第2讲铝及其重要化合物学案解析

第2讲 铝及其重要化合物

[考纲要求] 了解铝及其重要化合物的主要性质和应用。

考点一 铝的性质及应用

1． 铝的结构和存在

铝位于元素周期表 ，原子结构示意图为。铝元素在地壳中含量丰富，仅次

于 。自然界中的铝全部以化合态存在。 2． 金属铝的物理性质

银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和传热性等，密度较小，质地柔软。 3． 金属铝的化学性质

写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：

②2Al ＋3Cl 2=====点燃

2AlCl 3

④

⑤ （铝热反应) 4． 对比记忆镁的化学性质

铝

镁

与非金属反应

能被Cl 2、O 2氧化

2Mg ＋O 2=====点燃

2MgO 3Mg ＋N 2=====点燃Mg 3N 2 与水反应

反应很困难

能与沸水反应

Mg ＋2H 2O=====△

Mg(OH)2＋H 2↑

与碱反应能溶于强碱溶液不反应

与某些氧化物反应能与Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金属

氧化物发生铝热反应

能在CO2中燃烧：

2Mg＋CO2=====

点燃

2MgO＋C

纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。

深度思考

1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”

(1)铝在自然界中有游离态和化合态两种形式()

(2)Mg、Al

在空气中性质稳定，因而都具有很强的抗腐蚀性()

(3)MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂()

(4)Mg是活泼金属，而Al是两性金属()

2．依据Mg、Al单质的性质，思考回答下列问题。

(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？

(2)Al既能溶于强酸，又能溶于强碱，所以说“Al既有金属性，又有非金属性”你认为这种说法是否恰

当？为什么？

(3)铝与酸、碱反应的实质是什么？氧化剂是什么？

(4)镁在空气中充分燃烧，所得固体产物可能有哪些：________________(用化学式表示)。

题组一对比掌握铝、镁的性质

1．镁、铝单质的化学性质以相似为主，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()

①CO2②盐酸③NaOH溶液④水

A．①④B．②③C．①③D．②③④

2．镁、铝都是较活泼的金属，下列描述中正确的是() A．铝的导电性比铜、银更强，所以常用以制造电线、电缆

B．镁、铝都能跟稀盐酸、稀硫酸、强碱反应

C ．镁在点燃条件下可以与二氧化碳反应，铝在一定条件下可以与氧化铁发生氧化还原反应

D ．铝热剂是镁条、铝粉和氧化铁的混合物 3． 常温下把铝粉加入下列物质中，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

归纳总结

熟记铝、镁的特殊化学性质

(1)活泼金属与酸反应是金属的通性，而铝不但能与酸(H ＋

)反应，还能够与碱溶液反应，表现为特殊性。2Al ＋2OH －

＋2H 2O===2AlO －

2＋3H 2↑。 (2)铝热反应

铝和某些金属氧化物反应，将其从氧化物中置换出来，同时放出大量的热，这种反应称为铝热反应，可用于焊接金属、冶炼高熔点贵重金属。 注意 Al 与MgO 不能发生铝热反应。

(3)Mg 在CO 2中能够燃烧，所以活泼金属着火不能用干冰灭火器和泡沫灭火器。 题组二 铝与酸或碱反应的定量分析

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 mol·L －1 HCl

B ．4 mol·L －

1 HNO 3 C ．8 mol·L －1 NaOH

D ．18 mol·L －

1 H 2SO 4

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H 2的金属，就

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H 2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H 2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H 2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 ( ) A ．5.4 g

B ．3.6 g

C ．2.7 g

D ．1.8 g

思维建模

(1)铝与酸、碱反应生成H 2的量的关系

铝与酸、碱反应的化学方程式分别为2Al ＋6HCl===2AlCl 3＋3H 2↑、2Al ＋2NaOH ＋2H 2O===2NaAlO 2＋3H 2↑。从化学方程式可以看出Al 与酸、碱反应时生成H 2的实质都是Al ――→失3e

－

Al 3＋

，所以无论与酸

还是与碱反应，Al 与H 2的关系都是2Al ～3H 2。

①等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气体积比V HCl (H 2)

V NaOH (H 2)＝1∶1。

②足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比

V HCl (H 2)

V NaOH (H 2)

＝1∶3。

③一定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13

1，则必定是

a.铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；

b.铝与氢氧化钠反应时，铝不足而氢氧化钠过量。解题时应充分利用上述过量关系。

(2)铝的这种既能与酸(非氧化性酸)又能与强碱反应产生H 2的性质常作为推断题的“题眼”。

考点二 铝的重要化合物

1． 氧化铝

(1)物理性质：白色固体，难溶于水，有很高的熔点。 (2)化学性质

2． 氢氧化铝

(1)物理性质

白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。 (2)化学性质(用化学方程式表示) Al(OH)3的电离方程式为

②受热分解：2Al(OH)3=====△

Al 2O 3＋3H 2O 。 (3)制备

①向铝盐中加入氨水，离子方程式为Al 3＋

＋3NH 3·H 2O===Al(OH)3↓＋3NH ＋

4。

②NaAlO 2溶液中通入足量CO 2，离子方程式为AlO －

2＋CO 2＋2H 2O===Al(OH)3↓＋HCO －

3。 ③NaAlO 2溶液与AlCl 3溶液混合：3AlO －

2＋Al 3＋

＋6H 2O===4Al(OH)3↓。 3． 常见的铝盐