2019年高考化学一轮综合复习 第三章 金属及其化合物 第11讲 铝及其重要化合物练习
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第11讲 铝及其重要化合物考纲要求 了解铝、镁及其重要化合物的主要性质和应用。
考点一 铝、镁的性质及应用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．金属铝的化学性质写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
③________________________________________________________________________。
④________________________________________________________________________。
答案 ①4Al ＋3O 2=====△2Al 2O 3 ②2Al ＋Fe 2O 3=====高温2Fe ＋Al 2O 3 ③2Al ＋6H ＋===2Al 3＋＋3H 2↑ ④2Al ＋2OH －＋2H 2O===2AlO －2＋3H 2↑ 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。
5．对比记忆镁的化学性质单质的性质、用途和制法(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)1molAl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( )(7)相同质量的镁条分别在足量的CO2和O2中完全燃烧，所得固体的质量相同( )(8)工业上制造镁粉时，可将镁蒸气在N2中冷却( )答案(1)×(2)×(3)√(4)×(5)√(6)×(7)×(8)×依据Mg、Al单质的性质，思考回答下列问题：(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强的抗腐蚀性能？(2)铝与酸、碱反应的实质是什么？氧化剂是什么？(3)镁在空气中充分燃烧，所得固体产物可能有________(用化学式表示)。
(4)工业冶炼金属铝的化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________，反应中每生成1mol铝，转移电子________mol。
(5)将Al和Na的单质同时加入到一定量的水中，充分反应后，发现既无沉淀生成又无残留金属存在，请用两个化学反应方程式表示其变化：①________________________________________________________________________，②________________________________________________________________________。
答案 (1)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、碱反应的实质都是Al 0――→失3e －Al 3＋，2H ＋――→得2e －H 2，只不过碱中的H ＋来源于水的电离。
氧化剂分别为酸和水。
(3)MgO 、Mg 3N 2、C(4)2Al 2O 3(熔融)=====电解冰晶石4Al ＋3O 2↑ 3(5)①2Na ＋2H 2O===2NaOH ＋H 2↑ ②2Al ＋2NaOH ＋2H 2O===2NaAlO 2＋3H 2↑1．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 －1HCl B ．4mol·L －1HNO 3 C ．8mol·L －1NaOH D ．18mol·L －1H 2SO 4 答案 A解析 在镁、铝混合物中加入HNO 3和浓H 2SO 4都不产生H 2；加入NaOH 溶液，只有Al 与之反应生成H 2，而镁不反应；加入盐酸，镁、铝都与盐酸反应生成H 2，所以放出H 2的量最多。
2．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H 2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H 2的体积之比是________。
(2)足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸和氢氧化钠溶液中，产生H 2的体积之比是_________________________________________________________________。
(3)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________。
(4)甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol·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________(填字母)。
A ．5.4gB ．3.6gC ．2.7gD ．1.8g答案 (1)1∶1 (2)1∶3 (3)3∶1 (4)A解析 (1)根据化学方程式：2Al ＋6HCl===2AlCl 3＋3H 2↑、2Al ＋2NaOH ＋2H 2O===2NaAlO 2＋3H 2↑，得Al 与H 2的关系式均为2Al ～3H 2，故只要参加反应的Al 的量相等，所得H 2的量必相等。
(2)因为在反应中Al 过量，产生的H 2由HCl 和NaOH 的量决定。
根据化学反应中的关系式：6HCl ～3H 2、2NaOH ～3H 2，故当HCl 、NaOH 物质的量相等时，二者产生H 2的体积比为1∶3。
(3)因为铝足量且产生H 2的量相等，根据关系式n (HCl)∶n (NaOH)＝3∶1，又因为两溶液体积相等，故物质的量浓度c (HCl)∶c (NaOH)＝n (HCl)∶n (NaOH)＝3∶1。
(4)其反应原理分别为2Al ＋6HCl===2AlCl 3＋3H 2↑，2Al ＋2NaOH ＋2H 2O===2NaAlO 2＋3H 2↑。
可见当参加反应的HCl 和NaOH 的物质的量一样多时，产生H 2的体积比是1∶3，而题设条件体积比为1∶2，说明此题投入的铝粉对盐酸来说是过量的，而对于NaOH 来说是不足的。
2Al ＋6HCl=== 2AlCl 3 ＋ 3H 2↑ 6mol3mol3mol·L －1×0.1L0.15mol则Al 与NaOH 反应生成的H 2为0.15mol ×2＝0.3mol 。
2Al ＋2NaOH ＋2H 2O===2NaAlO 2＋3H 2↑ 2×27g 3mol 5．4g 0.3mol 即投入的铝粉为5.4g 。
铝与酸或碱反应生成H 2的量的关系2Al ＋6HCl===2AlCl 3＋3H 2↑ 2Al ＋2NaOH ＋2H 2O===2NaAlO 2＋3H 2↑(1)等质量的铝与足量的盐酸、氢氧化钠溶液分别反应： ①产生H 2的物质的量相等。
②消耗H ＋、OH －的物质的量之比为n (H ＋)∶n (OH －)＝3∶1。
(2)足量的铝分别与等物质的量的HCl 和NaOH 反应： ①消耗Al 的物质的量之比为1∶3。
②生成H 2的物质的量之比为1∶3。
(3)一定量的铝分别与一定量的盐酸、氢氧化钠溶液反应： 若产生氢气的体积比为13＜V HCl (H 2)V NaOH (H 2)＜1，则必定①铝与盐酸反应时，铝过量而HCl 不足。
②铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而NaOH 过量。
考点二 铝的重要化合物1．氧化铝(1)物理性质：白色固体，难溶于水，熔点很高。
(2)化学性质2．氢氧化铝(1)物理性质：白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。
(2)化学性质(用化学方程式表示) Al(OH)3的电离方程式为写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式： ①Al(OH)3＋3H ＋===Al 3＋＋3H 2O 。
②Al(OH)3＋OH －===AlO －2＋2H 2O 。
③2Al(OH)3=====△Al 2O 3＋3H 2O 。
(3)制备①向铝盐中加入氨水，离子方程式为Al 3＋＋3NH 3·H 2O===Al(OH)3↓＋3NH ＋4。
②NaAlO 2溶液中通入足量CO 2，离子方程式为AlO －2＋CO 2＋2H 2O===Al(OH)3↓＋HCO －3。
③NaAlO 2溶液与AlCl 3溶液混合：3AlO －2＋Al 3＋＋6H 2O===4Al(OH)3↓。
3．常见的铝盐(1)硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。
(2)明矾的化学式为KAl(SO 4)2·12H 2O ，它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH ＜(填“＜”“>”或“＝”)7。
明矾可以净水，其净水的原理是Al 3＋＋3H 2O ??Al(OH)3(胶体)＋3H ＋，Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水。
(3)明矾溶液与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式： ①Al 3＋恰好完全沉淀2Al 3＋＋3SO 2－4＋3Ba 2＋＋6OH －===2Al(OH)3↓＋3BaSO 4↓。
②SO 2－4恰好完全沉淀Al 3＋＋2SO 2－4＋2Ba 2＋＋4OH －===AlO －2＋2BaSO 4↓＋2H 2O 。
镁、铝重要化合物的性质及应用(1)MgO 、Al 2O 3的熔点很高，可制作耐高温材料(√)(2)AlCl 3与过量NaOH 溶液反应生成NaAlO 2，但与过量氨水反应却生成Al(OH)3(√) (3)中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈(√) 解析 明矾溶液中的Al 3＋水解呈酸性，能溶解铜锈[Cu 2(OH)2CO 3]。
