高二化学 学业水平测试考点复习 考查点6 从铝土矿到铝合金 苏教版
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江苏省灌南高级中学2014年高中化学《从铝土矿到铝合金》知识点总结学案苏教版必修1一、从铝土矿中提取铝(一)氧化铝(Al2O3)氧化铝是一种高沸点(2980℃)、高熔点(2054℃)、高硬度的白色化合物,常用作耐火材料。
刚玉的主要成分是α-氧化铝,硬度仅次于金刚石。
1.与碱的反应(与强碱NaOH)Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+ H2O2.与强酸的反应(H2SO4)Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O1.两性氧化物:既可以与酸反应又可以与碱反应生成盐和水的氧化物。
2.氯化铝(AlCl3)的性质(1)往氯化铝溶液中通入氨气AlCl3+3NH3+3H2O= Al(OH)3↓+3NH4Cl产生白色絮状沉淀,通入过量的NH3,沉淀不溶解。
(2)往氯化铝溶液中逐滴加氢氧化钠溶液AlCl3+ 3NaOH=Al(OH)3↓+3NaClAl(OH)3+ NaOH=NaAlO2+2 H2O加入少量NaOH溶液,产生白色絮状沉淀,继续加入NaOH溶液至过量,白色沉淀溶解。
(二)铝土矿中提取铝制取金属铝的流程图如下:流程图中所涉及到的化学反应:1. Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+ H2O2. NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO33.2 Al(OH)3Al2O3+3H2O电解冰晶石4.2 Al2O3 4Al+3O2↑二、铝的性质及应用(一)铝的存在自然界中铝以化合态存在。
铝的主要存在形式有:铝土矿(Al2O3·nH2O),铝元素占地壳总量的7.45%,是地壳中含量最多的金属元素。
(二)铝的性质1.物理性质铝有良好的导电性(居金属第三,最好的是银),传热性和延展性。
铝合金强度高,密度小,易成型,有较好的耐腐蚀性。
(铝热反应用途①冶炼稀有金属②野外焊接铁轨。
)(三)铝的应用1.用于电器设备和做高压电缆2.是重要的反光材料3.野外焊接铁轨4.铝合金是制造飞机的理想材料。
第二单元从铝土矿到铝合金(时间:45分钟分值:100分)一、选择题(本题共7个小题,每题6分,共42分,每个小题只有一个选项符合题意。
)1.下列有关铝及其化合物的叙述正确的是()。
A.铝粉与氧化镁共热可制取金属镁B.足量铝分别与含1 mol HCl、1 mol NaOH的溶液反应,产生相同量的氢气C.工业上用电解熔融Al2O3的方法冶炼铝D.在浓硝酸中加入等体积的浓硫酸后,立即加入铝片,铝片表面发生钝化解析镁比铝活泼,不能用铝粉制取镁,A错误;根据关系式2Al~6HCl~3H2,2Al~2NaOH~3H2,当铝足量时,等物质的量的HCl和NaOH产生H2的体积比为1∶3,B错误;浓H2SO4溶解于浓HNO3中放出大量热,同时也促进HNO3挥发,使两种酸的浓度减小,铝片不钝化,D错误。
答案 C2.(2014·淄博模拟)美、德两国成功合成具有化学特性的氢铝化合物(AlH3)n,关于氢铝化合物的推测不正确的是()。
A.氢铝化合物与水反应生成氢氧化铝和氢气B.氢铝化合物中铝显+3价,氢显-1价C.铝与水蒸气在高温下反应可生成氢铝化合物D.氢铝化合物具有强还原性解析由化合物中元素正负化合价代数和为零,并结合H、Al原子结构特点可知氢铝化合物中Al为+3价、H为-1价;该化合物中H元素处于最低价态,具有强还原性,可与水发生氧化还原反应生成氢气,同时生成氢氧化铝。
答案 C3.相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应,至体系中均无固体物质,消耗碱量最多的是()。
A.Al B.Al(OH)3C.AlCl3D.Al2O3解析假设上述四种物质均为1 g,则物质的量分别为127mol,178mol,1133.5mol,1102mol,完全溶解转化为NaAlO2时,所需NaOH的物质的量分别为127mol、178mol,1133.5×4 mol=133.4mol,1102×2 mol=151mol,所以选A。
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专题3从矿物到基础材料一课一练
第一单元 从铝土矿到铝合金(第一课时)
1、地壳中含量最多的金属元素是 ,其在地壳中主要以 的形式存在。
2、下图是工业上冶炼铝的工艺流程图:
写出有关的化学反应方程式:① ② ③ ④
3、 称为酸性氧化物, 称为碱性氧化物,像Al 2O 3既能与酸又能与碱反应生成盐和水的氧化物称为 。
4、下列有关铝及铝合金说法错误的是 ( )
A 、氧化铝是一种高硬度、高熔沸点的化合物。
B 、铝是活泼的金属,其合金抗腐蚀能力差。
C 、铝合金具有密度小、高强度及较好的可塑性。
D 、铝合金可用于制飞机骨架等。
5、将质量为32.1g 部份氧化的铝片放入足量的稀硫酸中,经充分反应后测得溶液质量增重29.1g ,求原铝片中氧化铝的质量为多少 ?
