2017届高三一轮化学复习-铝及其化合物导学案(解析版)

2017届高三一轮复习铝及其化合物导学案

【考纲定位】

1.了解金属铝的主要性质（铝的还原性）及应用。

2.了解铝的重要化合物的主要性质（氧化铝和氢氧化铝的的两性）、转化及应用。

【考情分析】

本内容主要考查Al的性质，Al2O3、Al(OH)3的两性及Al3＋、[Al(OH)4]－、Al(OH)3之间的转化，常见题型有选择题和非选择题。预测2015年高考仍会突出在铝与碱的反应，Al2O3、Al(OH)3的两性等基础知识上，还可能涉及铝的重要化合物的用途，如明矾净水、含铝药品、食品的摄入等与生活联系密切的内容。

【知识梳理】

一、铝

1．铝的结构和存在

铝位于元素周期表第3周期第ⅢA族，原子结构示意图为。铝元素在地壳中含量丰富，仅次于氧、硅。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，有良好的导电性、导热性和延展性，密度较小，质地柔软。3．金属铝的化学性质——还原性

(1)与氧气等非金属反应

①常温下，铝被空气中的氧气氧化，在表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻止内部的金属继续跟氧气发生反应。因此，铝在常温下具有抗腐蚀性。

②点燃时,铝箔在氧气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体，放出大量的热。这个反应放出大量的热和耀眼的白光，因此，铝可用于制造燃烧弹、信号弹、火箭推进剂等。【思考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？

答案铝在常温下迅速被氧气氧化，形成一层致密的氧化膜，保护铝不再被氧化，因而铝制品通常具有较强的抗腐蚀性能。

(2)铝与酸的反应

①与非氧化性酸（盐酸、稀硫酸）反应，有氢气生成。

②与氧化性酸（硝酸，浓硫酸）反应，无氢气生成。Al、Fe遇冷的浓硫酸、浓硝酸会发生钝化，不是不反应，而是生成致密的氧化物薄膜。且在加热条件下，还能继续反应。

【思考2】金属铝是活泼的金属，能与酸反应，为什么能用铝槽储运浓H2SO4或浓HNO3?

答案常温下浓H2SO4、浓HNO3能使铝钝化(在表面形成一层致密的氧化膜)，阻止反应继续进行。

(3)与某些盐溶液（如硝酸汞）的反应：2Al＋3Hg(NO3)2===2Al(NO3)3＋3Hg。

【即时训练1】下列关于铝的叙述中，不正确的是( ) A．铝是地壳里含量最多的金属元素 B．铝的化学性质活泼，但常温下不能被氧气氧化C．铝在常温下能被浓硫酸氧化而钝化 D．在化学反应中，铝容易失去电子，是还原剂(4)铝是一种典型的不仅能与酸反应，还能与强碱溶液反应的金属。

【思考3】如何除去镁粉中的铝粉？

加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥

【即时训练2】不能用于除去铜粉中混有的铝粉的试剂是（）

A、稀硝酸

B、CuSO4溶液

C、NaOH溶液

D、稀盐酸

(5)铝跟某些金属氧化物反应——铝热反应。

如Al 与Fe 2O 3反应的化学方程式为2Al ＋Fe 2O 3=====高温Al 2O 3＋2Fe 。

【注意】

1、不仅铝粉和氧化铁粉末的混合物称为铝热剂，这个反应称为铝热反应，而且和其它某些金属氧化物的混合物也叫铝热剂，反应也是铝热反应。

2、铝热反应在生产上的两个重要应用

①用铝做还原剂冶炼高熔点的难熔金属。②焊接钢轨、定向爆破。

【即时训练3】下列混合物不能组成铝热剂的是（ ）

A. Al 和V 2O 5

B. Al 和MnO 2

C. Al 和MgO

D. Al 和Fe 3O 4

4．用途：

纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。

二、铝的重要化合物

1．氧化铝

(1)物理性质：通常为白色固体，难溶于水，具有很高的熔点。是很好的耐火材料(作耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器等)，自然界中纯净的Al 2O 3晶体俗称刚玉，硬度仅次于金刚石。

(2)化学性质：氧化铝具有两性，既与强酸反应也与强碱反应，属于两性氧化物。

【即时训练4】下列说法正确的是( )

A ．Al 2O 3难溶于水，不跟水反应，所以它不是Al(OH)3对应的氧化物

B ．因为Al 2O 3是金属氧化物，所以Al 2O 3是碱性氧化物

C ．Al 2O 3能跟所有的酸、碱溶液反应

D ．Al 2O 3能跟强的酸、碱溶液反应

(3)用途： ①耐火材料(Al 2O 3熔点高)

②冶炼金属铝[工业制备铝：2Al 2O 3(熔融)=====电解

冰晶石4Al ＋3O 2↑]

【思考4】工业上用电解熔融Al 2O 3冶炼铝而不采用电解AlCl 3的方法，原因是什么？ 提示：原因是AlCl 3属于共价化合物，熔融状态下不导电。

2．氢氧化铝

(1)物理性质：白色絮状不溶于水的固体，有较强的吸附性（吸附水中悬浮物和色素的能力）。

(2)化学性质：受热易分解，是一种典型的两性氢氧化物，只溶于强酸或强碱，而不溶于弱酸或弱 碱。

【思考5】现有AlCl 3溶液和MgCl 2溶液，如何用NaOH 鉴别？

答案：

取三种溶液于试管中，分别滴加过量的NaOH 溶液，无现象的是NaCl 溶液，有白色沉淀生成且溶解的是AlCl 3溶液，不溶解的是MgCl 2溶液。

【即时训练5】下列关于Al(OH)3的性质叙述错误的是（ ）

A. Al(OH)3 是难溶于水的白色沉淀

B. Al(OH)3 能凝聚水中的悬浮物

C. Al(OH)3 能溶于氨水

D. Al(OH)3属于两性氢氧化物

(3)实验室制取Al(OH)3的三种重要方法 ①用可溶性铝盐和过量氨水反应：Al 3＋＋3NH 3·H 2O===Al(OH)3↓＋3NH ＋4

【思考6】制备Al(OH)3时为什么不用NaOH 溶液，而使用氨水？

提示：NaOH 溶液可以溶解Al(OH)3，而氨水不能溶解Al(OH)3。

②四羟基合铝酸盐溶液中通足量CO 2：[Al(OH)4]－＋CO 2===Al(OH)3↓＋HCO －

3 ③用可溶性铝盐溶液与四羟基合铝酸盐溶液反应：Al 3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓

【即时训练6】用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝，下述操作步骤中最恰当的组合是 ①加盐酸溶解 ②加烧碱溶液溶解 ③过滤 ④通入过量CO 2生成Al(OH)3沉淀