(共23张PPT)
第11讲 铝及其化合物
专题三 常见无机物及其应用
目
录
1
考点填空
2
真题回放
3
过关检测
1.铝
(1)铝是地壳中含量 最多 的金属元素,主要是以 化合 态存在,铝土矿主要成分是 Al2O3 。工业制铝的反应为 2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑ 。
最多
化合
Al2O3
2Al2O3(熔融)
4Al+3O2↑
(2)铝与氧气的反应为 4Al+3O22Al2O3 。
铝的性质活泼,但是铝在空气中却能稳定存在,是因为铝和氧气反应生成的 致密氧化铝薄膜 ,可阻止内部铝继续与氧气接触反应。
4Al+3O22Al2O3
致密氧化铝薄膜
(3)铝与非氧化性强酸(如稀H2SO4)溶液反应的离子方程式为 2Al+6H+2Al3++3H2↑ 。
常温下,铝遇浓硫酸、浓硝酸发生 钝化 现象。
2Al
+6H+2Al3++3H2↑
钝化
(4)铝与烧碱溶液反应的化学方程式为 2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑ 。
离子方程式为 2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2↑ 。
2Al+2NaOH+
2H2O2NaAlO2+3H2↑
2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2↑
(5)铝热反应:铝与氧化铁反应的化学方程式为 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 。
2Al+
Fe2O32Fe+Al2O3
(6)用途
①导热性,可作 炊具 。
②导电性,可作 导线 。
炊具
导线
③铝制器皿可以运输浓H2SO4或浓HNO3的原因: 常温下,浓H2SO4或浓HNO3使铝发生钝化,在铝的表面形成了一层致密氧化膜 。
④铝热反应的用途: 焊接铁轨 。
常温下,浓H2SO4或
浓HNO3使铝发生钝化,在铝的表面形成了一层致密氧化膜
焊接铁轨
2.氧化铝
氧化铝是 两性 氧化物(既能与 强酸 反应生成盐和水,又能与 强碱 反应生成盐和水)。
(1)与盐酸反应的化学方程式为 Al2O3+6HCl2AlCl3+3H2O 。
离子方程式为 Al2O3+6H+2Al3++3H2O 。
(2)与NaOH溶液反应的化学方程式为 Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O 。
离子方程式为 Al2O3+2OH-2Al+H2O 。
(3)用途:Al2O3耐高温,可作 耐火材料 。
两性
强酸
强碱
Al2O3+6HCl2AlCl3+3H2O
Al2O3+6H+2Al3++3H2O
Al2O3+2NaOH2NaAlO2+
H2O
Al2O3+2OH-2Al+H2O
耐火材料
Al(OH)3是 两性 氢氧化物。
(1)与盐酸反应的化学方程式为 Al(OH)3+3HClAlCl3+3H2O 。
离子方程式为 Al(OH)3+3H+Al3++3H2O 。
(2)与NaOH溶液反应的化学方程式为 Al(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2O 。
离子方程式为 Al(OH)3+OH-Al+2H2O 。
(3)受热分解的化学方程式为 2Al(OH)3Al2O3+3H2O 。
两性
Al(OH)3+3HClAlCl3+
3H2O
Al(OH)3+3H+Al3++3H2O
Al(OH)3+
NaOHNaAlO2+2H2O
Al(OH)3+OH-Al+2H2O
2Al(OH)3Al2O3+3H2O
3.氢氧化铝
(4)制备:实验室常用可溶性铝盐[如Al2(SO4)3]与 足量氨水 反应制Al(OH)3。
其化学方程式为 Al2(SO4)3+6NH3·H2O2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4 。
离子方程式为 Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3N 。
(5)用途
①Al(OH)3可以与胃酸反应,作 治疗胃酸过多的抗酸药 。
②Al(OH)3胶体具有吸附性,作 净水剂 。
足量氨水
Al2(SO4)3+6NH3·H2O2Al(OH)3↓+
3(NH4)2SO4
Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3N
治疗胃酸过多的抗酸药
净水剂
4.明矾
明矾是十二水合硫酸铝钾[KAl(SO4)2·12H2O],明矾常用作净水剂,是因为明矾溶于水,在水溶液中铝离子水解生成 氢氧化铝胶体 ,离子方程式为 Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+ 。而氢氧化铝胶体具有 吸附性 ,可以和水中的泥沙形成絮状不溶物沉降下来,使水澄清。
氢氧化铝胶体
Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+
吸附性
【激活思维】
问题1:根据金属活动性顺序知,铝比铁活泼,但为什么铝制品更耐腐蚀?
铝表面易形成氧化膜,可以保护内部的铝不被腐蚀。
问题2:铝制品可以盛放运输浓H2SO4或浓HNO3,是因为铝不与浓H2SO4和浓HNO3反应。此说法正确还是错误?并解释原因。
错误。常温下,浓H2SO4或浓HNO3使铝钝化,表面生成致密的氧化膜,保护内部的铝不被氧化。
问题3:实验室制备Al(OH)3用Al3+与强碱(NaOH)反应还是弱碱(NH3·H2O)反应?
