第三单元硫酸工业及铝的冶炼

一、选择题1．只用一种试剂，可区别Na2CO3、AlCl3、NH4NO3、MgSO4四种溶液，这种试剂是A．HCl B．BaCl2C．NaOH D．AgNO32．我国最早使用的合金A．生铁B．青铜C．硬铝D．焊锡3．2018年11月在法国凡尔赛召开的国际计量大会( CGPM)第26次会议将阿伏加德罗常数的定义修改为“1摩尔包含6.02214076×1023个基本单元，这常数被称为阿伏加德罗常数，单位为mol-1”。

基于这一新定义，阿伏加德罗常数的不确定度被消除了。

新定义将于2019年5月20日正式生效。

N A为阿伏加德罗常数的值。

下列说法错误的是A．新定义中阿伏加德罗常数的不确定度被消除B．0.4 moI NH3与0.6mo1O2在催化剂的作用下充分反应，得到NO的分子数为0.4N A C．2.7g铝中加入足量1mol·L-1的NaOH溶液，转移的电子数为0.3N AD．常温常压下，水蒸气通过Na2O2使其增重2g时，反应中转移的电子数为N A4．为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法正确的是A．Na2CO3溶液(Na2SO4)，加入适量的Ba(OH)2溶液，过滤B．NaHCO3溶液(Na2CO3)，通入过量的CO2气体C．铝粉(Mg)，加入足量的盐酸，过滤D．FeCl2溶液(FeCl3)，通入足量的氯气5．只用下列试剂中的一种，就能将FeCl3、AlCl3和NaCl三种溶液区别开的是A．KSCN溶液B．BaCl2溶液C．NaOH溶液D．AgNO3溶液6．制取纯净的氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)的生产过程如图所示。

将含CuCl2和少量FeCl2的酸性(pH=2)废液按下列步骤进行提纯，已知金属阳离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示。

下列说法正确的是金属阳离子.开始沉淀的pH完全沉淀的pHFe3+ 1.9 3.2Cu2+ 4.7 6.7A．氧化剂X可以选用KMnO4B．物质Y可以选用Cu2(OH)2CO3C．沉淀Z为铁锈的主要成分Fe(OH)3D．将滤液直接蒸发可以获得纯净的CuCl2·2H2O7．溴化亚铁(FeBr2)是一种常用的催化剂，易潮解变质，800℃以上可升华。

考点26 铝的冶炼及含铝化合物之间的转化聚焦与凝萃1．通过对含铝化合物之间的转化的生疏，加深复分解、氧化还原原理的理解；2．应用含铝化合物之间的转化学问进行解题。

解读与打通常规考点一、“铝三角”的转化关系及其应用1．Al3+、Al(OH)3、AlO－2之间的转化关系2．应用（1）制取Al(OH)3：A13++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+3AlO－2+Al3+ +6H2O =4Al(OH)3↓AlO－2+CO2 +2H2O = Al(OH)3↓+HCO3－（2）离子共存问题：Al3+与OH-、S2-、HS-、AlO－2、CO32-、HCO3-因双水解反应或生成沉淀而不能大量共存；AlO－2与H+、NH4+、Al3+、Fe3+等不能大量共存。

（3）鉴别（利用滴加挨次不同，现象不同）①AlCl3溶液中滴加NaOH溶液现象为：先产生白色沉淀，后沉淀溶解。

②NaOH溶液中滴加AlCl3溶液现象为：开头无明显现象，后产生白色沉淀，沉淀不溶解。

（4）分别提纯①利用Al能溶于强碱溶液，分别Al与其他金属的混合物。

②利用Al2O3能与强碱溶液反应，分别Al2O3与其他金属氧化物。

⑧利用Al(OH)3，能L强碱溶液反应，分别Al3+与其他金属阳离子。

隐性考点二、氢氧化铝沉淀的图象分析操作向肯定量的AlCl3溶液中逐向肯定量的NaAlO2溶液中向肯定量的NaOH 溶液中逐滴加滴加入NaOH 溶液至过量。

逐滴加入稀盐酸溶液至过量。

入AlCl3溶液至过量。

现象马上产生白色沉淀→渐多→最多→削减→消逝马上产生白色沉淀→渐多→最多→削减→消逝无沉淀→消灭沉淀→渐多→最多→沉淀不消逝图像离子方程式Al3++3OH-=Al(OH)3↓Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2OAlO2-+H++H2O= Al(OH)3↓Al(OH)3+3H+=Al3++3H2OAl3++4OH-= AlO2-+2H2OAl3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓操作向肯定量的盐酸溶液中逐滴加入NaAlO2溶液至过量。

