
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1．氧化铝 (1) 白 色固体，
难 溶于水，具有很高的 熔点
。
(2)化学性质(用离子方程式表示)：
(3)用途：Al2O3 是一种比较好的耐火材料，还可制作各种宝石。
[答案] A
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【对点训练】 7．(2013· 山东高考 )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( A．氢氧化钠溶液 ) B．稀硫酸 C．盐酸 D．稀硝酸
解析： 首先硝酸与金属铝反应不生成氢气，根据生成物的化学式： NaAlO2、 Al2(SO4)3、 AlCl3， 通过物料守恒可直接判断出等量的铝消耗 NaOH 物质的量最少。
2HCl 3HCl
NaOH 3 3y 3 3 H2↑、Al ～ H2↑三个关系式得知x＋ 2 ∶ ＝3∶ 2 2 2
2，解得 x∶y＝3∶4。
答案：C
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铝与酸或碱反应生成 H2 的量的关系 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ (1)等质量的铝与足量的盐酸、氢氧化钠溶液分别反应： ①产生 H2 的物质的量相等。 ②消耗 H 、OH 的物质的量之比为 n(H )∶n(OH )＝3∶1。 (2)足量的铝分别与等物质的量的 HCl 和 NaOH 反应： ①消耗 Al 的物质的量之比为 1∶3。 ②生成 H2 的物质的量之比为 1∶3。
导热性 和延展
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写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：
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3．铝与镁的性质比较 铝 镁 2Mg＋O2 3Mg＋N2 与水反应 与碱反应 与某些氧 化物反应 反应很困难 能溶于强碱溶液 能与 Fe2O3、MnO2、Cr2O3 等金属氧化物发生铝热反应 2MgO Mg3N2
解析： 能与 Al 反应放出 H2 的溶液， 可能呈强酸性也可能呈强碱性。 A 项，HCO－ 3 无论是在强酸性溶液中还是在强碱性溶液中均不能大量存 在；B 项，Al3＋与 S2－能发生水解相互促进的反应，且 S2－与 ClO－之间 能发生氧化还原反应；C 项，各离子在酸性条件下能大量共存；D 项， 在碱性溶液中 NH＋ Mg2＋不能大量存在，在酸性溶液中，不能产生 H2。 4、
解析：选项 D 中所涉及的铝元素易进入食品、水等，并被人体吸收，所 以应加以控制。
答案：D
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角度二：铝、镁性质的对比 5． (2015· 等体积的过量稀硫酸反应， 洛阳质检 )镁和铝分别与等浓度、 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 )