化学一轮精品复习学案：3.2 铝及其重要化合物.doc

第二节 铝及其重要化合物 【高考】【】 铝位于元素周期表，原子结构示意图为。铝元素在地壳中含量丰富，仅次于。自然界中的铝全部以态存在。根据下列转化关系，完成化学方程式。①2Al＋3Cl22AlCl3； ②2Al＋6HCl2AlCl3＋3H2↑； ③2Al＋3SAl2S3； ④2Al＋3H2SO4Al2(SO4)3＋3H2↑； ⑤4Al＋3O22Al2O3； ⑥2Al＋2NaOH＋2H2O2NaAlO2＋3H2↑； ⑦2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe。 ①氧气。常温：在表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻止内部的金属继续与氧气反应。 点燃：4Al＋3O22Al2 ②铝容易和卤素反应，常温下和氯气激烈化合生成三氯化铝；在溴中燃烧铝粉生成三溴化铝。在高温下也能和硫、氮气、碳直接化合成Al2S3、AlN、Al4C3(2000℃)。 （2）铝与酸反应 ① 与非氧化性强酸(稀硫酸、盐酸)反应 2Al＋3H2SO4＝Al2(SO4)3＋3H2↑ 2Al＋6H+ ＝2Al3+＋3H2↑ ②与氧化性酸 常温下，铝、铁遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化，加热时，铝与稀硝酸反应不产生H2，与热浓硫酸、浓硝酸反应： 2Al＋6H2SO4(浓)Al2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O （3）铝与强碱溶液反应 2Al＋2NaOH＋6H2O ＝ 2 Na[Al(OH)4]＋3H2↑ （4）铝热反应 2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe铝粉和氧化铁粉末的混合物称为铝热剂，铝热反应可用于焊接钢轨，可用于冶炼Ni、Mn、V等难熔金属。 二、铝的重要化合物 1.氧化铝 （1）氧化铝白色固体，高熔点(2045℃)，难溶于水，是两性氧化物 与酸反应：Al2O3＋6H+＝2Al3+＋3H2O 与碱反应：Al2O3＋2OH－ ===2AlO+H2O （2）用途：熔点很高，是一种比较好的耐火材料，还可以制作各种宝石。 2.氢氧化铝 （1）化学性质： ①氢氧化铝是两性氢氧化物，只溶于强酸或强碱，而不溶于弱酸或弱碱＝AlO+H2OAl2O3＋3H2O （）Al(OH)3的制备： 用弱碱氨水与可溶性铝盐反应.Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3NH4＋ CO2 2AlO+ CO2+3H2O2 Al(OH)3↓+ （3）明矾 明矾是含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的复盐。化学式KAl(SO4)2·12H2OKAl(SO4)2·12H2O=K+＋Al3＋＋2SO42－＋12H2O，Al3＋容易水解，生成胶状的氢氧化铝Al(OH)3Al3++3H2OAl(OH)3（胶体）+3H+氢氧化铝胶体的吸附能力很强，可以吸附水里悬浮的杂质，并形成沉淀，使水澄清。所以，明矾是一种较好的净水剂。”的转化关系及其应用 1. Al3＋、Al(OH)3、AlO之间转化关系(1)①Al3＋＋3NH3·H2OAl(OH)3↓＋3NH ②Al3＋＋3AlO＋6H2O4Al(OH)3↓ ③Al3＋＋3OH－Al(OH)3↓ (2)Al(OH)3＋3H＋Al3＋＋3H2O (3)Al3＋＋4OH－AlO＋2H2O (4)AlO＋4H＋Al3＋＋2H2O (5)①AlO＋CO2＋2H2OAl(OH)3↓＋HCO②AlO＋H＋＋H2OAl(OH)3↓ (6)Al(OH)3＋OH－AlO＋2H2O应用 （1）制取Al(OH)3：A13++3NH3·H2O=Al(OH)3+3NH4+ AlO+CO2 = Al(OH)3↓+HCO3－ （2）离子共存问题：Al3+与OH、S2、HS、AlO、CO32、HCO3因双水解反应或生成沉淀而不AlO与H+、NH4+、Al3+、Fe3+等不能Al2O3能与强碱溶液反应，分离Al2O3与其他金属氧化物。 ⑧利用Al(OH)3，能L强碱溶液反应，分离Al3+与其他金属阳离子。 【典例1】向30 mL 1 mol·L－1的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4 mol·L－1的NaOH溶液，若产生0.78 g白色沉淀，则加入的NaOH溶液的体积可能为(　　) A．3 mL B．7.5 mL C．15 mL D．17.5 mL 解析已知n(AlCl3)＝0.03 mol，n[Al(OH)3]＝0.01 mol，由沉淀的物质的量小于氯化铝的物质的量可推知此题可能有两个答案：一是氢氧化钠不足，二是氢氧化钠过量。 由两者反应的离子方程式知Al3＋＋3OH－Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－AlO＋2H2O 当碱的量不足时，则V(NaOH)＝ L＝0.007 5 L＝7.5 mL；当碱过量时，则V(NaOH)＝ L＝0.027 5 L＝27.5 mL氢氧化铝沉淀的图象 操作 向一定量的AlCl3 溶液中逐滴加入NaOH 溶液至过量。 向一定量的NaAlO2 溶液中逐滴加入稀