第三章金属及其化合物。
第二节铝及其重要化合物。
核心知识图。
命题**。本节的重点知识有：铝、氧化铝、氢氧化铝、明矾的性质及用途。
主要考查al的性质，al2o3、al(oh)3的两性及al3＋、alo、al(oh)3之间的转化。**2023年高考仍会突出在铝与碱的反应，al2o3、al(oh)3的两性等基础知识上，还可能涉及铝的重要化合物的用途，如明矾净水、含铝药品、食品的摄入等与生活联系密切的内容。
自主复习。一、铝的主要性质及应用。
1．物理性质。
银白色有金属光泽的固体，有良好的、和延展性，密度较小，质地柔软。
2．化学性质。
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：
即时即练。1．铝分别与足量的盐酸和naoh溶液反应，当放出的h2在同温同压下相等时，消耗的盐酸与naoh的物质的量之比为( )
a．1:1 b．2:1
c．3:1 d．1:3
2．镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积(v)与时间(t)关系如图。反应中镁和铝的( )
a．物质的量之比为3:2
b．质量之比为3:2
c．摩尔质量之比为2:3
d．反应速率之比为2:3
二、铝的重要化合物的主要性质及应用。
1．氧化铝。
1)色固体，溶于水，具有很高的。
2)化学性质(用离子方程式表示)：
3)用途：是一种比较好的耐火材料，还可制作各种宝石。
2．氢氧化铝。
1)色胶状不溶于水的固体，有较强的性。
2)化学性质：
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：
3)制备：向铝盐溶液中加氨水，离子方程式为：。
向偏铝酸盐溶液中通入足量co2，离子方程式为：。
3．明矾净水原理。
明矾的化学式为：，其净水的原理涉及到的离子方程式表示为：。
即时即练。铝土矿的主要成分是al2o3，此外还含有少量sio2、fe2o3等杂质，从铝土矿中提纯净al2o3的工艺流程如下：
讨论回答下列问题：
1)写出①、②中可能发生反应的离子方程式：
2)步骤②中不用氨水沉淀fe3＋的原因。
自主评估。1．镁、铝单质的化学性质以相似性为主，但也存在某些较大差异性，下列物质能用于证明二者存在较大差异性的是( )
co2 ②盐酸 ③naoh溶液 ④水。
a．①④b．②③
c．①③d．②③
2．(2013·南昌一模)某溶液能与al粉反应放出h2，该溶液中可能大量共存的离子组是( )
a．nh、ba2＋、hco、cl－
b．k＋、al3＋、s2－、clo－
c．na＋、fe3＋、cl－、so
d．nh、mg2＋、so、no
3．下列说法中正确的是( )
a．铝合金门窗及餐具坚固耐用，所以铝不活泼，不易与其他物质反应。
b．铝不能与fe3o4发生置换反应。
c．铝片放入氢氧化钠溶液中的离子方程式al＋2oh－==alo＋h2↑
d．可以用氢氧化钠溶液来除去铁粉中的铝粉。
4．用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝，下述操作步骤中最恰当的组合是( )
加盐酸溶解；②加烧碱溶液溶解；③过滤；④通入过量co2生成al(oh)3沉淀；⑤加入盐酸生成al(oh)3沉淀；⑥加入过量烧碱溶液。
a．①⑥b．②③
c．②③d．①③
5．现代建筑门窗常用古铜色的硬铝制造，取硬铝样品进行如下实验(每一步所加试剂都是过量的)
由此可以推知，下列各组可能是硬铝组成的是( )
a．al、cu、mg、si b．al、mg、si、zn
c．al、fe、c、cu d．al、si、zn、na
6．某校化学兴趣小组用如图所示过程除去alcl3溶液中含有的mg2＋、k＋杂质离子并尽可能减少alcl3的损失。
下列说法正确的是( )
a．naoh溶液可以用氨水来代替。
b．溶液a中含有al3＋、k＋、cl－、na＋、oh－
c．溶液b中只含有nacl
d．向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的ph
7．易拉罐的主要成分为铝合金，其中以铝铁合金和铝镁合金最为常见。现取几小块易拉罐碎片进行下列实验，其中实验方案与现象、结论正确的是( )
8．a、b、c、d、e五种化合物均含有同一种短周期常见元素，它们的转化关系如图所示，其中a为澄清溶液，c为难溶的白色固体，e易溶于水。若取a溶液灼烧，焰色反应为紫色(透过蓝色钴玻璃片)。
1)写出化学式：a___b___c___d___e___
2)写出下列反应的离子方程式：
a→ba→d
课堂师生互动。
考点1 铝与酸、碱的反应及相关计算。
