人教版高中化学必修一《铝及其化合物》
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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。
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________。
点燃 铝及其化合物 ❖ 教学目标掌握铝单质及其化合物的相关性质及相关反应❖ 知识梳理知识点一. 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. 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。
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。
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。
(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 Δ 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。
知识点三. Al 3+、AlO 2—的 性质(一)Al 3+的性质1. 1mol 的AlCl 3中逐滴加入氨水:①方程式: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+ △②现象:白色沉淀逐渐增加③图像:2. 1mol 的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 2②现象:白色沉淀先增加再减少最后消失③图像:3. 向1mol 的NaOH 溶液中滴加AlCl 3溶液①有关反应:Al 3++4OH — =AlO 2—+2H 2O Al 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1molAlO 2—的偏铝酸盐溶液中通入CO2直至过量离子方程式: 图像: n(NH 3·H 2O)/moln[Al(OH)3]/moln(NaOH)/moln[Al(OH)3]/mol 0 1 2 3 4 n[Al(OH)3]/mol 0 1/12 1/6 1/4 1/3n(Al 3+)/mol 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—2. 向含有1molAlO 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1molH +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 2O ②Al 3++3AlO 2—+6H 2O= 4Al(OH)3↓图像: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,又能溶于碱D. 氧化铝只能与酸反应,不能与碱反应解析:铝可以与非金属如氧气和氯气反应,常温下和氧气缓慢反应。
铝可以与酸和强碱反应。
答案:C例2. 在使溶液中的AlO 2-完全转化成Al(OH)3,应选择的最好试剂是( )A. H 2SO 4B. HClC. CO 2D. NH 3·H 2On(CO 2)/mol n[Al(OH)3]/mol0 11/2 0 1 2 3 4n(HCl)/moln[Al(OH)3]/moln(AlO 2—)/moln[Al(OH)3]/mol 0 1/4 1/2 3/4 1解析:因为AlO2-可以和酸发生AlO2—+H++H2O=Al(OH)3 ,加入H2SO4和HCl会继续与Al(OH)3反应。
加入D则不反应。
加入CO2则可以生成Al(OH)3。
答案:C例3. 铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应,当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时,反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比为()A.1∶1 B.2∶1 C.3∶1 D.1∶3解析:根据铝与HCl以及铝与NaOH反应的化学方程式2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。
生成相同体积的H2需要的HCl和NaOH的物质的量之比为3:1。
答案:C例 4. 下列各组稀溶液,不用其他试剂或试纸,仅利用溶液间的相互反应,就可以将它们区别开的是(双选)()A. 硝酸钾、硫酸钠、氯化钙、氯化钡B.硫酸、硫酸铝、氯化钠、氢氧化钠C.盐酸、硫酸钠、碳酸钠、氢氧化钠D.硫酸氢钠、硫酸镁、碳酸钠、氢氧化钠解析:B中因A l2(SO4)3和NaOH的混合顺序不同,反应现象不同,可首先鉴别出这两种物质。
向Al2(SO4)3中加入少量NaOH溶液可产生白色沉淀,再向沉淀中加入另两种物质,能使沉淀溶解的为H2SO4。
D中Na2CO3溶液与其他三种溶液混合,现象各不相同,从而一一鉴别开答案:BD例5. 将等体积的AlCl3和NaOH溶液混合,充分反应后,发现铝元素有一半形成了沉淀,则此时铝元素的存在形式为(双选)()A. Al3+和Al(OH)3B. AlO2—和Al(OH)3C. Al3+和Al2O3D. AlO2—和Al2O3解析:因不知Al3+与OH-相对量的多少,就无法判断是AlCl3有一半剩余还是有一半Al(OH)3又转化成了AlO2—,故A、B都有可能。
