3.2铝及其重要化合物——铝导学案
1．掌握金属镁、铝及其重要化合物的主要性 质。 2．掌握铝及铝的化合物之间相互转化的应 用。 3．能规范解答利用图像、数据、实验等手段 综合考查镁铝及其化合物的性质的题目。
梳理基础
一、铝的性质
1．铝的物理性质。
铝是________色，具有金属光泽的固体，硬度较________，具有良好的导电性、导热性和延展性。
答案：1．银白 小
2．铝在自然界中的存在。
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。
答案：2．氧和硅 化合
3．对比铝、镁的化学性质(完成方程式)。 铝 镁 与O2 、Cl2等反应与O2、N2等反应(1)与非金属反应 ________________、________________、________________ ________________ 能与________水反应：(2)与水反应 反应很________ __________________ (3)与碱反应 能溶于______碱溶液：__________反应
________________ 能与____________等金能在CO2中燃烧：(4)与某些氧化物反应 属氧化物发生铝热反__________________ 应：____________ 冷的浓硝酸、浓硫酸中非氧化性酸反应：(5)酸反应 ________，非氧化性酸___________________反应：____________ ___________________ (6)与盐溶液的反应________________ ________________ 2＋(Hg为例) 点燃2AlO 2Al＋3Cl=====点燃2AlCl 答案：3．(1)4Al＋3O=====
2
23
2
3
点燃2MgO 3Mg＋N=====点燃MgN 2Mg＋O2=====232
△Mg(OH)＋H↑ (2)困难 热(沸) Mg＋2H2O=====22
(3)强 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑(或其他亦可) 不
高温AlO(4)TiO、FeO、MnO、CrO、VO、WO 2Al＋FeO=====
2
23
2
23
25
3
23
23
点燃2MgO＋C ＋2Fe(任写一个即可) 2Mg＋CO2=====
＋3＋＋2＋
(5)钝化 2Al＋6H===2Al＋3H2↑ Mg＋2H===Mg＋
2＋3＋2＋2＋
H2↑ (6)2Al＋3Hg=== 2Al＋3Hg Mg＋Hg=== Mg＋Hg
二、铝的重要化合物
1．对比氧化镁和氧化铝。 MgO Al2O3 (1)类型 ________氧化物 ________氧化物 白色粉末，不溶于水，熔白色粉末，密度小，熔点(2)物理性质 点高，天然Al2O3俗称高 ________ (3)与水反应 缓慢反应： _________ _______________反应 (4)与酸反应 ______________________ _____________________ (5)与碱反应 ________反应 _____________________ (6)制取 ____________________ _____________________ 熔点高(MgO熔点比Al2O3高)，都是优良的__________， (7)主要用途 Al2O3还是冶炼铝的原料： ______________________
答案：1．(1)碱性 两性 (2)刚玉
＋2＋
(3)MgO＋H2O===Mg(OH)2 不 (4)MgO＋2H===Mg＋H2O
＋3＋
Al2O3＋6H===2Al＋3H2O
－－
(5)不 Al2O3＋2OH===2AlO2＋H2O
△MgO＋HO 2Al(OH)=====△AlO＋3HO (6)Mg(OH)=====
2
2
3
23
2
电解4Al＋3O↑ (7)耐火材料 2Al2O3(熔融)冰晶石=====2
2.氢氧化铝。
(1)可溶性铝盐和氨水反应可制得Al(OH)3，它是一种难溶于水的______色______状物质，具有较强的吸附能力。受热______分解，是一种典型的________氢氧化物，其电离时分为酸式电离和碱式电离，方程式为：_____________Al(OH)3___________。
(2)写出下列反应的离子方程式或化学方程式。 ①Al(OH)3与盐酸反应： ________________。 ②Al(OH)3与NaOH反应： ________________。
③Al(OH)3受热分解的化学方程式： ________________。
＋－
答案：2．(1)白 胶 易 两性 H＋AlO2＋H2O 3＋－Al＋3OH
＋3＋－－
(2)①Al(OH)3＋3H===Al＋3H2O ②Al(OH)3＋OH===AlO2
△AlO＋3HO ＋2HO ③2Al(OH)=====
2
3
23
2
3．硫酸铝钾。
(1)明矾：化学式为____________(十二水合硫酸铝钾)，是无色晶体，易溶于水。
