杰哥 | 鋁及其化合物

1??鋁及其化合物

鋁單質(zhì)

1. 鋁元素是地殼中含量最多的金屬元素
2. 活潑，常溫下就能與氧氣反應(yīng)，生成一層致密氧化鋁薄膜
3. 與酸的反應(yīng)

（1）稀H?SO?、HCl：2Al +6HCl =2Al3? +3H?

（2）稀硝酸：Al +4HNO?（?。?= Al(NO?)? +NO +2H?O

（3）濃硝酸、濃硫酸：常溫鈍化

4. 與堿的反應(yīng)：2Al +2NaOH +2H?O = 2NaAlO? +3H?

5. 鋁的制備：鋁在地殼中主要以鋁土礦（又稱礬土）等礦物形式存在，提純Al?O?后，用電解法制備鋁。

2Al?O?（熔融） =電解 冰晶石= 4Al +3O?

6. 鋁熱反應(yīng)：是指工業(yè)上用鋁粉來還原一些金屬氧化物（Fe?O?、Fe?O?、FeO、Cr?O?、V?O?、MnO?等），得到Fe、V、Cr、Mn等難熔金屬的一類反應(yīng)。用于冶煉稀有金屬、野外焊接鐵軌、定向爆破等。

2Al +Fe?O? =高溫= 2Fe +Al?O?

• 氧化鐵和鋁粉：鋁熱劑
• 漏斗是紙漏斗
• 氯酸鉀：高溫生成O?
• 鎂帶：提供高溫

氧化鋁

1. 白色固體，熔點(diǎn)高，硬度大，難溶于水
2. 用途：①制耐火材料；②冶煉鋁
3. 兩性氧化物：Al?O?既能與強(qiáng)酸反應(yīng)生成鹽和水，也能和強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水，屬于兩性氧化物

①與強(qiáng)酸反應(yīng)：Al?O? +6H? =2Al3? +3H?O

②與強(qiáng)堿反應(yīng)：Al?O? +2OH? =2AlO?? +H?O

氫氧化鋁

1. 白色固體、難溶、膠體、Al(OH)?吸附能力強(qiáng)，能凝聚水中的懸浮物。
2. 兩性氫氧化物

①與強(qiáng)酸反應(yīng)：Al(OH)? +3H? = Al3? +3H?O

②與強(qiáng)堿反應(yīng)：Al(OH)? +OH? = AlO?? +2H?O

3. 熱穩(wěn)定性：Al(OH)?受熱不穩(wěn)定，分解為Al?O?和H?O

4. Al(OH)?的制備

①可溶性鋁鹽溶液[如AlCl?、Al?(SO?)?、Al(NO?)?等]，與氨水反應(yīng)制得離子方程式：Al3? +3NH?·H?O = Al(OH)? +3NH??

②由偏鋁酸鹽制取：二氧化碳通入偏鋁酸鈉溶液中可制得Al(OH)?離子方程式：

AlO?? +CO? +2H?O = Al(OH)? +HCO??

2??鋁三角plus

（1）2Al +6H? =2Al3? +3H?

（2）2Al +2OH? +2H?O =2AlO?? +3H?

（3）4Al +3O? =△= 2Al?O?

2Al +Fe?O? =高溫= Al?O? +2Fe

（4）2Al?O?（熔融） =電解 冰晶石= 4Al +3O?

（5）2Al(OH)? =△= Al?O? +3H?O

（6）Al?O? +6H? =2Al3? +3H?O

（7）Al?O? +2OH? =2AlO?? +H?O

（8）Al(OH)? +3H? =Al3? +3H?O

（9）Al3? +3OH? =Al(OH)?

Al3? +3NH?·H?O = Al(OH)? +3NH??

（10）AlO?? +H? +H?O =Al(OH)?

過量CO?：AlO?? +CO? +2H?O =Al(OH)? +HCO??

