高考化学复习高中总复习：专题3第3讲从铝土矿到铝合金

第3讲从铝土矿到铝合金[考纲要求] 1.了解铝的主要性质及应用。

2.认识铝热反应及其应用。

3.了解铝的重要化合物的主要性质及应用。

考点一铝1．铝的结构和存在铝位于元素周期表______________，原子结构示意图为________________。

铝元素在地壳中含量丰富，仅次于____。

自然界中的铝全部以________态存在。

2．金属铝的物理性质________色有金属光泽的固体，有良好的____________、__________和传热性等，密度较小，质地柔软。

3．金属铝的化学性质根据下列转化关系，完成化学方程式。

①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________；④________________________________________________________________________；⑤________________________________________________________________________；⑥________________________________________________________________________；⑦________________________________________________________________________。

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．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。

3．金属铝与酸、碱反应的本质及定量计算(1)铝与酸、碱反应的实质是什么？氧化剂是什么？(2)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？(3)足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液中，产生H 2的体积之比是多少？为什么？(4)足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl 、NaOH 溶液中，二者产生的H 2相等，则HCl 和NaOH 的物质的量浓度之比是多少？为什么？(5)甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol·L －1的盐酸和NaOH 溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后，测得生成的气体体积比为V(甲)∶V(乙)＝1∶2，则加入铝粉的质量为( ) A ．5.4 gB ．3.6 gC ．2.7 gD ．1.8 g铝与酸、碱反应生成H 2的量的关系铝与酸、碱反应的化学方程式分别为2Al ＋6HCl===2AlCl 3＋3H 2↑、2Al ＋2NaOH ＋2H 2O===2NaAlO 2＋3H 2↑。

从化学方程式可以看出Al 与酸、碱反应时生成H 2的实质都是Al ――→失3e －Al 3＋，所以无论与酸还是与碱反应，Al 与H 2的关系都是2Al ～3H 2。

(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气体积比V HCl (H 2)V NaOH (H 2)＝1∶1。

(2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠反应，产生氢气的体积比为V HCl (H 2)V NaOH (H 2)＝1∶3。

(3)一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠反应，产生氢气的体积比为13≤V HCl (H 2)V NaOH (H 2)≤11，则必定是①铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；②铝与氢氧化钠反应时，铝不足而氢氧化钠过量。

解题时应充分利用上述过量关系。

考点二 铝热反应 1．本质利用铝的还原性，将难熔金属从其氧化物中置换出来：________________________________________________________________________。

2．实验(以Al 和Fe 2O 3的反应为例)(1)实验步骤①把两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状，套在一起使四周都有四层。

把内层滤纸取出，在其底部剪一个孔，用水润湿，再套回架在铁圈上的纸漏斗上(如图所示)，下面放置一盛沙子的蒸发皿。

②把5 g 干燥的氧化铁粉末和2 g 铝粉混合均匀，放在纸漏斗上，上面加少量氯酸钾固体并在混合物中间插一根镁条。

③用燃着的小木条点燃镁条，观察发生的现象。

(2)实验现象：当外露部分镁条刚刚燃毕时，纸漏斗内的混合物________________，发出__________，产生大量的烟。

纸漏斗被烧破，有______________落入蒸发皿内的细沙上，液珠冷却后变为____________。

(3)实验结论：在高温下，铝与氧化铁反应，放出________________________________________________________________________，化学方程式：________________________________________________________________________。

3．反应特点在高温下进行，反应迅速，放出大量的热。

新生成的金属单质呈液态且易与__________分离。

4．应用(1)在生产上，可用于________等。

(2)在冶金工业上用于______________。

5．铝热剂(1)在铝热反应中，反应混合物(铝、金属氧化物)称为__________。

(2)能与Al组成铝热剂的金属氧化物常见的有________、__________、__________、________、________等。

4．粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。

进行如下实验：①取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成；②另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 mol·L－1盐酸中，得溶液C；③将①中得到的单质B和溶液C反应，放出1.12 L(标况)气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B；④用KSCN溶液检验时，溶液D不变色。

请填空：(1)①中引发铝热反应的实验操作是________，产物中的单质B是________。

(2)②中所发生的各反应的化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

(3)③中所发生的各反应的离子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

(4)若溶液D的体积仍视为0.15 L，则该溶液中c(Mg2＋)为__________，c(Fe2＋)为__________。

5．某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并放出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。

查阅《化学手册》知：Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔点、沸点数据如下：(1)该同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。

理由是：该反应放出的热量使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。

你认为他的解释是否合理：________(填“合理”或“不合理”)。

(2)设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。

该实验所用试剂是__________，反应的离子方程式为________________________________________________________________________。

(3)实验室溶解该熔融物，下列试剂中最好的是________(填序号)。

A ．浓硫酸 B ．稀硫酸 C ．稀硝酸D ．氢氧化钠溶液6．用铝热反应还原下列物质，制得金属各1 mol 时，消耗铝最少的是( )A ．MnO 2B ．Cr 2O 3C ．V 2O 5D ．Fe 3O 4考点三 铝的重要化合物1．氧化铝(1)物理性质：____色固体，____溶于水，有很高的________________________________________________________________________。

(2)化学性质两性氧化物—⎪⎪⎪⎪ ――→与HCl 反应 ――→与NaOH 反应2．氢氧化铝 (1)物理性质色胶状不溶于水的固体，有较强的________性。

(2)化学性质(用化学方程式表示)①—⎪⎪⎪⎪――→与HCl 反应――→与NaOH 反应②受热分解：________________________________________________________________________。

(3)制备向铝盐中加入NH 3·H 2O ，离子方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

3．常见铝盐——明矾明矾是两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐，其化学式为____________，它是____色晶体，____溶于水，水溶液pH____7(填“>”、“＝”或“<”)。

7．下列物质中既能跟稀硫酸反应，又能跟氢氧化钠溶液反应的是 ( )①NaHCO 3 ②(NH 4)2SO 3 ③Al 2O 3 ④Al(OH)3 ⑤Al两性 氢氧 化物A ．全部B ．只有①③④⑤C ．只有③④⑤D ．只有②③④⑤特别提醒 两性物质：两性物质指既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的化合物，包括Al 2O 3、ZnO 、Al(OH)3、Zn(OH)2、氨基酸、蛋白质等。

多元弱酸的酸式盐(如NaHCO 3、KHS 、KHSO 3、NaH 2PO 4等)及弱碱弱酸盐(如CH 3COONH 4、NH 4HS 等)也既能与强酸反应又能与强碱反应，但不能将它们称为两性物质。