(2)明矾净水原理：明矾溶于水时，发生水解反应，产生胶状的Al(OH)3，Al(OH)3的吸附能力很强，可以吸附水里的杂质，
3＋
并形成沉淀，使水澄清。其水解反应的方程式为：Al＋3H2O________________。
＋
答案：3．(1)KAl(SO4)2·12H2O (2)Al(OH)3＋3H
判断正误
正确的打“√”，错误的打“×”。
1．铝制容器可盛装热的浓H2SO4( )
2．AlCl3溶液中滴加NaOH后铝的存在形式：( )
－
3．新制的氧化铝可溶于氢氧化钠溶液：Al2O3＋2OH===2AlO2
＋H2O( )
＋＋
4．加入铝粉能产生H2的溶液中，可能存在大量的Na、NH4、－－
Cl、NO3( )
5．明矾用于自来水的净化、消毒、杀菌( ) 6．只有Al和Fe2O3的混合物才能称为铝热剂( )
答案：1．× 2.√ 3.√ 4.× 5.× 6.×
－
1．下列除去杂质的方法不正确的是( )
A．镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥
3＋3＋
B．用过量氨水除去Fe溶液中的少量Al
C．Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO2后过滤
D．MgO中混有少量Al2O3：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到MgO
解析：A、C、D均是利用Al、Al(OH)3、Al2O3与烧碱反应的原理进行除杂，A、C、D均正确；B项用氨水均生成沉淀，无法分离。
答案：B
2．下列各组物质的无色溶液，不用其他试剂即可鉴别的是( )
①NaOH、AlCl3 ②NaHCO3、H2SO4 ③NaAlO2、NaHSO4 ④Na2CO3、HCl ⑤NaHCO3、Ca(OH)2
A．①②③ B．①②④ C．③④⑤ D．①③④
解析：不用其他试剂鉴别，只能采用相互滴定的方法。①组中NaOH滴到AlCl3中，先产生沉淀，过量后沉淀消失；AlCl3滴到NaOH中先不产生沉淀，过量后才产生沉淀；②组中不论怎么滴加都产生CO2气体；③组中NaHSO4相当于一元酸，把NaHSO4 滴入NaAlO2中先产生沉淀，过量后沉淀消失；把NaAlO2滴入NaHSO4中开始不产生沉淀，过量后产生沉淀；④中把Na2CO3滴到HCl中立即产生气体，反之则开始不产生气体，过量后产生气体；⑤组中不论怎么滴加都会产生沉淀。
答案：D
3．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1 mol HCl、1 mol NaOH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
解析：Mg的活泼性强于铝，Al不能置换出镁，铝热反应是铝置换出比铝不活泼的金属，A错误；后者产生的H2多，B错误；现代炼铝方法，C正确；不再发生钝化，因为浓H2SO4稀释后会释放出大量的热，而热的浓HNO3与铝会发生反应，D错误。
答案：C
4．下列各反应的离子方程式中，错误的是( )
3＋
A．硫酸铝溶液中加入过量的氨水：Al＋
＋
3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4
＋－3＋
B．铝片放入过量的稀硝酸中：Al＋4H＋NO3===Al＋NO2↑＋2H2O
－－
C．将铝片放入过量NaOH溶液中：2Al＋2OH＋2H2O===2AlO2
＋3H2↑
－＋3＋
D．偏铝酸钠与过量盐酸反应：AlO2＋4H===Al＋2H2O
解析：铝片与稀硝酸反应应该产生NO而不是NO2。 答案：B
5．明矾石的主要成分是K2SO4·Al2(SO4)3·2Al2O3·6H2O，此外还含有少量Fe2O3杂质。利用明矾石制备氢氧化铝的流程如下：
(1)“焙烧”过程中反应的化学方程式为2Al2(SO4)3＋高温2AlO＋__________。该反应的氧化剂是__________。 3S=====
23
(2)“溶解”时反应的离子方程式为____________________。
(3)“调节pH”后过滤、洗涤Al(OH)3沉淀，证明已洗涤干净的实验操作和现象是____________________。
(4)“母液”中可回收的物质是________________。
解析：(1)根据质量守恒，可配出化学方程式中的空项；(2)熟料中只有Al2O3与NaOH溶液反应，而K2SO4、Fe2O3不反应，Fe2O3作为废渣除去。此时，溶液中有NaAlO2和K2SO4；(3)加H2SO4后，NaAlO2→Al(OH)3，Al(OH)3沉淀上的附着物可能为K2SO4、Na2SO4，
2－
所以可取最后一次洗涤的滤液，检验其中的SO4；(4)看流程可知母液中可回收利用的有：K2SO4、Na2SO4。
答案：(1)9SO2↑ Al2(SO4)3
－－
(2)Al2O3＋2OH===2AlO2＋H2O
(3)取最后一次洗涤的滤液于试管中，滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成则已洗涤干净
(4)K2SO4、Na2SO4