(1) 电解 过 滤 NaOH 溶液 铝土矿 过滤 滤液 CO 2 沉淀 灼烧 氧化铝 铝 ① ② ④ ③
△ 1、铝 化合物 2、①、Al 2O 3 + 2NaOH == 2 NaAlO 2 + H 2O
②、CO 2 + 2 H 2O + NaAlO 2 == Al(OH)3 ↓ + NaHCO 3
③、2 Al(OH)3== Al 2O 3 + 3 H 2O ④、 2Al 2O 3 == 4Al + 3O 2↑
3、与碱反应生成盐和水的氧化物;与酸反应生成盐和水的氧化物;两性氧化物
4、B
5、5.1g
电解。
2015《金版新学案》高中化学总复习讲义:专题二第二单元从铝土矿到铝合金考点一铝的性质和提取1.物理性质铝是银白色、具有金属光泽的固体,硬度较小,具有良好的导电性、导热性和延展性。
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:①Al错误!错误!②2Al+3Cl2错误!2AlCl3③Al错误!错误!④2Al+2OH-+2H2O===2AlO错误!+3H2↑⑤2Al+Fe2O3错误!Al2O3+2Fe3.从铝土矿中提取铝铝土矿二氧化碳铝↓↓↑溶解―→过滤→酸化→过滤→灼烧→电解↑↓↓↓NaOH溶液残渣滤液H2O写出所有化学方程式:Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O,NaAlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3,2Al(OH)3错误!Al2O3+3H2O,2Al2O3(熔融)错误!4Al+3O2↑。
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.错误!(1)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?(2)铝与氢氧化钠溶液反应时,反应机理如何?请用单线桥标出电子转移的方向与数目。
(3)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H2的体积之比是多少?为什么?提示:(1)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),阻止反应的继续进行。
(2)铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和Al(OH)3,然后Al (OH)3再与NaOH反应生成H2O和NaAlO2。
反应中铝作还原剂,水作氧化剂,NaOH无电子得失。
2Al+2NaOH+6H6e-2O===2NaAlO2+3H2↑+4H2O(3)1∶1(或相等);根据化学方程式:2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑得Al与H2的关系式均为2Al~3H2,故只要参加反应的Al相等,所得H2必相等。
第二单元从铝土矿到铝合金一、选择题1.下列关于金属铝的叙述中,不正确的是()A.Al是地壳中含量最多的金属元素,但铝是使用较晚的金属B.Al是比较活泼的金属,在化学反应中容易失去电子,表现还原性C.Al箔在空气中受热可以熔化,且发生剧烈燃烧D.Al箔在空气中受热可以熔化,由于氧化膜的存在,熔化的Al并不滴落解析Al箔在空气中受热熔化,Al箔呈红热状态,不会剧烈燃烧。
答案 C2.利用下述操作步骤:①加盐酸溶解②加烧碱溶液溶解③过滤④通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀⑤加盐酸生成Al(OH)3沉淀,由含少量铁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝,最恰当的组合是()。
A.②③④③B.②③⑤③C.①③④③D.②⑤③④解析向含少量铁粉的铝粉中加入过量氢氧化钠溶液,由于铁与氢氧化钠不反应,可以除去铁粉;铝与足量氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠,通入过量CO2可使偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀。
答案 A3.如图所示是向MgCl2和AlCl3的混合溶液中加入一定量NaOH溶液,紧接着再加入一定量稀盐酸,生成沉淀的物质的量y与加入溶液的体积x的关系图。