（11）Al(OH)? +OH? =AlO?? +2H?O

（12）AlO?? +4H? =Al3? +2H?O

（13）Al3? +4OH? =AlO?? +2H?O

3??鋁的重要性質(zhì)之高考20問

鋁及其化合物重要考點(diǎn)

1. 兩性！兩性！兩性！
2. 用途！用途！用途！

Al：鋁合金，航空航天材料

Al?O?：耐熱材料；煉鋁原料；剛玉

Al(OH)?：凈水劑；制酸劑；阻燃劑

可溶性鋁鹽：凈水劑（KAl(SO?)?·12H?O）

鋁及其化合物高考判斷題

（1）硫酸鋁溶液中滴加少量氫氧化鉀溶液：Al3? +4OH? =AlO?? +2H?O（x）【Al(OH)?】

（2）常溫下，鋁遇濃硝酸或濃硫酸時會發(fā)生鈍化（?）

（3）鐵粉與氧化鋁發(fā)生的鋁熱反應(yīng)可用于焊接鐵軌（x）【鋁粉和氧化鐵】

（4）明礬溶于水并水解形成膠體，可用于凈水（?）

（5）鋁中添加適量鋰，制得低密度、高強(qiáng)度的鋁合金，可用于航空工業(yè)（?）

（6）Al（s）—NaOH（aq）→NaAlO?（aq）—過量HCl（aq）→Al(OH)?（s）（x）【Al3?】

（7）因?yàn)锳l?O?是兩性氧化物，所以可用作耐高溫材料（x）【熔點(diǎn)高可以用作耐高溫材料】

（8）中國古代利用明礬溶液的酸性清除銅鏡表面的銅銹（?）【銅銹：Cu?(OH)?CO?】

（9）氫氧化鋁可用于中和過多胃酸（?）【NaHCO?也可以中和過多胃酸，但是缺點(diǎn)會產(chǎn)生CO?，胃潰瘍不適合用】

（10）鋁箔在氯氣中燃燒可制備無水三氯化鋁（?）

（11）用可溶性的鋁鹽和鐵鹽處理水中的懸浮物（?）

（12）用氫氧化鈉溶液除去鎂粉中的雜質(zhì)鋁:

2Al +2OH? +2H?O = 2AlO??＋3H?（?）

（13）Al?O?和MgO均可與NaOH反應(yīng)（x）

（14）制備Al(OH)?懸濁液：向1 mol/L AlCl?溶液中加過量的6 mol/L NaOH溶液（x）【NaAlO?】

（15）Al片溶于NaOH溶液中，產(chǎn)生氣體的離子方程式為2Al +2OH? +2H?O = 2AlO?? +3H?（?）

（16）鋁罐可以久盛食醋（x）

（17）AlCl?溶液中加入過量氨水：Al3? +4NH?·H?O =AlO?? +4NH?? +2H?O【Al(OH)?】

（18）用CO?，鑒別NaAlO?溶液和CH?COONa溶液（?）【酸性：CH?COOH>H?CO?】

（19）向NaAlO?溶液中滴加NaHCO?溶液，有沉淀和氣體產(chǎn)生（x）【AlO?? +HCO?? +H?O =Al(OH)? +CO?2?】

（20）氯化鋁是一種電解質(zhì)，可用于電解法制鋁（x）【AlCl?是共價(jià)化合物，熔融態(tài)不導(dǎo)電，用Al?O?】

4??鋁的圖像題型總結(jié)

猜猜我是誰？鋁的圖像題型總結(jié)

①Al3? +3OH? =Al(OH)?

②Al(OH)? +OH? =AlO?? +2H?O

• 1Al3? ~ 3OH? ~ 1Al(OH)? ~ 1OH?

①AlO?? +H? +H?O =Al(OH)?

②Al(OH)? +3H? =Al3? +3H?O

• 1AlO?? ~ 1H? ~ Al(OH)? ~ 3H?

補(bǔ)充：

①Ca(OH)? +CO? =CaCO? +H?O

②CaCO? +CO? +H?O =Ca(HCO?)?

• 1CO? ~ CaCO? ~ 1CO?

①Al3? +3NH?·H?O =Al(OH)? +3NH??

