高考一轮化学课件：3.1 从铝土矿到铝合金(苏教版)

NaOH+Al(OH)3====NaAlO2+2H2O
生成Al(OH)3消耗的NaOH和溶解Al(OH)3消耗的NaOH的物质的 量之比为3:1。
2.向NaAlO2溶液中滴加盐酸至过量 A→B Al(OH)3
NaAlO2+HCl+H2O====NaCl+Al(OH)3↓
B→C
A
B
C
HCl
Al(OH)3+3HCl====AlCl3+3H2O
准状况下的体积为6.72 L，所以镁和铝混合物生成的氢气在标 准状况下的体积为10.08 L，故选D项。
【技巧点拨】分析Al(OH)3图像问题的三个要点
（1）转化过程中要遵循化学方程式中的化学计量数的对应关 系。 （2）看清纵横坐标的含义，对图像进行全面分析。 （3）对于一些复杂问题可先分解后组合，进行图像的叠加工 作；只有抓住一些关键点（最高点、最低点、转折点等）和 变化趋势，才能顺利地解决图像问题。
B→C Al(OH)3+NaOH====NaAlO2+2H2O
根据沉淀溶解消耗的NaOH的量可以确定原溶液中Al3+的量，再
结合生成沉淀消耗的NaOH的总量可以确定原溶液中Mg2+的量。
【高考警示钟】 （1）分析图像或作图时不仅要注意加入的酸或碱的强弱，而 且要注意所加入的量和滴加的顺序，因为滴加的顺序不同可 能产生的现象不同。 （2）若产生的沉淀有多种，则应仔细分析相关量间的关系， 要特别关注沉淀是否同步生成，沉淀物是否溶于所加入的过
硫酸；当沉淀达到最大值时，溶液中的溶质只有Na2SO4，则有
n(Na+)=2n(SO42-)，即n(NaOH)=2n(H2SO4)，所以，硫酸的物质的
5 mol L1 0.2 L 量浓度为： 2.5 mol L1；0.15 mol的Mg生成的氢 2 0.2 L
气在标准状况下的体积为3.36 L,0.2 mol的Al生成的氢气在标
铝与酸或碱反应生成H2的量的关系 1.原理
2Al+6HCl====2AlCl3+3H2↑
2Al～6HCl～3H2↑～6e2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑ 2Al～2NaOH～3H2↑～6e-
2.规律 （1）等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气
VHCl H 2
AlO2-+CO2+2H2O====Al（OH）3↓+HCO3__________________________________ 3.明矾净水原理 KAl（SO4）2·12H2O 其净水的原理涉及到的 明矾的化学式为__________________, 3++3H O====Al（OH） （胶体）+3H+ Al 2 3 离子方程式表示为：_________________________________ 。
1.对于铝制炊具可用铁刷子刷洗。（ ×）
【分析】铝制品的表面有一层致密的氧化膜，对铝起到保护
作用，若用铁刷子刷洗会去掉氧化膜，会加速铝的腐蚀。 2.常温下，铝不溶于浓硝酸是因为铝与浓硝酸不发生反应。 （ ×） 【分析】常温下，铝与浓硝酸发生“钝化”反应，形成致密
的氧化膜阻止内部的铝继续发生反应。
3.常温下，铝与稀硝酸反应可以生成氢气。（ ×） 【分析】由于稀硝酸具有强氧化性，铝与稀硝酸反应不会生 成氢气，而生成NO。
③符合要求。电解熔融氧化铝得到氧气和单质铝，其反应的
方程式和转移的电子数如下：2Al2O3 ==== 4Al+3O2↑～12e-， 所以n（e-）=4n(O2)=4 N(e-)=0.4 mol×6.02×1023 mol-1=2.408×1023。
2.24 L 0.4 mol, 1 22.4 L mol
(3)鉴别（利用滴加顺序不同，现象不同）。 ①AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解。 ②NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，开始无明显现象，后产生白色 沉淀，沉淀不溶解。 （4）分离提纯。 ①利用Al能溶于强碱溶液，分离Al与其他金属的混合物。 ②利用Al2O3能与强碱溶液反应，分离Al2O3与其他金属氧化物。
【解析】金属氧化物中只有Al2O3能够和NaOH溶液反应，所以A 是Al2O3，B是NaAlO2，C是Al（OH）3。向NaAlO2溶液中通入CO2 时，先发生：2NaAlO2+3H2O+CO2====2Al（OH）3↓+Na2CO3，所 以先产生白色沉淀，后发生：Na2CO3+CO2+H2O2====NaHCO3，由 于Al（OH）3不溶于碳酸，所以沉淀量不发生任何变化，图像
则下列说法不正确的是（ A．镁和铝的总质量为9 g
）
B．最初20 mL NaOH溶液用于中和过量的硫酸
C．硫酸的物质的量浓度为2.5 mol·L-1
D．生成的氢气在标准状况下的体积为11.2 L 【解题指南】解答本题的关键之处在于：
