高考考点突破03 金属及其化合物（钠、镁、铝）考点六 铝的主要性质及应用 含解析.docVIP

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【要点解读】

1．铝的结构和存在

铝位于元素周期表第三周期ⅢA族，原子结构示意图为。铝是地壳中含量最多的金属元素。自然界中的铝全部以化合态的形式存在。

2．金属铝的物理性质

银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和传热性等，密度较小，质地柔软。

3．金属铝的化学性质

①

②2Al＋3Cl2eq\o(=====,\s\up7(点燃))2AlCl3

③

④2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑

⑤2Al＋Fe2O3eq\o(=====,\s\up7(高温))Al2O3＋2Fe(铝热反应)

4．制备

2Al2O3(熔融)eq\o(=====,\s\up7(电解),\s\do5(冰晶石))4Al＋3O2↑

5．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。

【重难点指数】★★★★

【重难点考向一】铝的性质及用途

【典型例题1】下列有关铝及其化合物的叙述正确的是()

A．铝粉与氧化镁共热可制取金属镁

B．足量铝分别与含1molHCl、1molNaOH的溶液反应，产生相同量的氢气

C．工业上用电解熔融Al2O3的方法冶炼铝

D．在浓硝酸中加入等体积的浓硫酸后，立即加入铝片，铝片表面发生钝化

【答案】C

【重难点考向二】铝与酸或碱反应的定量分析

【典型例题2】铝作为一种特殊的金属，既能与酸(非氧化性酸)反应又能与强碱溶液反应放出H2，就铝的这些特性回答下列问题：

（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、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100mL3mol·L－1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________。

A．5.4g B．3.6gC．2.7g D．1.8g

【答案】（1）1∶1（2）1∶3（3）3∶1（4）A

【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的物质的量相等时，二者产生H2的体积比为1∶3。

（3）因为铝足量且产生的H2相等，根据关系式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的物质的量一样多时，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↑

6mol3mol

3mol·L－1×0.1L0.15mol

则Al与NaOH反应生成的H2为0.15mol×2＝0.3mol。

2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑

2×27g3mol

5．4g0.3mol

即投入的铝粉为5.4g。

【名师点睛】铝与酸、碱反应生成H2的量的关系

铝与盐酸、氢氧化钠反应的化学方程式分别为2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。从化学方程式可以看出Al与酸、碱反应时生成H2的实质都是Aleq\o(――→,\s\up7(失3e－))Al3＋/AlOeq\o\al(－,2)，所以无论与酸还是与碱反应，Al与H2的关系都是2Al～3H2。

（1）等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比eq\f(VHCl?H2?,VNaOH?H2?)＝1∶1。

（2）足量的铝分别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eq\f(VHCl?H2?,VNaOH?H2?)＝1∶3。

（3）一定量的铝分别与一