必修1 第三章 第二讲 铝及其重要化合物 知识点与典型题例

第2课时 铝的重要化合物[学习目标定位] 正确认识氧化铝和氢氧化铝的两性，会书写有关反应的化学方程式，能够用化学方程式或离子方程式表示Al 3＋、AlO －2和Al(OH)3之间的相互转化。

一 氧化铝1.氧化铝是一种白色固体，难溶于水，熔沸点高、硬度大的物质，可用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器等。

2.氧化铝是一种两性氧化物，既能与酸(如盐酸)反应，又能与碱(如NaOH 溶液)反应。

(1)氧化铝与盐酸反应的化学方程式是Al 2O 3＋6HCl===2AlCl 3＋3H 2O ，离子方程式是Al 2O 3＋6H＋===2Al 3＋＋3H 2O 。

(2)氧化铝与NaOH 溶液反应的化学方程式是Al 2O 3＋2NaOH===2NaAlO 2＋H 2O ，离子方程式是Al 2O 3＋2OH －===2AlO －2＋H 2O 。

1.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，所以它是碱性氧化物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 答案 D解析 Al 2O 3虽然难溶于水，但是2Al(OH)3=====△Al 2O 3＋3H 2O ，Al 2O 3和Al(OH)3中Al 的化合价相同，所以Al 2O 3是Al(OH)3对应的氧化物。

金属氧化物与碱性氧化物是两个不同的概念，二者没有必然的联系。

Al 2O 3是两性氧化物，Al 2O 3与酸、强碱反应，与弱碱不反应。

2.氧化铝的熔点很高，常用于制造耐火材料，例如制作耐火坩埚。

下列操作不能在氧化铝坩埚中进行的是( )A.加热使CuSO4·5H2O失水B.加热使KMnO4分解C.加热熔化烧碱D.加热分解碱式碳酸铜答案 C解析氧化铝能与强酸、强碱反应，所以用氧化铝材料制作的坩埚不能在强碱或强酸条件下使用。

A、B、D选项均为加热盐类操作，且在操作过程中都没有强碱性、强酸性物质生成。

人教版高中化学必修一知识点梳理重点题型（常考知识点）巩固练习铝及其化合物【学习目标】1、铝的性质；2、铝的重要化合物及其相互转化。

【要点梳理】 要点一、铝12．化学性质 Al-3e -=Al 3+（1）与非金属反应： a 、铝与氧气的反应。

【铝及其化合物】实验探究：加热有氧化膜和无氧化膜的铝箔b 、与其它非金属反应： 2Al+3S Al 2S 3 2Al+3Cl 2 2AlCl 3（2）与酸反应：（3）与碱反应2Al+2H 2O+2NaOH ＝2NaAlO 2+3H 2↑ 2Al+2H 2O+2OH －＝2AlO 2－+3H 2↑ 要点诠释：①铝是一种较活泼的金属，它并不直接与碱反应，铝与氢氧化钠溶液的反应，实际分两步进行：首先要铝与水反应：2Al+6H2O＝2Al(OH)3↓+3H2↑……①由于生成的Al(OH)3覆盖在Al的表面，故看不到H2的生成；其次是生成的Al(OH)3是两性氢氧化物，它溶于NaOH：Al(OH)3+NaOH＝NaAlO2+2H2O……②所以铝与NaOH溶液反应可以看到有气体产生。

将两反应式按①+②×2合并，即得总反应式：2Al+2H2O+2NaOH＝2NaAlO2+3H2↑。

所以在上述反应中Al是还原剂，H2O是氧化剂。

其电子转移情况可表示如下：②Al与酸、碱反应产生同量的H2，消耗Al的物质的量之比为1∶1，消耗盐酸和NaOH的物质的量之比为3∶1。

③酸、碱、盐可直接侵蚀铝的保护膜（氧化铝也能与酸或碱反应）以及铝制品本身，因此铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性或咸的食物。