根据图示判断,下列结论中不正确的是()。
A.N点时溶液中的溶质只有NaClB.M点之前加入的是NaOH溶液,M点之后加入的是盐酸C.c(NaOH)=c(HCl)D.原混合溶液中c(MgCl2)∶c(AlCl3)=1∶1解析在MgCl2和AlCl3的混合溶液中加入NaOH溶液,首先发生反应:Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓、Al3++3OH-===Al(OH)3↓,至N点时Mg2+、Al3+恰好完全沉淀,溶液中的溶质只有NaCl;接着Al(OH)3开始溶解:Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O,至x=6时(M点)Al(OH)3恰好完全溶解,x在6~8之间时沉淀量不变,说明M 点时仍在加入NaOH溶液;x=8时(P点),又产生沉淀:AlO-2+H++H2O===Al(OH)3↓,说明加入的盐酸与NaOH反应后有剩余,至x=9时(F点),AlO-2恰好完全转化为Al(OH)3沉淀,用去盐酸1 mL,又知在NM段,溶解Al(OH)3需要1 mL NaOH溶液,故c(NaOH)=c(HCl);那么沉淀Al3+需要消耗3 mL NaOH溶液,则沉淀Mg2+所消耗的NaOH溶液为2 mL,因此c(MgCl2)∶c(AlCl3)=1∶1。
2019版化学(苏教版)高考总复习课时跟踪训练:从铝土矿到铝合金一、选择题详细信息1.难度:简单下列说法正确的是()A. 铝罐可久盛食醋B. 焰火的五彩缤纷是某些金属元素化学性质的展现C. 氧化铝熔点很高,可作耐火材料D. 明矾作净水剂,可以除去废水中的铜离子详细信息2.难度:中等镁铝性质相似,下表中对两者的对比不正确的是()选项反应铝镁A与非金属反应能被Cl2、O2氧化能与N2、O2反应B与水反应能与沸水反应反应很困难C与碱反应能溶于强碱溶液不反应D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A. AB. BC. CD. D详细信息3.难度:中等多年前,世界卫生组织把铝确定为食品的污染源之一而加以控制使用。
铝在下列应用中应加以控制的是()①制铝合金②制电线③制炊具④制银色漆颜料⑤用明矾净水⑥用明矾与苏打作食品膨松剂⑦制易拉罐⑧用氢氧化铝凝胶制胃舒平药品⑨包装糖果和食品A. ③⑤⑧⑨B. ②⑥⑧⑨C. ③④⑤⑨D. ③⑤⑥⑦⑧⑨详细信息4.难度:中等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()选项实验方案现象、结论A加入盐酸产生无色气体;含铝、铁、镁三种金属B加入NaOH溶液有无色气体产生;含有镁、铝两种金属C 加入盐酸后,所得溶液中再加入少量NaOH溶液产生白色沉淀;含有金属镁D用盐酸溶解并放置一会儿后,加入KSCN溶液溶液呈红色;含有铁元素A. AB. BC. CD. D详细信息5.难度:中等下列叙述正确的是( )A. 向氯化铝溶液中加入过量氨水反应的实质是Al3++3NH3·3H2O=== Al(OH)3↓+3NHB. 存在于污水中的重金属离子,常用加入明矾等电解质的方法进行处理C. 镁铝合金既可完全溶于过量盐酸又可完全溶于过量NaOH溶液D. 依据铝热反应原理,能发生反应2Al+3MgO3Mg+Al2O3详细信息6.难度:中等下列由实验现象得出正确结论的是()选项实验现象结论A 把相同大小的铝片和镁片分别投入相同浓度的NaOH溶液中:铝溶解有气泡产生,而镁没有任何变化铝的金属性比镁强B取一块铝箔,用酒精灯点燃:铝箔只熔化成液体而没有脱落铝不易燃烧C向氯化铵溶液中投入一铝片;铝片上产生大量气泡该气体是氨气D 向氯化铝溶液中逐滴滴加NaOH溶液至过量:先产生白色沉淀,后沉淀逐渐溶解,最后沉淀完全消失氢氧化铝能溶于强碱溶液A. AB. BC. CD. D详细信息7.难度:中等铝自然形成的氧化膜易脱落。
课时2 从铝土矿到铝合金[2018备考·最新考纲]1.了解铝及其重要化合物的制备方法。
2.掌握铝及其重要化合物的主要性质和应用。
