高考化学一轮复习专题3.2铝及其重要化合物讲含解析
1.掌握镁、铝的主要性质及其应用。
2.掌握镁、铝的重要化合物的主要性质及其应用。 3.了解镁、铝及其重要化合物的制备方法。
知识点一 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3周期ⅢA族，原子结构示意图为中的铝全部以化合态的形式存在。 2．金属铝的物理性质
。铝是地壳中含量最多的金属元素。自然界
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
△
①4Al＋3O2=====2Al2O3 高温
②2Al＋Fe2O3=====2Fe＋Al2O3 ③2Al＋6H===2Al＋3H2↑
④2Al＋2OH＋6H2O===2[Al(OH)4]＋3H2↑ 4．铝热反应
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1
实验装置 ①镁带剧烈燃烧，放出大量的热，并发出耀眼的白光，氧化铁与铝粉在较高实验现象 温度下发生剧烈的反应；②纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中 高温实验结论 高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热：Fe2O3＋2Al=====2Fe＋Al2O3 ①制取熔点较高、活动性弱于Al的金属，如铁、铬、锰、钨等， 高温原理应用 3MnO2＋4Al=====3Mn＋2Al2O3； ②金属焊接，如野外焊接钢轨等 5.铝的制备和用途 (1)制备原理
电解
电解熔融Al2O3：2Al2O3(熔融)===== 4Al＋3O2↑。
【特别提醒】工业上冶炼Al用电解熔融Al2O3而不用AlCl3的原因是AlCl3是共价化合物，熔融态不导电。 (2)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。 【方法技巧】对比记忆镁的化学性质
铝 镁 点燃2Mg＋O2=====2MgO 与非金属反应 能被Cl2、O2氧化 点燃3Mg＋N2=====Mg3N2 能与沸水反应 与水反应 反应很困难 △ Mg＋2H2O=====Mg(OH)2＋H2↑ 不反应 与碱反应 与某些氧化物反应 能溶于强碱溶液 能与Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金属氧能在CO2中燃烧： 化物发生铝热反应 点燃2Mg＋CO2=====2MgO＋C 【典例1】（2019·湖北武汉二中模拟）日常生活中常用铝制炊具，它质轻且坚固耐用，其中的原因是( )
1
A．铝很不活泼，不易与其他物质反应 B．铝虽然很活泼，但是只能在高温下才能反应 C．铝制品表面有一层致密的氧化物薄膜，起保护作用 D．铝制品表面镀有一层铜，可以保护铝 【答案】C
【解析】铝尽管很活泼，但由于表面能形成致密的氧化物薄膜，故可用作铝制炊具。 【方法技巧】铝与酸或碱反应生成H2的量的关系 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
(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H2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H2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： 1VHClH2
若产生氢气的体积比为＜＜1，则必定
3VNaOHH2①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。
【变式1】（2019·辽宁营口一中模拟）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H2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H2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H2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H2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100 mL 3 mol·L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．5.4 g B．3.6 g C．2.7 g D．1.8 g
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【解析】(1)根据化学方程式：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，得Al与H2的关系式均为2Al～3H2，故只要参加反应的Al的量相等，所得H2的量必相等。
(2)因为在反应中Al过量，产生的H2由HCl和NaOH的量决定。根据化学反应中的关系式：6HCl～3H2、2NaOH～3H2，故当HCl、NaOH物质的量相等时，二者产生H2的体积之比为1∶3。
(3)因为铝足量且产生H2的量相等，根据关系式可得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===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。可见当参加反应的HCl和NaOH的物质的量相同时，产生H2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===2AlCl3＋3H2↑ 6 mol 3 mol 3 mol·L×0.1 L 0.15 mol
则Al与NaOH反应生成的H2为0.15 mol×2＝0.3 mol。 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ 2×27 g 3 mol 5．4 g 0.3 mol 即投入的铝粉为5.4 g。
【答案】(1)1∶1 (2)1∶3 (3)3∶1 (4)A 知识点二 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
－1
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
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酸式电离：Al(OH)3＋H2O碱式电离：Al(OH)3
3＋
[Al(OH)4]＋H
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－＋
Al＋3OH
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＋3H2O。 ②Al(OH)3＋OH===[Al(OH)4]。 △
③2Al(OH)3=====Al2O3＋3H2O。 (3)制备
①向铝盐中加入氨水，离子方程式为Al＋3NH3·H2O ===Al(OH)3↓＋3NH4。 ②Na[Al(OH)4]溶液中通入足量CO2，离子方程式为 [Al(OH)4]＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO3。
③Na[Al(OH)4]溶液与AlCl3溶液混合：3[Al(OH)4]＋Al===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(SO4)2·12H2O，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＋3H2O淀而净水。
【方法拓展】数形结合与“铝三角”
1．Al、Al(OH)3、[Al(OH)4]之间的转化关系
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Al(OH)3(胶体)＋3H，Al(OH)3胶体吸附水中的杂质形成沉
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(1)①Al＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4 ②Al＋3[Al(OH)4]===4Al(OH)3↓ ③Al＋3OH===Al(OH)3↓ (2)Al(OH)3＋3H===Al＋3H2O
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高考化学一轮复习专题3.2铝及其重要化合物讲含解析