第一课时铁合金铝和铝合金[明确学习目标] 1.认识合金的特征性质。

2.了解常见合金的分类、组成和用途。

3.掌握Al与O2反应及Al与NaOH溶液反应的产物和本质。

4.正确认识氧化铝的两性。

学生自主学习铁合金1.生铁和钢生铁和钢是□01含碳量不同的两种铁碳合金，其中含碳量为□022%～4.3%为生铁；含碳量为030.03%～2%为钢。

□2.人类对铁合金的应用历程3.钢——用量最大、用途最广的合金铝与铝合金1.铝的性质(1)铝的原子结构与物理性质(2)铝与盐酸、NaOH溶液的反应的实验探究2.氧化铝的性质(1)物理性质(2)化学性质写出下列反应的化学方程式，并改为离子方程式。

Al 2O 3和HCl ：□16Al 2O 3＋6HCl===2AlCl 3＋3H 2O ， □17Al 2O 3＋6H ＋===2Al 3＋＋3H 2O ；Al 2O 3和NaOH ：□18Al 2O 3＋2NaOH===2NaAlO 2＋H 2O ，□19Al 2O 3＋2OH －===2AlO －2＋H 2O 。

(3)用途a.冶炼金属铝的原料。

b.良好的耐火材料。

新型合金用于贮氢的新型合金□01Ti­Fe 合金和□02La­Ni 合金；钛合金、耐热合金和形状记忆合金等广泛应用于□03航空航天、□04生物工程和□05电子工业等领域。

1.合金中只有金属吗？合金属于纯净物还是混合物？提示：合金是指由两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的物质，故合金属于混合物，合金中可能含有非金属，如钢中含有碳。