④铝热反应：Al+M x O y Al2O3+xM铝热反应的应用：冶炼高熔点金属，如Fe、V、Cr、Mn等或焊接钢轨。

3．用途：铝主要用来制轻合金。

要点二、铝的化合物1．氧化铝（Al2O3）(1)物理性质：白色难熔固体、不溶于水。

(2)化学性质：Al2O3是典型的两性氧化物，既能与酸反应又能与强碱溶液反应。

铝及其化合物学习目标：1.了解金属铝的物理性质和化学性质2.掌握铝的化合物的性质及相互间转换，能写出主要的化学方程式。

知识研读一、铝的性质1. 铝的物理性质和用途铝为银白色具有金属光泽的金属，密度小（属于轻金属），硬度小，熔沸点低，具有良好的导电性、导热性和延展性。

因此，铝是制炊具、电线电缆等的理想材料；铝还具有良好的光反射能力，也可用来制反光镜。

2. 铝的化学性质铝的原子结构示意图为：，可以看出铝比较容易失去电子，表现较强的还原性。

所以铝在地壳中主要以化合态存在，如铝土矿（主要成分为Al2O3）。

（1）铝与O2反应常温下铝能与O2反应生成致密氧化膜，保护内层金属，表面失去原来的金属光泽。

加热条件下：4Al + 3O2△2Al2O3（2）铝与酸反应（以铝与盐酸反应为例）化学方程式：2Al + 6HCl ＝2AlCl3 + 3H2↑离子方程式：2Al + 6H+＝2Al3+ + 3H2↑（3）铝与强碱反应（以铝与氢氧化钠反应为例）化学方程式：2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑离子方程式：2Al + 2OH- + 2H2O = 2AlO2- + 3H2↑【例1】下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是()A．铝在常温下不能与氧气反应B．铝不能与氯气反应C．铝既能溶于酸，又能溶于强碱D．氧化铝只能与酸反应，不能与碱反应【答案】C+13 2 8【解析】A项，铝在常温下可形成氧化膜，故能与O2反应；B项，铝可与Cl2反应生成AlCl3；D项，Al2O3是两性氧化物，既能与酸反应，又能与强碱反应。

练习1-1铝具有较强的抗腐蚀能力，主要原因是()A．铝的化学性质稳定B．铝与氧气在常温下不反应C．铝在任何条件下均不与氧气反应D．铝与氧气化合形成一层致密的氧化膜【答案】D【解析】铝的化学性质活泼，在常温下即可与空气中的氧气反应生成氧化铝，氧化铝覆盖在铝的表面，保护内部的铝不被氧气氧化，这也正是性质活泼的铝在空气中能稳定存在的原因。

考点一铝、镁的性质及应用知识梳理1.铝的结构和存在铝位于元素周期表第三周期ⅢA族，原子结构示意图为。

铝是地壳中含量最多的金属元素。

自然界中的铝全部以化合态的形式存在。

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、导电性和导热性等，密度较小，质地柔软。

3.金属铝的化学性质（1）与非金属单质（如O2、Cl2）的反应（2）与某些金属氧化物反应（铝热反应）（3）与酸反应（注意钝化）（4）与强碱（NaOH溶液等）的反应：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。

【基础练习】1.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”(1)铝在自然界中有游离态和化合态两种形式()(2)MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂()(3)Mg粉与浓NH4Cl溶液反应放出H2和NH3()(4)冶炼铝时常用焦炭作还原剂()(5)1mol Al与足量的硫酸或足量的氢氧化钠溶液反应转移电子数相同()(6)铝与少量NaOH溶液反应得到铝盐，与足量NaOH溶液反应生成偏铝酸盐()题组一对比掌握铝、镁的性质1.镁粉是焰火、闪光粉、鞭炮中不可缺少的原料。

工业上制造镁粉是将镁蒸气在某种气体中冷却，有下列气体：①空气、②CO2、③Ar、④H2、⑤N2，其中可作为冷却气体的是A.①和②B.②和③C.③和④D.④和⑤2.下列关于铝单质的叙述中正确的是A.由于铝在空气中不会锈蚀，所以铝制品的使用寿命都很长B.由于铝具有强还原性，所以常用铝来冶炼某些高熔点金属C.常温下，铝被浓硫酸钝化，所以可用浓硫酸除去铝表面的铜镀层D.由于铝的导电性能比铜强，所以常用铝制造电线、电缆题组二铝与酸或碱反应的计算3.(2016·河北衡水中学高三模拟)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.3mol/L HClB.4mol/L HNO3C.8mol/L NaOHD.18mol/LH2SO44.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：(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H2的体积之比是________。