②AlO?? +CO?（過量） +2H?O =Al(OH)? +HCO??

①

• I：H? +NH?·H?O = NH?? +H?O
• II：Al3? +3NH?·H?O = Al(OH)? +3NH??

②

• I：CO? + OH? =HCO??
• II：AlO?? +CO?（過量） +2H?O =Al(OH)? +HCO??

I：

①M(fèi)g2? +2OH? =Mg(OH)?

②Al3? +3OH? =Al(OH)?

II：Al(OH)? +OH? =AlO?? +2H?O

I：H? +OH? =H?O

II：

• Mg2? +2OH? =Mg(OH)?
• Al3? +3OH? =Al(OH)?

III：NH?? +OH? =NH?·H?O

IV：Al(OH)? +OH? =AlO?? +2H?O

鋁單質(zhì)+鎂單質(zhì)+強(qiáng)酸；后再加強(qiáng)堿

將一定質(zhì)量的Mg和Al的混合物投入500mL稀硫酸中，固體全部溶解并產(chǎn)生氣體。待反應(yīng)完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液的體積關(guān)系如圖所示

（1）Mg和Al的總質(zhì)量為9.0g

• n(Mg)=0.15mol；n(Al)=0.2mol

（2）生成的H?在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為10.08L

• Mg ~ 2H? ~ H?
• Al ~ 3H? ~3/2H?
• 所以根據(jù)物質(zhì)的量，H?是0.45mol
• 算換體積

（3）NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為5mol/L

• Al(OH)? +OH? =AlO?? +2H?O
• n(OH?)=0.2mol
• 根據(jù)圖像是40mL（=0.04L)

（4）硫酸的物質(zhì)的量濃度為1mol/L

• A點(diǎn)（沉淀最大值）是Na?SO?
• n(Na?)=c·v =5*0.2L =1mol
• n(SO?2?)=0.5mol
• 加入0.5L稀硫酸，所以c=1mol/L

把NaOH、MgCl?、AlCl?三種固體組成的混合物溶于足量水后有1.16g白色沉淀，在所得的懸濁液中逐滴加入1mol/LHCI溶液，加入HCl溶液的體積V與生成沉淀的質(zhì)量m的關(guān)系如下圖所示，試回答：

0~10mL是平的，所以是H? +OH? =H?O

證明反應(yīng)前OH?過量，懸濁液有：NaOH、Mg(OH)?、NaAlO?

• 所以沉淀1.16g就只有Mg(OH)?，n=0.02mol
• 同樣MgCl?也是0.02mol

把NaOH干掉之后就是A點(diǎn)

• 溶液有：Mg(OH)?、NaAlO?
• 先和溶液反應(yīng)，NaAlO?是溶液
• 咱們所說的先酸堿中和說的是溶液中的：H? +OH? =H?O
• 你這個Mg(OH)?是：Mg(OH)? +2H? =Mg2? +2H?O【寫法不符合H? +OH? =H?O】

AB：AlO?? +H? +H?O =Al(OH)?

• 加入H? 0.02L，因?yàn)槭?mol/L鹽酸，也就是n(H?)0.02mol
• Al(OH)?也就是0.02mol
• AlCl?也是0.02mol

Cl?的三個來源

• MgCl? → Cl?：0.04mol
• AlCl? → Cl?：0.06mol
• HCl → Cl?【根據(jù)B點(diǎn)圖像】：0.03mol
• 加起來0.13mol

B點(diǎn)溶質(zhì)只有NaCl，所以n(Na?)=0.13mol

• 也就是n(NaOH)=0.13mol
• 所以根據(jù)物質(zhì)的量公式是5.2g

（1）原混合物中NaOH的質(zhì)量是5.2g

Q點(diǎn)：NaCl、MgCl?、AlCl?

MgCl?、AlCl?都沒變，粉末原先有的

變的是NaOH→NaCl

• 代表加入的HCl只有0.13mol
• 根據(jù)物質(zhì)的量濃度公式，0.13L，換算單位

（2）Q點(diǎn)HCl溶液加入量是130mL