2.如何除去铁粉中混有的少量铝粉？提示：反应方程式为2Al ＋2NaOH ＋2H 2O===2NaAlO 2＋3H 2↑。

3.Al 2O 3既能与盐酸反应，又能与NaOH 反应，所以Al 2O 3是两性氧化物。

Al 既能与盐酸反应，又能与NaOH 反应，那么Al 可以称之为两性金属吗？提示：不可以，Al是活泼的金属元素，不是两性金属。

铝的重要化合物【学习目标】1、掌握铝的重要化合物[Al2O3、Al(OH)3、Al3＋、AlO－2、KAl(SO4)2·12H2O]的主要性质及其应用2、掌握“铝三角”及其转化，熟悉铝的化合物的互滴实验【主干知识梳理】一、氧化铝(Al2O3)1、物理性质：白色固体，难溶于水，熔点很高，是优良耐火材料2、化学性质：Al2O3是典性的两性氧化物，既能与酸，又能与碱反应(1)能与酸反应：Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O(2)能与碱反应：Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O Al2O3＋2OH—===2AlO2—＋H2O两性氧化物：既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氧化物，称为两性氧化物3、Al2O3的制备(1)实验室制法：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O(2)工业制法：铝土矿→Al2O34、主要用途：制造耐火、耐高温器材、工业冶炼铝、可以制作各种宝石【即学即练1】1、下列叙述中不正确的是()A．氧化铝固体不溶于水，不导电，它是非电解质B．氧化铝熔点很高，是一种较好的耐火材料C．氧化铝是一种白色的固体，是冶炼铝的原料D．铝表面形成的氧化铝薄膜可防止铝被腐蚀2、下列关于氧化铝的叙述正确的是()A．氧化铝与酸、碱都能反应生成铝盐和水B．氧化铝既是碱性氧化物又是酸性氧化物C．氧化铝既不是碱性氧化物也不是酸性氧化物D．氧化铝溶于水可得到氢氧化铝3、下列说法正确的是()A．Al2O3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Al2O3是金属氧化物，所以它是碱性氧化物C．Al2O3能跟所有的酸、碱溶液反应D．Al2O3能跟强的酸、碱溶液反应二、氢氧化铝[Al(OH)3]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：Al(OH)3是典型的两性氢氧化物，既能与酸，又能与碱反应(1)能与酸反应：Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O Al(OH)3＋3H+ ===Al3+＋3H2O(2)能与碱反应：Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O Al(OH)3＋OH—===AlO2—＋2H2O两性氢氧化物：既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物，称为两性氢氧化物Al(OH)3的电离方式与酸和碱反应过程Al(OH)3电离强度相当微弱，只有加入强酸(或强碱)时，大量H+(或OH－)才能破坏Al(OH)3的电离平衡，使平衡向右(或左)移动，生成铝盐(或偏铝酸盐)，所以Al(OH)3既具有碱性，又具有酸性，当加入弱酸或弱碱时，因H+或OH－浓度太小，不能使上述平衡移动，因此Al(OH)3只溶于强酸或强碱，而不溶于弱酸(H2CO3等)、弱碱(NH3·H2O)微点拨强酸或强碱也是相对而言的，Al(OH)3不溶于H2CO3、NH3·H2O，但溶于CH3COOH(3)热稳定性差：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O3、用途(1)Al(OH)3有较强的吸附性，能凝聚水中悬浮物，又能吸附色素，可以用作净水剂(2)Al(OH)3碱性不强，不至于对胃壁产生强烈的刺激作用或腐蚀作用，却可以与酸反应，起到中和胃酸的作用，可以用作胃酸中和剂4、有关Al(OH)3的少量、过量问题(1)NaOH和AlCl322 2【即学即练2】1、下列关于Al(OH)3的性质叙述错误的是()A．受热易分解生成Al2O3和H2O B．是难溶于水的白色胶状物质C．能凝聚水中的悬浮物，也能吸附色素D．既能溶于NaOH溶液、氨水，又能溶于盐酸2、以硫酸铝溶液为原料之一，在实验室里制取少量氢氧化铝，并且容易分离，最好向溶液中加入的是() A．氢氧化钠溶液B．氢氧化钡溶液C．稀盐酸D．氨水3、氢氧化铝可作为治疗某种胃病的内服药，这是利用了氢氧化铝的哪个性质()A．酸性B．碱性C．两性D．氧化性三、明矾——十二水合硫酸铝钾(1)化学式：KAl(SO4)2·12H2O (十二水合硫酸铝钾)(2)电离方程式：KAl(SO4)2==K++Al3++2SO42-(3)属类：复盐(由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的化合物)(4)物理性质：无色晶体，可溶于水(5)用途：作净水剂，原因是其在水中生成氢氧化铝胶体，可以和悬浮在水中的泥沙形成絮状不溶物沉降下来(6)化学性质：兼有Al3+和SO42-性质①向明矾中滴入Ba(OH)2溶液，当Al3+恰好完全沉淀时(沉淀的物质的量最大)，化学方程式为：______________________________________________________________________________②向明矾中滴入Ba(OH)2溶液，当SO42-完全沉淀时(沉淀的质量最大)，化学方程式为：_________________________________________________________________________________【即学即练3】1、关于明矾的下列说法错误的是()A．明矾的化学式为KAl(SO4)2 B．明矾是纯净物C．明矾中存在K＋和Al3＋两种阳离子D．明矾是一种复盐2、明矾是一种净水剂，明矾净水的原理是()A．Al3＋有较强的吸附性B．