高考化学一轮复习 第4章 材料家族中的元素 第2节 铝及其重要化合物课件
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A．甲、乙中都是铝过量 B．甲中铝过量、乙中碱过量 C．甲中酸过量、乙中铝过量 D．甲中酸过量，乙中碱过量
解析：若酸、碱过量，生成 H2 的体积比为 1∶1， 若铝均过量，生成 H2 的体积比为 2∶3，可知反应情况 甲中铝过量，乙中碱过量。
答案：B
问题 2 镁、铝的制备 (1)工业上制备铝，用电解氧化铝的方法，为了降低氧 化 式：铝2的Al熔2O点3(熔，融要)冰加=电=晶助=解=石=熔4剂Al＋N3aO3A2↑l。F6不，能反用应电的解化氯学化方铝程的 方法制备铝，因为氯化铝是共价化合物，其液态不导电。 (2)工业制备镁用电解氯化镁的方法 MgCl2(熔融)=电==解==Mg＋Cl2↑。工业制备金属镁，不 能用电解氧化镁的方法，因为氧化镁的 熔点很高 。
3．铝与镁的性质比较
铝
镁
与非金 能被 Cl2、O2 氧化
属反应
2Mg＋O2=点==燃==2MgO Mg＋N2=点==燃==Mg3N2
与水反应 反应很困难
能与沸水反应 Mg＋ 2H2O==△===Mg(OH)2＋H2↑
பைடு நூலகம்
与碱反应 能溶于强碱溶液
不反应
3．铝与镁的性质比较
铝
镁
与某些氧 能与 Fe2O3、MnO2、 能在 CO2 中燃烧：2Mg＋
从化学方程式可以看出，Al 与酸、碱反应时生成 H2 的
实质是：
，所以不论是 Al 与酸还是与碱反应，
Al 与产生的 H2 的关系均是：2Al～3H2。
(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产 生氢气的体积比为VVNHaOClHHH22＝11。
(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，产生氢气的体积比为VVNHaOClHHH22＝13。
角度一 镁、铝的化学性质及应用 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( ) ①CO2 ②盐酸 ③NaOH 溶液 ④水
A．①④ B．②③ C．①③ D．②③④
解析：Mg 能在 CO2 中燃烧而 Al 不能；Al 能与 NaOH 溶液反应而 Mg 不能。
第 2 节 铝及其重要化合物
1．物理性质 银白色有金属光泽的固体，有良好的 导电性 、 导热性 和延展性，密度较小，质地柔软。
2．化学性质
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：
② 2Al＋3Cl2==△===2AlCl3
④ 2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑ ⑤ 2Al＋Fe2O3=高==温==2Fe＋Al2O3(铝热反应)
答案：D
角度二 铝与酸、碱反应的计算
4．将 5.4 g Al 投入 200.0 mL 2.0 mol·L－1 的某溶液
中有 H2 产生，充分反应后有金属剩余。该溶液可能是
() A．HNO3 溶液 C．H2SO4 溶液
B．Ba(OH)2 溶液 D．HCl 溶液
解析：首先换算成物质的量，Al 为 0.2 mol，溶液中 的溶质为 0.4 mol。A 选项中 HNO3 与 Al 反应不生成 H2； B 选项中 n(OH－)＝0.8 mol，与 Al 反应剩余 OH－；C、 D 选项中 n(H＋)分别为 0.8 mol、0.4 mol，根据反应 2Al ＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑可知 C 选项中 H＋有剩余，D 选 项中 Al 有剩余。
化物反应 Cr2O3 等金属氧化物 发生铝热反应
CO2=点==燃==2MgO＋C
4.铝的用途：纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、 飞机、生活用品等。
问题 1 铝与酸、碱的反应及计算
铝分别与盐酸、NaOH 溶液反应的化学方程式为：
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
答案：C
3．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
实验方案
现象、结论
产生无色气体，含铝、铁、
A
加入盐酸
镁三种元素
有无色气体产生，含有镁铝
B
加入 NaOH 溶液
两种元素
加入盐酸后，所得溶液中
C
产生白色沉淀，含有镁元素 再加入少量 NaOH 溶液
用盐酸溶解并放置一会
D
溶液呈血红色，含有铁元素 儿后，加入 KSCN 溶液
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 Fe2＋在空 气中易被氧化成 Fe3＋，加入 KSCN 溶液呈血红色，正确。
(3)一定量的铝分别和一定量的盐酸和氢氧化钠溶 液反应，若产生氢气的体积比为13＜VVNHaOClHHH22＜11，则必 定是：①铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；②铝与 氢氧化钠溶液反应时，铝不足而氢氧化钠过量。
[对点练] 等体积、等物质的量浓度的 H2SO4、 NaOH 溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加入等质量的 铝，生成 H2 的体积比为 5∶6(相同条件下)，则甲、乙两 烧杯中的反应情况可能是( )
答案：D
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问题：
答案：C
2．某溶液能与 Al 粉反应放出 H2，该溶液中可能大 量共存的离子组是( )
A．NH＋ 4 、Ba2＋、HCO－ 3 、Cl－ B．K＋、Al3＋、S2－、ClO－ C．Na＋、Fe3＋、Cl－、SO24－ D．NH＋ 4 、Mg2＋、SO24－、NO3－