（1）Al(OH)3能溶于NaOH溶液中，而Mg(OH)2不溶于NaOH溶液
（2）向B溶液中通入CO2时，产生沉淀的物质的量随通入CO2的 体积的变化关系是____________。
（3）以A为原料可以制备该金属单质，当产生标准状况下 2.24 L气体时，转移电子的数目为______。
【解题指南】解答本题要明确以下两点：
（1）中学阶段能够和NaOH溶液反应的金属氧化物只有Al2O3。 （2）Al（OH）3沉淀不能溶于氨水和碳酸。
向含有H+、NH4+、Mg2+、Al3+的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，
NaOH先与H+反应，再与Mg2+、Al3+反应生成沉淀，再与NH4+反应， 最后才溶解Al(OH)3沉淀。一般是按生成水、沉淀、气体的顺 序反应。 (2)AlO2-与HCO3-的反应不属于水解相互促进的反应，而是 HCO3-
的体积比为
（2）足量的铝与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产 生氢气的体积比为
VNaOH H 2 VHCl H 2 1 ∶ 3。
VNaOH H 2
1 ∶。 1
（3）一定量的铝分别和一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，
4.由铝盐制取氢氧化铝最好选用氨水，而不用NaOH溶液。
（√ ） 【分析】由于氢氧化铝能溶于强碱但不溶于氨水，故由铝盐 制取氢氧化铝最好选用氨水。 5.冶炼铝时常用焦炭做还原剂。（ ×） 【分析】铝是活泼金属，不能被焦炭还原出来，应用电解熔 融的氧化铝的方法冶炼铝。
“铝三角”的转化关系及应用
1.“铝三角”转化关系
量试剂中，同时要注意横纵坐标的意义。
【典例2】将一定质量的镁铝混合物投入200 mL硫酸中，固体
全部溶解后，向所得溶液中加入5 mol·L-1的NaOH溶液，生成 沉淀的物质的量n与加入NaOH溶液的体积V的变化如图所示：
n(沉淀)/mol 0.35 0.15 0 20
200 240
V(NaOH)/mL
二氧化碳 _________
NaAlO2 过滤
溶液
Al(OH)3 ___________
灼烧
熔融
Al2O3 _______ 电解
Al
4.铝的用途 纯铝用作性质及应用 1.氧化铝 (1)化学性质（用化学方程式表示）。 与HCl反应 两性 氧化物 Al2O3+6HCl====2AlCl3+3H2O _________________________
生成Al(OH)3消耗的HCl和溶解Al(OH)3消耗的HCl的物质的量 之比为1:3。
3.向等物质的量的MgCl2、AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至 过量
沉淀
A→B MgCl2+2NaOH====Mg(OH)2↓+2NaCl AlCl3+3NaOH====Al(OH)3↓+3NaCl
A
B C NaOH
△ 2Al(OH) 3 ==== Al2O3+3H2O ③_______________________
(2)制备。
①向铝盐中加入NH3·H2O，离子方程式为： Al3++3NH3·H2O====Al（OH）3↓+3NH4+ __________________________________
②向偏铝酸盐中通入足量CO2，离子方程式为：
与NaOH反应 Al O +2NaOH====2NaAlO +H O 2 3 2 2 _________________________
（2）用途。 熔点很高，是一种比较好的耐火材料，还可制作各种宝石。
2.氢氧化铝 （1）化学性质。
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式： Al(OH)3+3H+====Al3++3H2O ； ①_______________________ Al(OH)3+OH-====AlO2-+2H2O ； ②________________________
③利用Al(OH)3能与强碱溶液反应，分离Al3+与其他金属阳离
子。
【拓展延伸】有关氢氧化铝的计算
（1）求产物氢氧化铝的物质的量：
（2）求反应物强碱的物质的量： 若碱不足：n(OH-)=3n[Al(OH)3]； 若碱过量：n(OH-)=4n(Al3+)-n[Al(OH)3]。
【高考警示钟】 (1)当溶液中有多种离子时，要考虑离子之间的反应顺序，如
熔融
通电
答案：(1)Al2O3+2OH-====2AlO2-+H2O (2)③ (3)0.4NA或2.408×1023
有关氢氧化铝沉淀的图像分析 1.向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量 Al(OH)3 A→B AlCl3+3NaOH====Al(OH)3↓+3NaCl