Al3＋与悬浮物生成沉淀C．Al3＋与水反应生成的氢氧化铝胶体，具有吸附性D．明矾难溶于水四、互滴实验(试剂的滴加顺序不同而产生的现象不同)1、NaOH和AlCl3(1)向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液(开始时NaOH不足)先：AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl产生白色沉淀后：Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O沉淀溶解现象：先产生白色沉淀后沉淀消失(2)向NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液(开始时NaOH过量)先：AlCl3＋4NaOH===NaAlO2＋3NaCl＋2H2O无白色沉淀产生后：3NaAlO2＋AlCl3＋6H2O===4Al(OH)3↓＋3NaCl产生白色沉淀现象：开始无现象后出现白色沉淀2、NaAlO2和盐酸(1)向NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸先：NaAlO2＋HCl＋H2O===Al(OH)3↓＋NaCl产生白色沉淀后：Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O沉淀溶解现象：先产生白色沉淀后沉淀消失(2)向盐酸中逐滴加入NaAlO2溶液先：NaAlO2＋4HCl===NaCl＋AlCl3＋2H2O无白色沉淀产生后：3NaAlO2＋AlCl3＋6H2O===4Al(OH)3↓＋3NaCl产生白色沉淀现象：开始无现象后出现白色沉淀3、Na2CO3溶液与盐酸(1)向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸(开始时酸不足)先：Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl无气体产生后：NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑有气体产生现象：刚开始无气泡产生，盐酸滴加到一定量后，有气泡产生(2)向盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液(开始时酸过量)2HCl＋Na2CO3===2NaCl＋CO2↑＋H2O现象：立即产生大量的气泡【即学即练4】1、(多选)下列各组物质的无色溶液，不用其他试剂即可鉴别的是()A．NaOH、AlCl3B．NaHCO3、H2SO4C．NaAlO2、NaHSO4D．Na2CO3、HCl E．Na2CO3、NaHCO3、Ca(OH)22、(多选)下列各组溶液中，只用试管和胶头滴管，不用其他任何试剂就可以鉴别的是() A．KOH和Al2(SO4)3B．稀盐酸和Na2CO3C．CaCl2和Na2CO3D．Ba(OH)2和NaHSO43、下列各组物质，前者逐滴滴加到后者中直至过量，先出现白色沉淀，后来沉淀又消失的是() A．H2SO4滴入NaAlO2溶液中B．Ba(OH)2溶液滴入Al2(SO4)3溶液中C．Al2(SO4)3溶液滴入NaOH溶液中D．氨水滴入Al2(SO4)3溶液中4、下列各项操作中符合“先出现沉淀后沉淀完全溶解”现象的有几组()①向饱和碳酸钠溶液中通入CO2至过量②向Fe(OH)3胶体中逐滴滴加稀H2SO4至过量③向BaCl2溶液中通入CO2至过量④向澄清石灰水中逐渐通入CO2至过量⑤向Al2(SO4)3溶液中逐滴滴加Ba(OH)2至过量⑥向NaAlO2溶液中逐滴滴加盐酸至过量⑦向NaAlO2溶液中逐渐通入CO2至过量⑧向NaOH溶液中逐滴滴加AlCl3至过量A．2 B．3 C．4 D．5五、“铝三角”的转化关系及其应用1、Al3＋、Al(OH)3、AlO－2之间的转化关系Al3+→Al(OH)3①Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4②Al3＋＋3AlO－2＋6H2O===4Al(OH)3↓③Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓Al(OH)3→Al3+Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O Al3+→AlO－2Al3＋＋4OH－===AlO－2＋2H2O AlO－2→Al3+AlO－2＋4H＋===Al3＋＋2H2OAlO－2→Al(OH)3①AlO－2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO－3(CO2过量)②AlO－2＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓Al(OH)3→AlO－2Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O2、“铝三角”转化的应用(1)选择制备Al(OH)3的最佳途径①向铝盐中加入足量氨水，离子方程式为：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4②向偏铝酸盐中通入足量CO2，离子方程式为：AlO－2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO－3③NaAlO2与AlCl3的溶液混合，离子方程式为：3AlO－2＋Al3＋＋6H2O===4Al(OH)3↓(2)分析离子反应顺序①向含有H+、NH4+、Al3+的混合溶液中逐滴加入NaOH，反应的顺序是：______________________②向含有OH-、CO32-、AlO2-的混合溶液逐滴加入盐酸，反应的顺序是：______________________【即学即练5】1、向HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl溶液中(假设各1 mol)，逐滴加入NaOH溶液，沉淀的物质的量随NaOH溶液体积变化的图像如图。