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1、铝及其化合物铝及其化合物第第 四四 单单 元元热点知识剖析热点知识剖析铝铝作作为为典典型型两两性性金金属属元元素素的的代代表表,它它的的单单质质及及其其化化合合物物知知识识一一直直是是高高考考考考查查的的热热点点,特特别别是是Al3+和和AlO-2的的性性质质问问题题,在在离离子子共共存存、离离子子方方程程式式和和物物质质鉴鉴别别等等方方面面出出现现的的几几率率较较大大,另另外外在在推推断断、计计算算和和实实验验等等试试题题中中也也会会涉涉及及铝铝及及其其化化合合物物知知识识的的应应用用。在在复复习习中中要要以以Al及及其其对对应应Al2O3、Al(OH)3的的两两性性,Al3+与与Al(OH
2、)3及及NaAlO2相相互互转转化化为为重重点点,注注意意由由于于反反应应物物的的物物质质的的量量不不同同引引起起的的产产物物、反反应现象不同的问题。应现象不同的问题。2基础知识回顾基础知识回顾一、一、铝元素在自然界中的存在铝元素在自然界中的存在铝铝元元素素在在地地壳壳中中含含量量丰丰富富,仅仅次次于于氧氧和和硅硅,是是含含量量最最多多的的金金属属,它它属属于于有有色色金金属属和和轻轻金金属属,自自然然界界中中的的铝铝全全部部以以化化合合态态存存在在;铝土矿的主要成分是铝土矿的主要成分是Al2O3。二、二、铝单质铝单质1.物理性质物理性质银银白白色色有有金金属属光光泽泽的的固固体体,硬硬度度较
3、较小小,有良好的延展性、导电性和导热性等。有良好的延展性、导电性和导热性等。32.化学性质化学性质(1)与非金属单质反应与非金属单质反应与与O2反反应应:常常温温下下,铝铝表表面面可可形形成成致致密密的的氧氧化化物物薄薄膜膜,故故金金属属铝铝有有一一定定的的抗抗腐腐蚀蚀性性。点点燃燃或或加加热热时时与与O2反反应应的的化化学学方方程程式式为为:在在点点燃燃或或加加热热的的条条件件下下与与Cl2、S反反应应,化学反应方程式分别为化学反应方程式分别为:4Al+3O2=2Al2O32Al+3Cl2=2AlCl3;2Al+3S=Al2S3。4(2)与酸反应)与酸反应与盐酸反应的化学方程式为与盐酸反应的
4、化学方程式为常常温温下下铝铝遇遇 、能能够够发生钝化。发生钝化。2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2浓浓H2SO4浓浓HNO32Al+6HCl2AlCl3+3H2(3)与强碱(如与强碱(如NaOH)溶液反应的化学方)溶液反应的化学方程式为:程式为:.5(4)与与金金属属氧氧化化物物(如如Fe2O3)反反应应(铝铝热反应)的化学方程式为:热反应)的化学方程式为:此反应放出大量的热,可用于冶炼高熔此反应放出大量的热,可用于冶炼高熔点的金属或焊接金属。点的金属或焊接金属。.Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3高温高温6(5)与与某某些些盐盐(如如CuCl2)溶溶液液反反应应的的化化学方
5、程式为学方程式为2Al+3CuCl22AlCl3+3Cu3.铝的用途铝的用途贮存浓硝酸、浓硫酸。贮存浓硝酸、浓硫酸。冶炼金属或焊接钢轨。冶炼金属或焊接钢轨。制合金。制合金。7三、三、铝的化合物铝的化合物1.Al2O3是是一一种种白白色色固固体体,是是冶冶炼炼铝铝的的原原料料,熔熔点点很很高高,可可作作耐耐火火材材料料。氧氧化化铝铝不不溶溶于于水水,是是典典型型的的两两性性氧氧化化物物,既既能能与与酸酸反反应应,又能与碱反应,其离子方程式为:又能与碱反应,其离子方程式为:Al2O3+2OH-2AlO-2+H2O。Al2O3+6H+2Al3+3H2O,82.Al(OH)3是是一一种种难难溶溶于于水
