2016年【解析版】高考化学重难点专题 铝单质及其化合物.doc

连线高考 金属铝及其化合物之间的转化关系即为“铝三角”是元素化合物知识的重要组成部分。铝作为典型金属物质的代表，成为高考考查的热点，顺理成章，该部分主要考点是“铝三角”即铝及其化合物之间的转化关系，离子方程式的书写、离子共存及铝等金属与酸碱反应的有关计算，Al(OH)3的有关图像及计算。考查时通常以铝的冶炼和铝金属材料在生产生活中的应用为背景考查其重要性质。如铝土矿制备铝的生产流程、氧化铝做耐火材料、铝合金成分测定的实验探究等。 铝的重要性质 物理性质：铝为银白色金属，质地柔软，具有导电、导热性，延展性。 2、化学性质： 二、铝的重要化合物 1、氧化铝 氧化铝属于离子化合物，室温下，它是一种白色固体，不溶于水，不与水化合。熔点很高（2054℃），氧化铝是冶炼铝的原料，也是一种较好的耐火材料。 刚玉的主要成分是Al2O3 ，其中把含少量铬元素的刚玉称为红宝石；含少量的铁和钛元素的刚玉称为蓝宝石。 氧化铝属于典型的两性氧化物，与强酸、强碱都能反应： 氧化铝溶于盐酸：Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O 氧化铝与烧碱溶液反应：Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O （3）电解熔融的氧化铝制备铝：2Al2O34Al＋3O2↑ 由于氧化铝的熔点很高，故冶炼铝时通常在氧化铝中添加冰晶石（Na3AlF6)降低其熔点。 2、氢氧化铝 （1）物理性质：氢氧化铝是一种难溶于水的白色胶状物质，具有较强的吸附能力可以吸附水中的悬浮物和各种色素。 （2）化学性质：①Al(OH)3不稳定，受热容易分解。Al(OH)3受热分解：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O 这是工业上制取纯净氧化铝的方法 ② Al(OH)3是一种典型的两性氢氧化物。 氢氧化铝溶于盐酸：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O 氢氧化铝溶于NaOH溶液：Al(OH)3＋OH－===AlO2－＋2H2O Al(OH)3 具有两性的原因：Al3＋＋3OH－Al(OH)3H＋＋AlO2－＋H2O (3) Al(OH)3的制备：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4＋ 3、明矾 明矾的化学式是KAl(SO4)2·12H2O，属于复盐。其电离方程式为KAl(SO4)2·12H2O===K＋＋Al3＋＋2SO42－，复盐的概念:由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的盐叫复盐。其净水原理：Al3++3H2O Al(OH)3 （胶体） +3H+。Al(OH)3胶体，表面积大，吸附力强，能吸附水中悬浮物而沉淀，使水净化。 【典例1】（2013广东卷）水溶液中能大量共存的一组离子是 A．Na+、Al3+、Cl－、CO32－ B．H+、Na+、Fe2+、MnO4－ C．K+、Ca2+、Cl－、NO3－ D．K+、NH4+、OH－、SO42－ 【】主要涉及Al3+的水解性、CO32－的水解性、MnO4－的强氧 【典例2】2013广东卷）下列实验的现象与对应结论均正确的是 选项 操作 现象 结论 A 将浓硫酸滴到蔗糖表面 固体变黑膨胀 浓硫酸有脱水性和强氧化性 B 常温下将Al片放入浓硝酸中 无明显变化 Al与浓硝酸不反应 C 将一小块Na放入无水乙醇中 产生气泡 Na能置换出醇羟基中的氢 D 将水蒸气通过灼热的铁粉 粉末变红 铁与水在高温下发生反应 一、铝与酸、碱反应的有关计算 1、金属与酸反应的计算 （1）实质：M＋nH＋===Mn＋＋H2↑ （2）规律 ①金属与酸反应失去电子的物质的量等于产生氢原子的物质的量。 ②相同物质的量的金属与足量酸反应产生H2的物质的量之比等于反应后对应金属呈现的化合价之比。 （3）常用方法 ①守恒法 守恒法是化学计算中常用的方法，包括原子守恒、电荷守恒、电子守恒等。 ②平均值法 平均值法是混合物组分含量求解的常用方法，可设平均摩尔质量，要注意结合化合价进行转化。 2、铝与酸或碱反应生成H2的量的关系 铝分别于盐酸、氢氧化钠溶液反应的原理： 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。 （1）等量铝分别于足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为=1：1。 （2）足量铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠反应，产生氢气的体积比为=1：3。 （3）当生成氢气相等时，消耗盐酸与氢氧化钠的物质的量之比为3：1. （4）一定量的铝分别和一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，若产生氢气的体积比为，则必定是：Al与HCl反应时，Al过量而HCl不足；Al与NaOH溶液反应时，Al不足而NaOH溶液过量。 二、“铝三角”及其应用 1、“铝三角”是指Al3＋、Al(OH)3和AlO2－相互转化的三角关系，如图： 相关反应：Al