高考复习 铝及其化合物课件

基础知识回顾 一、铝元素在自然界中的存在 铝元素在地壳中含量丰富，仅次于氧和硅， 是含量最多的金属，它属于有色金属和轻 金属，自然界中的铝全部以化合态存在； 铝土矿的主要成分是Al2O3。 二、铝单质 1.物理性质 银白色有金属光泽的固体，有良好的延展 性、导电性和导热性等。
3.向一定量NaAlO2溶液中逐滴加入HCl溶 液。
离子方程式： AlO-2+H++H2O＝Al(OH)3↓ Al(OH)3+3H+＝Al3++3H2O
4.向一定量HCl溶液中逐滴加入NaAlO2溶 液。
AlO-2+4H+＝Al3++2H2O Al3++3AlO-2+6H2O＝4Al(OH)3↓
四、从铝土矿中提取铝 1.工艺流程 （1）原料：铝土矿（主要成分Al2O3,含 Fe2O3、SiO2等杂质） （2）方法：酸溶法、碱溶法 （3）工艺流程图

酸溶法：Al2O3+6HCl＝2AlCl3+3H2O Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O AlCl3+4NaOH＝NaAlO2+3NaCl+2H2O FeCl3+3NaOH＝Fe(OH)3↓+3NaCl NaAlO2+CO2+2H2＝NaHCO3+Al(OH)3↓ △ 2Al(OH)3＝Al2O3+3H2O 2Al2O3(熔融）＝ 4Al+3O2↑
2.合金是由两种或两种以上金属(或金属和 非金属)熔合而成的具有金属特性的物质， 一般来说，合金的熔点比各成分金属低， 硬度、强度比各成分金属大。最早制得的 合金是青铜，用量最大的合金是钢。 3.金属单质的化学性质 金属原子的最外层电子较少，单质在反应 中都易失去电子，因此都具有还原性。但 由于金属原子结构的差异，性质上会有差 异。常见金属的反应规律可归纳如下：
金属活动顺 序 与非金 属反 Cl2 应
K、Ca、Na
Mg
Fe、Sn、 Al、Zn Pb
都能直接化合，变价金属一般生成高价金 属氯化物
S
与硫蒸气直接化合，变价金属生成低价金 属化合物
常温下缓慢被氧化 与热 有碱存在 与高温水 水 下与水 蒸气反 反 反应 应 应
常温下易氧化， O2 点燃生成过 氧化物等

在镁、铝混合物中加入HNO3和浓 H2SO4都不能产生H2，加入NaOH溶液， 只有Al与之反应，加入盐酸，镁和铝都与 盐酸反应生成H2，所以生成的H2的量最多。
方法指导：本题主要考查Mg、Al与硝酸 的反应以及Al和浓硫酸发生钝化的性质,物质 的量浓度为18 mol· L-1的H2SO4，是质量分数 约为98%的浓H2SO4，不了解易造成失误。
H
Cu、Hg、Ag
Pt、Au
与氧化性酸硝酸、 浓硫酸的反应
产生NO2、 NO、SO2等
溶于王水
排在前面的金属能把 排在后面的金属从 与盐溶液的反应 不反应 其盐溶液中置换出 来 碱的稳定性 加热分解 常温分解 自然界存在的状态 化合态 游离态 冶炼方法 热分解或其他方法