生之思】1．等质量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生的h2量哪种物质多？
2．等浓度、等体积的盐酸和naoh溶液分别与足量的铝粉反应，哪种物质产生的h2多？产生h2的体积比是多少？
3．相同质量的镁铝合金分别与足量的盐酸和naoh溶液反应，哪种物质产生的h2多？
4．如何除去镁粉中的少量铝粉？
师之导】铝与酸、碱反应的定量关系。
铝分别与盐酸、naoh溶液反应的原理：
2al＋6hcl===2alcl3＋3h2↑，2al＋2naoh＋2h2o===2naalo2＋3h2↑。
1)等量的铝与足量盐酸和足量氢氧化钠溶液反应，产生h2的体积比为＝。
2)足量铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生h2的体积比为＝。
3)一定量的铝分别与一定量的盐酸和naoh溶液反应，若产生h2的体积比为＜＜，则必定是：铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；铝与naoh溶液反应时，铝不足而naoh溶液过量。
例题1 甲、乙两烧杯中各盛有100 ml 3mol/l盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得甲、乙两烧杯中产生的气体体积之比为1:2，则加入铝粉的质量为( )
a．5.4g b．3.6g
c．2.7g d．1.6g
考点过关】1．等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加等质量的铝，生成氢气的体积比为5 6(相同条件下)，则甲、乙两烧杯中的反应情况可能是( )
a．甲、乙中都是铝过量。
b．甲中铝过量，乙中碱过量。
c．甲中酸过量，乙中铝过量。
d．甲中酸过量，乙中碱过量。
2．将一定量的镁铝合金样品分成两等份，一份加入足量naoh溶液中，充分反应后，收集到标准状况下气体6.72 l；另一份加入到足量稀盐酸中，充分反应后，收集到标准状况下气体11.2 l。
则原合金样品中镁的质量为( )
a．4.8g b．6g
c．9.6g d．12g
考点2 含铝化合物之间的转化及应用。
生之思】1．仅用试管和胶头滴管能否区分alcl3溶液和naoh溶液？
2．如何分离al2o3和fe2o3的混合物？
3．以alcl3溶液为原料制备al(oh)3，用naoh溶液好还是用氨水好？
4．既能与盐酸反应，又能与naoh溶液反应的物质有哪些？
师之导】1．al3＋、al(oh)3、alo之间的转化。
2．应用。1)判断离子共存：al3＋只能存在于强酸性溶液中，不能与显碱性的物质大量共存，alo只能存在于强碱性溶液中，不能与显酸性的物质大量共存，所以al3＋与alo不能大量共存。
2)鉴别(利用滴加顺序不同，现象不同)：
alcl3溶液中滴加naoh溶液现象为：先生成白色沉淀，后沉淀溶解。
naoh溶液中滴加alcl3溶液现象为：开始无明显现象，后产生白色沉淀，继续滴加沉淀不溶解。
3)分离提纯：
利用al能溶于强碱溶液，分离al与其他金属的混合物。
利用al2o3能与强碱反应，分离al2o3与其他金属氧化物的混合物。
3．转化关系中的“量”
利用电荷守恒记忆，即：
1)al3＋al(oh)3alo，al3＋余一个负电荷生成alo。
2)alo恰好反应生成al(oh)3带3个正电荷al3＋，alo余3个正电荷生成al3＋。
例题2 下列各组物质，不能按(“―表示反应一步完成)关系转化的是( )
考点过关】3．向20 ml 1mol/l的al2(so4)3溶液中加入30 ml koh溶液，充分反应得到0.78g沉淀，则koh溶液的物质的量浓度可能是( )
a．1mol/l b．3mol/l
c．5mol/l d．7mol/l
4．(2013·广东江门市调研题)相同质量的下列物质分别与等浓度的naoh溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱的量最多的是( )
a．al b．al(oh)3
c．alcl3 d．al2o3
学科素养提升。
数学结合思想在本节解题中的应用。
以化学知识为载体，将化学问题抽象成数学问题，利用数学工具通过计算和推理，解决化学问题，是图像分析法的解题特点。“镁、铝图像题”是接触到最多的图像题。
1．可溶性铝盐溶液与naoh溶液反应的图像。
2.偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像。
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