考点一 铝的性质及用途 (考点层次B→共研、理解、整合)1.铝的原子结构与物理性质2.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:①②2Al +3Cl 2=====点燃2AlCl 3③④2Al +2NaOH +2H 2O===2NaAlO 2+3H 2↑ ⑤2Al +Fe 2O 3=====高温Al 2O 3+2Fe(铝热反应)提醒:①.常温下,能用铝制容器盛放浓硫酸、浓硝酸的原因是二者能使铝发生..............................“.钝化..”.,.而不是铝与浓硫酸、浓硝酸不反应。
................②.铝与稀硝酸反应时生成的气体是..............NO ..而不是...H .2.。
.③.能与铝反应产生氢气的溶液可能..............呈强酸性也可能呈强碱性。
............ 3.铝的制备及用途(1)制备:电解熔融Al 2O 3: 2Al 2O 3熔融=====通电冰晶石4Al +3O 2↑。
(2)用途: ①纯铝用作导线。
②铝合金制备汽车、飞机、生活用品等。
教材VS高考1.(SJ 必修1·P 709改编)下列离子方程式中,书写正确的是( ) A .铝与盐酸反应:Al +H +===Al 3++H 2↑B .氢氧化铝与NaOH 溶液反应:Al (OH )3+OH -===AlO -2+2H 2O C .氯化铝溶液与过量NaOH 溶液反应:Al 3++3OH -===Al (OH )3↓ D .铝与氢氧化钠溶液反应:Al +2OH -===AlO -2+H 2↑ 答案 B2.(RJ 必修1·P 533改编)下列说法错误的是( ) A .铝是地壳中含量最多的金属元素 B .在反应中铝易失去3e -,其还原性大于钠C .铝制品表面有一层致密的氧化物薄膜,起保护作用D .铝是一种比较活泼的金属 答案 B3.(溯源题)(2016·上海化学,20改编)已知NaOH +Al(OH)3===NaAlO 2+2H 2O 。
考查点6 从铝土矿到铝合金
教学目标
1. 铝及其重要化合物的主要物理性质和应用
2.铝、氧化铝、氢氧化铝的化学性质
教学重、难点
铝、氧化铝、氢氧化铝的化学性质
教学过程
一、金属铝的性质
地壳中含量最多的金属元素是 __ ;含量最多的非金属元素是 __ 。
铝是一种_________色的金属,硬度_________,密度___________,熔沸点__________,导电和导热性能_______________
1、与非金属单质的反应
①与氧气反应常温下易生成致密的氧化膜,在空气中具有良好的 _ 性。
与氧气在高温下的反应: __
②与氯气化合: ___
2、与金属氧化物反应(铝热反应)
焊接钢轨(《必修1》P67)时的反应: __ _
3、与非氧化性酸(如:稀盐酸)的反应: ___ _________
4、与氧化性酸的反应:在浓硫酸、浓硝酸里发生
5、与强碱(如氢氧化钠)的反应: _____
6、与盐溶液的反应(与铜的置换反应): _
二、氧化铝的性质(两性氧化物)
1、与强酸(如稀盐酸)的反应: _
2、与强碱(如氢氧化钠)的反应:
三、氢氧化铝的性质(两性氢氧化物)
1、与强酸(如稀盐酸)的反应:
2、与强碱(如氢氧化钠)的反应:
注意:氢氧化铝不能溶解在氨水中。
3、不稳定性(受热易分解): ______
四、铝的冶炼――电解法(见《必修1》P62-63)
方程式:_______________________________________________________
【归纳】铝三角的转换关系
Al 3+←−−−加酸Al −−−→加碱
AlO 2- Al 3+←−−−加酸Al 2O 3−−−→加碱
AlO 2- Al 3+酸碱Al(OH)3酸碱AlO 2-
【练习】
1、①相同物质的量的钠、镁、铝与足量的稀盐酸反应时放出的氢气的体积比为_________。
②相同质量的钠、镁、铝与足量的稀盐酸反应时放出的氢气的体积比为____________。
③分别将0.3mol 的钠、镁、铝投入100mL 1mol/l 的硫酸溶液中,产生的氢气的体积比为____________。
2、将一块镁铝合金先溶解在盐酸中,恰好反应完全,再加入过量的NaOH 溶液,发生反应的离子方程式依次是⑴ _ ;
⑵ _ ; ⑶ _ ; ⑷ _ ;⑸ _ ;
3、下列为铝或铝合金的各种用途,在后面横线上写出所根据的性质:
⑴制造飞机或汽车外壳 ;
⑵作为储存浓硫酸的容器 ;
⑶制造各种日用炊具 ;
⑷铝热法冶炼金属 ;
⑸造电线电缆 ;
⑹制造包装用的铝箔 。
4、下列五个图中,横坐标为某溶液中加入某物质的量,纵坐标为生成沉淀的量,请从A ~E
中选择符合各题要求的序号填在表中。