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 NH4＋、Mg2＋不能大量存在，在酸性溶 液中，不能产生 H2。
解析：若酸、碱过量，生成 H2 的体积比为 1∶1， 若铝均过量，生成 H2 的体积比为 2∶3，可知反应情况 甲中铝过量，乙中碱过量。
答案：B
问题 2 镁、铝的制备 (1)工业上制备铝，用电解氧化铝的方法，为了降低氧 化 式：铝2的Al熔2O点3(熔，融要)冰加=电=晶助=解=石=熔4剂Al＋N3aO3A2↑l。F6不，能反用应电的解化氯学化方铝程的 方法制备铝，因为氯化铝是共价化合物，其液态不导电。 (2)工业制备镁用电解氯化镁的方法 MgCl2(熔融)=电==解==Mg＋Cl2↑。工业制备金属镁，不 能用电解氧化镁的方法，因为氧化镁的 熔点很高 。
3．铝与镁的性质比较
铝
镁
与非金 能被 Cl2、O2 氧化
属反应
2Mg＋O2=点==燃==2MgO Mg＋N2=点==燃==Mg3N2
与水反应 反应很困难
能与沸水反应 Mg＋ 2H2O==△===Mg(OH)2＋H2↑
பைடு நூலகம்
与碱反应 能溶于强碱溶液
不反应
3．铝与镁的性质比较
铝
镁
与某些氧 能与 Fe2O3、MnO2、 能在 CO2 中燃烧：2Mg＋
从化学方程式可以看出，Al 与酸、碱反应时生成 H2 的
实质是：
，所以不论是 Al 与酸还是与碱反应，
Al 与产生的 H2 的关系均是：2Al～3H2。
(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产 生氢气的体积比为VVNHaOClHHH22＝11。
(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，产生氢气的体积比为VVNHaOClHHH22＝13。
角度一 镁、铝的化学性质及应用 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( ) ①CO2 ②盐酸 ③NaOH 溶液 ④水
A．①④ B．②③ C．①③ D．②③④
解析：Mg 能在 CO2 中燃烧而 Al 不能；Al 能与 NaOH 溶液反应而 Mg 不能。
第 2 节 铝及其重要化合物
1．物理性质 银白色有金属光泽的固体，有良好的 导电性 、 导热性 和延展性，密度较小，质地柔软。
2．化学性质
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：
② 2Al＋3Cl2==△===2AlCl3
④ 2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑ ⑤ 2Al＋Fe2O3=高==温==2Fe＋Al2O3(铝热反应)
答案：D
角度二 铝与酸、碱反应的计算
4．将 5.4 g Al 投入 200.0 mL 2.0 mol·L－1 的某溶液
中有 H2 产生，充分反应后有金属剩余。该溶液可能是
() A．HNO3 溶液 C．H2SO4 溶液
B．Ba(OH)2 溶液 D．HCl 溶液
解析：首先换算成物质的量，Al 为 0.2 mol，溶液中 的溶质为 0.4 mol。A 选项中 HNO3 与 Al 反应不生成 H2； B 选项中 n(OH－)＝0.8 mol，与 Al 反应剩余 OH－；C、 D 选项中 n(H＋)分别为 0.8 mol、0.4 mol，根据反应 2Al ＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑可知 C 选项中 H＋有剩余，D 选 项中 Al 有剩余。
化物反应 Cr2O3 等金属氧化物 发生铝热反应
CO2=点==燃==2MgO＋C
4.铝的用途：纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、 飞机、生活用品等。
问题 1 铝与酸、碱的反应及计算
铝分别与盐酸、NaOH 溶液反应的化学方程式为：
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
答案：C
3．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
实验方案
现象、结论
产生无色气体，含铝、铁、
A
加入盐酸
镁三种元素
有无色气体产生，含有镁铝
B
加入 NaOH 溶液
两种元素
加入盐酸后，所得溶液中
C
产生白色沉淀，含有镁元素 再加入少量 NaOH 溶液
用盐酸溶解并放置一会
D
溶液呈血红色，含有铁元素 儿后，加入 KSCN 溶液
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 Fe2＋在空 气中易被氧化成 Fe3＋，加入 KSCN 溶液呈血红色，正确。
(3)一定量的铝分别和一定量的盐酸和氢氧化钠溶 液反应，若产生氢气的体积比为13＜VVNHaOClHHH22＜11，则必 定是：①铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；②铝与 氢氧化钠溶液反应时，铝不足而氢氧化钠过量。
[对点练] 等体积、等物质的量浓度的 H2SO4、 NaOH 溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加入等质量的 铝，生成 H2 的体积比为 5∶6(相同条件下)，则甲、乙两 烧杯中的反应情况可能是( )
答案：D
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问题：
答案：C
2．某溶液能与 Al 粉反应放出 H2，该溶液中可能大 量共存的离子组是( )
A．NH＋ 4 、Ba2＋、HCO－ 3 、Cl－ B．K＋、Al3＋、S2－、ClO－ C．Na＋、Fe3＋、Cl－、SO24－ D．NH＋ 4 、Mg2＋、SO24－、NO3－
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 NH4＋、Mg2＋不能大量存在，在酸性溶 液中，不能产生 H2。