（考查单质铝的性质）将等物质的量 的镁和铝相混合，平均分成4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 A.3 mol· L-1 HCl B.4 mol· L-1 HNO3 C.8mol· L-1 NaOH D.18mol· L-1 H2SO4
五、金属的相关知识 1.在人类发现的一百多种元素中，金属占 五分之四左右；金属单质在常温下除汞是 液体外，其余都是固体，除金、铜等少数 金属具有特殊的颜色外，绝大多数呈银白 色，不透明，有金属光泽，有延展性，一 般都是热和电的良导体。金属晶体的构成 微粒是金属离子和自由电子，其作用力是 金属键，它决定金属的熔沸点、硬度等， 导热、导电性和延展性与自由电子有关。
+ OHH Al AlO-2 Al(OH)3 H2O H+ 3+NH3· ②Al Al Al(OH)3或 CO2 OH-2 Al AlO Al(OH)3
③
制备相同物质的量的氢氧化铝，消 耗酸和碱最少的方案是 ③ ，按最优方案， 每制 备 1mol Al(OH)3 ，至少 消耗 3mol/L 125 H2SO4溶液 mL,6mol/L NaOH溶 液 mL125 。
2.化学性质 (1)与非金属单质反应①与O2反应：常温下， 铝表面可形成致密的氧化物薄膜，故金属 铝有一定的抗腐蚀性。点燃或加热时与O2 反应的化学方程式为: △ 4Al+3O2= 2Al2O3
②在点燃或加热的条件下与Cl2、S反应， 化学反应方程式分别为: △ 2Al+3Cl2 = 2AlCl3; △ 2Al+3S = Al2S3。
（2）与酸反应 浓H2、 SO4 浓HNO ①常温下铝遇 能够发 3 生钝化。 ②与盐酸反应的化学方程式为 2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑。 (3)与强碱（如NaOH）溶液反应的化学方 程式为：
.2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑ .
(4)与某些盐（如CuCl2)溶液反应的化学方 程式为2Al+3CuCl2＝2AlCl3+3Cu。 (5)与金属氧化物（如Fe2O3)反应（铝热 反应）的化学方程式为： . 此反应放出大量的热，可用于冶炼高熔 点的金属或焊接金属。 . Fe2O3+2Al＝2Fe+Al2O3
常温下生成碱 与H2O反应 和氢气
Cu、Hg、Ag 金属活动顺 H 序 与非 Cl2 都能直接化合，变价金属一 般生成高价金属氯化物 金 属 S 与硫蒸气直接化合，变价金 反 属生成低价金属化合物 应 O2 加热被氧化 与H2O反应 与H＋反应 不反应 不反应
Pt、 Au 不反应
不反应
不反应 不反应 不反应
三、有关氢氧化铝的图象 1.向一定量AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶 液。
离子方程式： Al3++3OH-＝Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH-＝AlO-2+2H2O
2.向一定量NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶 液。
离子方程式： 4OH-+Al3+＝AlO-2+2H2O 3AlO-2+Al3++6H2O＝4Al(OH)3↓
四、可溶性铝盐与强碱溶液反应的计算规律 二者反应产物Al(OH(OH)3的物质的量 当n(OH-)≤3n(Al3+)时，n［Al(OH)3］=13n(OH-) 当3n(Al3+)＜n(OH-)＜4n(Al3+)时，n［Al(OH)3］ =4n(Al3+)-n(OH-) 当n(OH-)≥4n(Al3+)时，n［Al(OH)3］=0,无沉淀 （2）求反应物强碱的物质的量 若碱不足：n(OH-)=3n［Al(OH)3］ 若碱过量：n(OH-)=4n(Al3+)-n［Al(OH)3］

（考查含铝化合物的性质）将AlCl3 溶液和氢氧化钠溶液等体积混合，得到的 沉淀中所含铝元素与溶液中所含铝元素相 等，则原AlCl3与NaOH两溶液的物质的量 浓度之比可能是 ( ) D A.1∶3 B.3∶2 C.1∶4 D.2∶7

溶液中的Al元素可能有两种存在形式 （1）若AlCl3过量，溶液中以Al3+形式存在 c(AlCl3)∶c(NaOH)=(1+1)∶3=2∶3 （2）若NaOH过量，溶液中以AlO-2形式存在 c(AlCl3)∶c(NaOH)=1∶(3+0.5)=2∶7
高温
三、铝的化合物 1.Al2O3是一种白色固体，是冶炼铝的原料， 熔点很高，可作耐火材料。氧化铝不溶于 水，是典型的两性氧化物，既能与酸反应， 又能与碱反应，其离子方程式为： Al2O3+6H+＝2Al3++3H2O， Al2O3+2OH-＝2AlO-2+H2O。
2.Al（OH）3是一种难溶于水的白色胶状 物质，有较强的吸附能力。实验室常用可 溶性铝盐与氨水 制取。 Al(OH)3受热易分解，是一种典型的两性氢 氧化物。溶于强酸和强碱的离子方程式分 Al(OH)3+3H+＝Al3++3H2O, 别是： Al(OH)3+OH-＝AlO-2+2H2O 3.明矾的化学式是KAl(SO4)2· 12H2O， 它是一种复盐，它能净水的原因是 Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+。
金属活动顺 序
K、Ca、 Na
Mg
Al、Zn
Fe、Sn、 Pb
与氧化性酸 硝酸、浓 硫酸的反 应
不生成氢气，常温下铁、铝钝化
与水反应生 排在前面的金属能把排在后 与盐溶液的 成碱，碱 面的金属从其盐溶液中置 反应 再与盐反 换出来 应 碱的稳定性 受热不分解 加热分解 自然界存在 化合态 的状态
金属活动顺序
用碱 n(OH-)=n(AlO-2)=34n［Al(OH)3］， 用酸 n(H+)=3n(Al3+)=3×14［Al(OH)3］。 方法指导：Al3+、Al（OH）3、AlO-2之 间的相互关系是综合性试题中经常涉及的知 识点，Al3+存在于强酸性，AlO-2存在于强碱 性， Al（OH）3存在于中性或弱酸弱碱的条 件，也就是说，改变酸碱性就可改变铝元素 的存在状态。
方法指导：本题主要考查Al3+、Al(OH)3、 AlO-2的相互转化，注意：。 3NaOH NaOH AlCl3 Al(OH) 3 NaAlO2 HCl 3HCl

（考查铝的化合物知识的综合运 用）三位同学设计了以下由废铝屑制取纯 净的氢氧化铝的方案： 提示： Al3++3AlO-2+6H2O＝4Al(OH)3 ↓ H+ 3+ OH①Al Al Al(OH)3或