铝的重要化合物知识目标：1.掌握铝的氧化物和氢氧化物的化学性质及其两性。

2.掌握Al 2O 3、Al(OH)3的制法、用途。

能力目标：学会对比分析，加以理解铝的重要化合物的性质。

情感态度价值观：通过实验、图表分析、联系生活等多渠道的科学探究，培养学习化学的兴趣，乐于探究物质变化的奥秘。

重点难点： 氧化铝、氢氧化铝的性质；两性化合物概念的形成。

知识梳理1、氧化铝（Al 2O 3）(1)物理性质：白色固体、熔点高（2054℃） 、不溶于水，不与水化合。

常作耐火材料。

刚玉的主要成分是Al 2O 3 ，其中把含少量铬元素的刚玉称为红宝石；含少量的铁和钛元素的刚玉称为蓝宝石。

(2)化学性质：①电解熔融的氧化铝制备单质铝但由于氧化铝的熔点很高，故在氧化铝中添加冰晶石（Na 3AlF 6)降低其熔点。

2Al 2O 3 ========= 2Al + 3 O 2 ↑②与酸反应：Al 2O 3＋6HCl ＝AlCl 3＋3H 2O③与碱反应：Al 2O 3＋2NaOH ＝2NaAlO 2＋H 2O既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的氧化物叫两性氧化物。

2、氢氧化铝（Al （OH)3）（1）物理性质：氢氧化铝是白色胶状物质，不溶于水，有强的吸附性，可以吸附水中的悬浮物和各种色素。

（2）化学性质：①不稳定性：氢氧化铝不稳定，受热易分解。

△2Al(OH)3 ＝ Al 2O 3＋2H 2O这是工业上制取纯净氧化铝的方法。

Al(OH)3具有两性的原因：H ++AlO 2—+H 2O Al(OH)3 Al 3+ + 3OH —注意：(1)氢氧化铝作为碱时是三元碱；作为酸时是一元酸（HAlO3）。

(2)氢氧化铝与酸碱反应时，弱酸弱碱是不能把氢氧化铝溶解的。

3、明矾（KAl(SO 4)2·12H 2O ）复盐的概念:由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的盐叫复盐。

4、氯化铝（AlCl 3）②Al(OH)3+NaOH= NaAlO 2+2H 2O 电解③Al(OH)3 + 3HCl= AlCl 3 + 3H 2OKAl(SO 4)2 =K ++Al 3++2SO 42- Al 3++3H 2O ====== Al(OH)3 （胶体） +3H +△AlCl 3 + 3NH 3.H 2O = Al(OH)3↓ + 3NH4Cl 例题精讲例1．下列物质中既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应的是 （ ）A ． Al(OH)3B ． Fe(OH)3C ． Mg(OH)2D ．Cu(OH)2例2. 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 ．AlB ．Al(OH)3C ．AlCl 3D ．Al 2O 3例3. 下列反应的离子方程式书写正确的是( )A ．铝片放入氢氧化钠溶液中：Al ＋2OH －=== AlO －2＋H 2↑B ．Na 与水反应：Na ＋2H 2O===Na ＋＋H 2↑＋2OH －C ．向AlCl 3溶液中加入过量NaOH 溶液：Al 3＋＋3OH －===Al(OH)3↓D ．AlCl 3溶液中滴入过量的氨水：Al 3＋＋3NH 3·H 2O===Al(OH)3↓＋3NH ＋4例4. 镁、铝、铜三种金属粉末混合物, 加入过量盐酸充分反应, 过滤后向滤液中加入过量烧碱溶液, 再过滤, 滤液中存在的离子有A ．AlO 2-B ．Cu 2+C ．Al 3+D ．Mg 2+例5. 某强酸性溶液中，可以大量共存的是 （ ）A ．23K HCO Ca Cl +-+-、、、B ．223AlO CO Na K --++、、、C ．2234Na Ba NO SO ++--、、、 D ．233Ca Na Al NO +++-、、、知识梳理5、Al 3+、AlO 2—的 性质（一）Al 3+的性质1、AlCl 3中逐滴加入氨水：Al 3++3NH 3·H 2O=Al(OH)3 ↓+3NH 4+用Al 3+制取Al(OH)3用弱碱更合适2、AlCl 3中逐滴加入NaOH 溶液至过量？①方程式：Al 3++3OH —= Al(OH)3↓Al(OH)3+OH — = AlO 2-+2H 2O②现象：白色沉淀先增加再减少最后消失③图像： n(NH 3·H 2O)/moln[Al(OH)3]/mol3、向NaOH 溶液中滴加AlCl 3溶液①有关反应：Al 3++4OH — =AlO 2—+2H 2OAl 3++3AlO 2—+6H 2O = 4Al(OH)3↓②现象：开始无沉淀生成，后来白色沉淀逐渐增加，最后沉淀量不变③图像：（二）AlO 2—的性质1、向含有AlO 2—的偏铝酸盐溶液中通入CO2直至过量离子方程式： 图像：2、向含有AlO 2—的偏铝酸盐溶液中逐滴滴入稀盐酸直至过量离子方程式：①AlO 2—＋H +＋H 2O=Al(OH)3↓②Al(OH)3＋3H += Al 3+＋3H 2O图像：（3）向含有H ＋的强酸溶液中逐滴滴入偏铝酸盐溶液直至过量离子方程式：①AlO 2—＋4H += Al 3+＋2H 2O②Al 3+＋3AlO 2—＋6H 2O= 4Al(OH)3↓0 1 2 3 4n(HCl )/moln[Al(OH)3]/moln(CO 2)/mol n[Al(OH)3]/mol 01 1/2n[Al(OH)3]/mol0 1/12 1/6 1/4 1/3 n(Al 3+)/moln(NaOH)/moln[Al(OH)3]/mol0 1 2 34 ①2AlO 2—＋CO 2(少量)＋3H 2O = 2Al(OH)3↓＋CO 32－ ②AlO 2—＋CO 2(足量)＋2H 2O= Al(OH)3↓＋HCO 3—图像：例题精讲例1. 将3 mol/L NaOH溶液滴入到25 mL 一定浓度的AlCl 3溶液中。

