2012届高考化学复习：铝及其重要化合物

2012届高考化学第一轮复习必修部分讲义
第三单元第2讲铝及其重要化合物
解读与阐释
考纲要求权威解读
　　了解铝及其重要化合物的主要性质及其应用。　　常见的考查形式：①Al的性质及Al2O3、Al(OH)3的两性考查；②结合Al(OH)3的制备、计算及在生产生活中的应用进行综合考查。
梳理与整合
一、铝的重要性质
导学诱思
(1)铝为活泼金属，但铝合金门窗及餐具却比较耐腐蚀，为什么？答：______________________________________。
(2)怎样除去铁粉中的铝粉？答：____________________________________。
教材回归

铝的化学性质化学方程式
暴露在空气中(与O2反应)
燃烧(与O2反应)
铝热反应
(与Fe2O3反应)
与Cl2反应
与HCl反应
与NaOH溶液反应
　二、铝的重要化合物
导学诱思
(1)怎样除去氧化铁中的氧化铝？答：________________________________。
(2)Al2(SO4)3与NaOH溶液、氨水反应均可生成Al(OH)3沉淀，可是在实验室中我们通常用氨水与Al2(SO4)3反应来制取Al(OH)3，为什么一般不用NaOH溶液？答：______________________________。
教材回归
1．三氧化二铝
Al2O3是高熔点的两性氧化物。它既能跟酸起反应生成____和____，又能跟碱起反应生成____和____。
Al2O3＋6HCl===__________________
Al2O3＋2NaOH===________________
2．氢氧化铝
(1)吸附性：Al(OH)3是难溶于水的白色胶状物质。它能____水中的悬浮物，常用于水的净化，又有____色素的性质。
(2)两性：既能跟酸反应生成______，又能跟碱反应生成______。
①当向Al(OH)3里加入强酸时，其离子方程式表示为______________________。
②当向Al(OH)3里加入强碱时，其离子方程式表示为________________________。
(3)受热能分解，化学方程式为____________________________。
3．明矾〔KAl(SO4)2?12H2O〕
明矾净水原理：明矾溶于水时，Al3＋发生水解反应形成______胶体，____能力很强，可以吸附水里的杂质并形成沉淀，使水澄清。其水解反应的离子方程式为____________________________。

①Al2O3、Al(OH)3也是我们中学阶段接触的唯一与碱反应的金属氧化物及氢氧化物，经常应用到除杂、计算、推断题中，特别是推断题中，所以一定要熟记这两个反应的离子方程式。②Al2O3、Al(OH)3只和强碱反应，不与弱碱(氨水)反应。

理解与深化
一、复习Al、Al2O3、Al(OH)3的注意点
1．注意在推断题中的应用
(1)Al与Fe2O3、Fe3O4等发生的置换反应经常出现在推断题、判断题中，如一种金属单质在高温下与一种氧化物反应生成另一种金属和氧化物。
(2)既能与酸反应又能与碱反应的物质除Al、Al2O3、Al(OH)3外，还有弱酸酸式盐(如NaHCO3、KHS、KHSO3等)、弱酸铵盐〔如(NH4)2CO3、NH4HCO3、CH3COONH4、(NH4)2S等〕等。
2．注意在计算题中的应用
(1)Al是我们中学阶段学习的唯一一种既与H＋反应也与OH－反应的金属，它与酸、碱反应既有相同点，也有不同点。
相同点：Al均被氧化成＋3价，所以1 mol Al不论和H＋反应还是和OH－反应均生成3 g(32 mol)H2。
不同点：1 mol Al与H＋反应消耗3 mol H＋，而与OH－反应只消耗1 mol OH－，所以含有等物质的量的NaOH溶液和HCl溶液分别与足量的铝反应时生成的氢气的物质的量之比为3∶1。
(2)Al、Al(OH)3既溶于酸又溶于强碱溶液，与酸反应均生成Al3＋，且每生成1 mol Al3＋均耗3 mol H＋；与碱反应均生成AlO－2，且每生成1 mol AlO－2均耗1 mol OH－。
3．注意酸碱性强弱
Al2O3、Al(OH)3与强酸、强碱反应，但不溶于CO2水溶液和氨水。
【例1】 (改编组合)将5.4 g Al投入200.0 mL 2.0 mol?L－1的某溶液中有氢气产生，充分反应后有金属剩余。该溶液可能为(　　)。
A．HNO3溶液
B．Ba(OH)2溶液
C．H2SO4溶液
D．HCl溶液
二、“铝三角”及其应用
1．“铝三角”的转化关系

2．与铝及其化合物有关的图像
(1)向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量，如下图所示：

Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O
现象：白色沉淀逐渐增多达一定值(A点)，继续加NaOH溶液沉淀逐渐溶解，直至完全消失。
(2)向AlCl3溶液中滴加氨水直至过量，如下图所示：

Al3＋＋3NH3?H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4
现象：白色沉淀逐渐增多直至达到一定值(A点)，继续加氨水，沉淀量不变。
其他与铝有关的图像还有很多，熟练掌握反应物的定量关系，在分析图像时要从起始点、拐点等入手，以图像的变化联系反应，理清反应先后顺序，再进行量的计算。
3．可溶性铝盐与强碱(如NaOH溶液)反应，铝元素存在形态分析

4．应用
(1)判断离子共存：Al3＋只能存在于强酸性溶液中，不能与显碱性的物质大量共存，AlO－2只能存在于强碱性溶液中，不能与显酸性的物质大量共存，所以Al3＋与AlO－2不能大量共存。
(2)实验室中制备Al(OH)3一般用氨水(不用强碱)与Al3＋反应。
(3)提纯、分离Al、Al2O3、Al(OH)3与其他物质的混合物时，常利用加碱法先进行第一步分离。
【例2】 某混合溶液中可能含有HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl、Na2CO3、KCl中的几种物质，往该溶液中逐滴加入NaOH溶液，产生沉淀的物质的量(n)与加入的NaOH溶液体积(V)的关系如图所示。回答下列问题：

(1)溶液中一定含有的溶质是__________(填化学式)。
金刚石薄膜的应用　①在药瓶内镀上金刚石薄膜，可以避免药品在瓶内起反应，延长药品的保质期；②可作为计算机硬盘的保护层；目前的计算机硬盘，磁头在不用时要移到硬盘旁边的位置上，如果硬盘包有金刚石薄膜，则磁头可以始终放在硬盘上，这样就提高了效率；③在切割工具上镀上金刚石薄膜，可以使工具在很长时间内保持锋利；④用于制造带有极薄金刚石谐振器的扬声器；⑥用于制造分析X射线光谱的仪器。(2)溶液中一定不含有的溶质是________________(填化学式)。

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