6、水的的白白色色胶胶状状物物质质,有有较较强强的的吸吸附附能能力力。Al(OH)3受受热热易易分分解解,是是一一种种典典型型的的两两性性氢氢氧氧化化物物。溶溶于于酸和强碱的离子方程式分别是:酸和强碱的离子方程式分别是:Al(OH)3+3H+Al3+3H2O,Al(OH)3+OH-AlO-2+2H2O氨水氨水 向偏铝酸盐中通入足量向偏铝酸盐中通入足量CO2。受热分解:受热分解:制备制备:铝盐与铝盐与制取。制取。93.明矾的化学式是明矾的化学式是KAl(SO4)212H2O,它是一种复盐,它能净水的原因是它是一种复盐,它能净水的原因是Al3+3H2O=Al(OH)3(胶体胶体)+3H+。10重点知识
7、归纳重点知识归纳铝及其重要化合物的转化关系铝及其重要化合物的转化关系AlAlO2 Al2O3OH_H+OH_H+H+OH_OH_H+Al(OH)3Al3+11四、四、从铝土矿中提取铝从铝土矿中提取铝1.工艺流程工艺流程(1)原原料料:铝铝土土矿矿(主主要要成成分分Al2O3,含含Fe2O3、SiO2等杂质)等杂质)(2)方法:酸溶法、)方法:酸溶法、碱溶法碱溶法(3)工艺流程图)工艺流程图铝铝土土矿矿Fe2O3SiO2 Al2O3过滤过滤1 1滤渣滤渣滤液滤液1 1()滤液滤液2 2()沉淀沉淀 ()灼烧灼烧过滤过滤2 2()铝铝NaOHNaAlO2NaHCO3Al(OH)3Al2O3CO21
8、213Al3+、AlO2 、Al(OH)3的相互转化的相互转化AlO2 OH_H+H+OH_OH_Al(OH)3Al3+H+一、一、“铝三角铝三角”要点深化14二、二、氢氧化铝具有两性氢氧化铝具有两性氢氢氧氧化化铝铝的的两两性性可可用用电电离离平平衡衡移移动动的的原原理理来解释,氢氧化铝电离方程式可表示如下:来解释,氢氧化铝电离方程式可表示如下:当加入强碱、弱碱及水解显碱性当加入强碱、弱碱及水解显碱性的盐,平衡左移。的盐,平衡左移。当加入强酸、弱酸及水解显酸性当加入强酸、弱酸及水解显酸性的盐,平衡右移。的盐,平衡右移。H2O+AlO-2+H+Al(OH)3Al3+3OH-酸式电离酸式电离碱式电
9、离碱式电离15三、三、有关氢氧化铝的图象有关氢氧化铝的图象1.向向一一定定量量AlCl3溶溶液液中中逐逐滴滴加加入入NaOH溶液。溶液。离子方程式:离子方程式:Al3+3OH-Al(OH)3Al(OH)3+OH-AlO-2+2H2O162.向向一一定定量量NaOH溶溶液液中中逐逐滴滴加加入入AlCl3溶液。溶液。离子方程式:离子方程式:Al3+4OH-AlO-2+2H2O3AlO-2+Al3+6H2O4Al(OH)3173.向向一一定定量量NaAlO2溶溶液液中中逐逐滴滴加加入入HCl溶液。溶液。离子方程式:离子方程式:AlO-2+H+H2OAl(OH)3Al(OH)3+3H+Al3+3H2O184.向向一一定定量量HCl溶溶液液中中逐逐滴滴加加入入NaAlO2溶液。溶液。AlO-2+4H+Al3+2H2OAl3+3AlO-2+6H2O4Al(OH)3195.向向Al3+和和Mg2+的的混混合合溶溶液液中中逐逐滴滴加加入入NaOH溶液。溶液。m(沉淀)(沉淀)n/mol1234Al3+3OH-Al(OH)3 Mg2+2OH-Mg(OH)2 Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O20