点燃 铝及其化合物 知识点一. 铝单质的性质1.物理性质：银白色金属，硬度和密度小，具有良好的导电导热性和延展性。

在空气中具有很好的耐腐蚀性。

2.化学性质：（1）与非金属单质反应：A 、2Al+3Cl 2====2AlCl 3B 、铝在空气中缓慢氧化，在氧气中点燃剧烈燃烧。

4Al+3O 2 ========= 2Al 2O 3铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜并牢固地覆盖在铝表面，阻止了内部的铝与空气接触。

（2）与盐溶液反应：2Al+3CuSO 4 ＝3Cu+Al 2(SO 4)3（3）与某些氧化物反应—铝热反应：2Al + Fe 2O 3 == 2Fe + Al 2O 3 铝热剂是Al 和 Fe 2O 3（4）与沸水微弱反应：2Al+6H 2O Δ 2Al （OH ）3 + 3H 2↑（5）与酸反应：：2Al+6HCl ====== 2AlCl 3+H2↑2Al+3H 2SO 4 ====== Al 2(SO 4)3+ 3H2↑注意：铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中钝化。

某些金属在常温下遇强氧化性酸如浓硫酸、浓硝酸时在表面生成致密的氧化膜，从而阻止内部金属进一步发生反应，这种现象称为钝化。

（6）与碱反应: 2Al+2NaOH+2H 2O=2NaAlO 2+3H 2↑反应的实质:分两步进行:②Al(OH)3+NaOH ======== NaAlO 2+2H 2O知识点二. 铝的重要化合物1. 氧化铝（Al 2O 3）化合价降低，被还原，得6e —①2Al+6H 2O ====== 2Al(OH)3 + 3H 2↑化合价升高，被氧化，失6e —2Al+6H 2O+2NaOH = 2NaAlO 2+3H 2↑+4H 2O失2×3 e —得6×e —(1)物理性质：白色固体、熔点高（2054℃） 、不溶于水，不与水化合。

常作耐火材料。

刚玉的主要成分是Al 2O 3 ，其中把含少量铬元素的刚玉称为红宝石；含少量的铁和钛元素的刚玉称为蓝宝石。

第2讲 铝及其重要化合物[考纲要求] 理解铝及其重要化合物的主要性质和应用。

1．铝的结构和存有铝位于元素周期表第三周期ⅢA 族，原子结构示意图为。

铝元素在地壳中含量丰富，仅次于硅。

自然界中的铝全部以化合态存有。

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相关反应的化学方程式或离子方程式：①Al O2⎪⎪⎪⎪――→ 常温 形成致密的氧化膜――→ 点燃 4Al ＋3O2=====点燃2Al2O3②2Al ＋3Cl2=====点燃2AlCl3 ③Al 酸⎪⎪⎪⎪――→氧化性酸遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化――→非氧化性酸2Al ＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑④2Al ＋2NaOH ＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑⑤2Al ＋Fe2O3=====高温Al2O3＋2Fe(铝热反应)4铝 镁 与非金属反应能被Cl2、O2氧化 2Mg ＋O2=====点燃2MgO 3Mg ＋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↑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 ＋C5.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。

深度思考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通常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．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)，阻止反应继续实行。

3．实验室能否用硫化物与铝盐溶液混合制取Al2S3？用离子方程式说明原因。