应选用弱碱,因为生成的Al(OH)3能被强碱溶解。而Al(OH)3不溶于氨水。
考点1:含铝化合物的俗名
【真题1】 (2016·江苏学测)下列常见物质的俗名与化学式对应正确的是( A )
A.烧碱——NaOH B.小苏打——Na2SO4
C.熟石灰——CaCl2 D.明矾——Al2(SO4)3
解析:B项,小苏打为NaHCO3;C项,熟石灰为Ca(OH)2;D项,明矾为KAl(SO4)2·12H2O。
A
考点2:铝的化学性质
【真题2】 (2012·江苏学测)常温下,下列物质可以用铝制容器盛装的是( D )
A.氢氧化钠溶液 B.稀硫酸
C.浓盐酸 D.浓硝酸
解析:常温下,铝在浓HNO3中发生钝化,在铝的表面形成氧化膜,阻止内部的铝与浓HNO3反应。
D
【真题3】 (2017·江苏学测)判断:常温下,铝片能溶于浓硝酸。( 错 )
解析:常温下,铝遇浓HNO3发生钝化,不会溶解,错误。
错
1.(2023·盐城合格考模拟)下列关于各物质用途的解释不正确的是( A )
选项 用途 解释
A NH3用作制冷剂 NH3极易溶于水
B 氧化铝用作耐火材料 氧化铝熔点高
C 铁粉用作食品的抗氧化剂 铁粉具有还原性
D Na2O2用作供氧剂 Na2O2与水及CO2等反应产生O2
A
解析:A项,NH3作制冷剂的原因是液氨汽化导致温度降低,与其溶于水无关,错误;B项,Al2O3熔点高,即在高温时不易熔化,所以可作耐火材料,正确;C项,铁有还原性,可以吸收O2,而作抗氧化剂,正确;D项,人呼出CO2、H2O,与Na2O2可以反应生成O2,供人呼吸,正确。
2.(2023·南京合格考模拟)将下列金属分别投入0.1 mol·L-1盐酸中,能发生反应且反应最剧烈的是( C )
A.Fe B.Al C.Mg D.Cu
解析:Cu与HCl不反应,根据金属活动性顺序知,Mg最活泼,反应最剧烈,C项正确。
C
3.(2020·如皋合格考模拟)下列制取硫酸铝、氢氧化铝,获得氧化铝的装置和原理能达到实验目的的是( C )
A.制备硫酸铝 B.制备氢氧化铝
C
C.过滤氢氧化铝 D.灼烧制备氧化铝
解析:A项,Al遇浓硫酸发生钝化,不能生成Al2(SO4)3,错误;B项,NaOH会将Al(OH)3溶解,错误;D项,灼烧应在坩埚中进行,错误。
4.(2020·海安合格考模拟)明矾性味酸涩,在我们的生活中常用作净水剂。下列关于此物质的说法错误的是( A )
A.其化学式是K2SO4·Al2(SO4)3
B.焰色试验呈紫色
C.将其加入BaCl2溶液,有沉淀生成
D.光束通过该物质水溶液,能产生丁达尔效应
解析:A项,明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O,错误;B项,K元素的焰色试验呈紫色,正确;C项,S与Ba2+反应生成BaSO4沉淀,正确;D项,明矾水解生成Al(OH)3胶体,可以发生丁达尔效应,正确。
A
选项 操作 现象 结论
A 将两根打磨光亮的镁条分别插入硫酸铜溶液和硝酸银溶液中 两根镁条上均有固体附着 金属的活动性顺序
为Mg>Cu>Ag
B 将铝片插入盛有浓硫酸的试管中 无明显现象 铝与浓硫酸不反应
C 将KSCN溶液滴入盛有无色溶液的试管中 溶液变为血 红色 溶液中含有Fe3+
D 加热盛有淀粉和稀硫酸的试管一段时间,冷却后滴入碘水 溶液变为蓝色 淀粉未水解
5.(2020·盐城合格考模拟)根据下列实验操作和现象,所得结论正确的是( C )
C
解析:A项,根据实验现象,可得出金属性Mg>Cu,Mg>Ag,但是Cu与Ag之间无法比较,错误;B项,Al遇浓硫酸发生钝化,在Al的表面生成了一层致密的氧化膜,并不是不反应,错误;C项,Fe3+与SCN-反应生成Fe(SCN)3,显血红色,正确;D项,有可能淀粉发生了部分水解,错误。
6.(2019·镇江合格考模拟)下列物质名称与其主要成分的化学式相对应的是( A )
A.黄铁矿——FeS2 B.胆矾——FeSO4·7H2O
C.铝热剂——Fe、Al2O3 D.明矾——Al2(SO4)3
解析:B项,胆矾的化学式为CuSO4·5H2O;C项,铝热剂中含有Al粉,错误;D项,明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O。
A