以沉淀形式存在的铝元素为Al(OH)3而非Al2O3,故C、D不正确。
答案:AB基础演练1. 铝在空气中能够稳定存在的原因是()A.铝的活泼性差B.铝的熔点高C.铝与氧气不反应D.铝表面有氧化膜2. 下列物质中,既能与盐酸又能与NaOH溶液反应的是()A.氢氧化铝 B.硅酸钠 C.碳酸钠 D.二氧化硅3. 常温下能用铝制容器盛放的是()A. 浓盐酸B. 浓硝酸C. 稀硝酸D. 稀硫酸4.下列关于Al(OH)3的性质的叙述错误的是()A. Al(OH)3是难溶于水的白色沉淀B. Al(OH)3能吸附水中的悬浮物C. Al(OH)3能溶于氨水D. Al(OH)3属于两性氢氧化物5.人类第一次获得金属铝是在1825年,由丹麦化学家用无水AlCl3与钾作用制得的。
当时由于价格非常昂贵,称为“银色的金子”。
直到19世纪后期发明了电解法制铝,才使铝的价格大大下降,使铝成为当今广泛应用的一种金属材料。
下列关于铝的叙述,不正确的是()A.铝是地壳中含量最多的金属元素B.在常温下,铝不能与NaOH溶液反应C.铝是一种比较活泼的金属D.在化学反应中,铝容易失去电子,是还原剂6. 1989年世界卫生组织把铝确定为食品污染源之一,加以控制使用,铝在下列应用时应加以控制的是()①制铝合金;②制电线;③制炊具;④明矾净水;⑤明矾和苏打制食品膨松剂;⑥用氢氧化铝凝胶制胃舒平药品;⑦银色漆颜料;⑧制易拉罐;⑨包装糖果和小食品。
A.全部 B.③⑤⑧⑨ C.⑥⑧⑨ D.③④⑤⑥⑧⑨7. 有关Al与NaOH溶液的反应的说法中,正确的是()A. 铝是还原剂,其氧化产物是Al(OH)3B. NaOH是氧化剂,其还原产物是H2C. 铝是还原剂,H2O和NaOH都是氧化剂D. H2O是氧化剂,Al被氧化8.人的胃液是一种强酸性液体,pH在0.9~1.5之间,氢氧化铝是一种治疗胃酸过多的胃药的主要成分。
目前这种胃药已不常用,原因主要是()A.长期摄入铝元素不利于人体健康 B.它不能中和胃液C.它不易溶于胃液 D.它的疗效太差9.在明矾的检验中,下列操作错误的是()A.取少量明矾固体配成稀溶液B.取少量明矾溶液置于2支试管中,分别滴加NaOH溶液(至过量)和酸性BaCl2溶液,观察现象 C.用铂丝蘸取明矾溶液在酒精灯上灼烧,直接观察焰色D.取少量明矾固体置于干燥试管中加热,观察试管内壁现象10. (丰台区2014-2015学年高一上学期期末考试)下列反应的离子方程式书写正确的是()A.向稀硫酸中加入氢氧化钡溶液:OH-+ H+ == H2OB.铜与稀硝酸反应:Cu +2NO3-+ 4H+=== Cu2+ + 2NO2↑+ 2H2OC.向氯化铝溶液中加入过量氨水:Al3+ + 3NH3•H2O === Al(OH)3↓+ 3NH4+D.向氯化铁溶液中加入过量铜: Fe3+ +Cu=== Fe +Cu2+巩固提高1. (昌平区2014-2015学年高一上学期期末考试)下列物质既能与盐酸溶液又能与NaOH溶液反应的是()A.AlCl3 B.NaHCO3 C.Mg D.NH4Cl2.下列关于金属铝的叙述中,说法正确的是()A.Al是地壳中含量最多的元素B.Al是比较活泼的金属,在化学反应中容易失去电子,表现氧化性C.与Al反应产生H2的溶液一定呈酸性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3.将表面已完全钝化的铝条,插入下列溶液中,不会发生反应的是()A.稀硝酸 B.稀盐酸 C.硝酸铜 D.氢氧化钠4.下列离子方程式书写错误的是()A. 铝粉投入到NaOH溶液中:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑B. Al(OH)3溶于NaOH溶液中:Al(OH)3+OH-=AlO2-+H2OC. NaAlO2溶液中通入足量的CO2:2AlO2—+CO2+3H2O = 2Al(OH)3 +CO32-D. Al2O3粉末溶于NaOH溶液中:Al2O3+2OH-=2AlO2—+H2O5. 只用一种试剂即可区别的:NaCl、MgCl2、FeCl3、Al2(SO4)3四种溶液,这种试剂是()A. AgNO3B. NaOHC. BaCl2D.HCl6. 两份铝屑,第一份与足量盐酸反应,第二份与足量氢氧化钠溶液反应,产生的氢气的体积比为1:2,则第一份与第二份铝屑的质量比为()A. 1:1B. 1:2C. 1:3D. 2:17.将一块镁铝合金溶于盐酸后,再加入过量NaOH溶液,所得的溶液中主要存在的离子是()A. AlO2-、OH-、Na+、Cl-B. Na+、OH-、Al3+、Cl-C. AlO2-、OH-、Mg2+、Cl-D. Na+、Mg2+、Al3+、Cl-8.向NaAlO2溶液中持续通入一种气体,开始时产生沉淀,随后沉淀又逐渐溶解,该气体是()A. NO2B. CO2C. NH3D. CO9.下列变化不可能通过一步实验直接完成的是()A.Al(OH)3 → Al2O3 B.Al2O3 → Al(OH)3C.Al → AlO2- D. Al3+ → Al(OH)310. 有100 mL 3.5 mol·L-1的NaOH溶液和100 mL 1 mol/L的AlCl3溶液,按如下两种方法进行实验:①将NaOH溶液分多次加入到AlCl3溶液中(边加边搅拌);②将AlCl3溶液分多次加入到NaOH溶液中(边加边搅拌)。