铝及其化合物知识点.doc

铝 及 其 化 合 物
一、铝的结构：
1、原子结构示意图：

2、周期表中位置：第三周期ⅢA族
镁原子核外有三个电子，在化学反应中，容易失去最外层的三个电子，显+3价。
二、铝单质的性质
1、物理性质：银白色金属，硬度和密度小，具有良好的导电导热性和延展性。在空气中具有很好的耐腐蚀性。
△

2、化学性质：（1）与非金属单质反应：A、2Al+3Cl2====2AlCl3
B、铝在空气中缓慢氧化，在氧气中点燃剧烈燃烧。
点燃

4Al+3O2 ========= 2Al2O3
思考：在金属活泼性顺序中铝排在铁的前面，那为什么铁在空气中易生锈而铝在空气中不易被腐蚀呢？
铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜并牢固地覆盖在铝表面，阻止了内部的铝与空气接触。
（2）与盐溶液反应：2Al+3CuSO4 ＝3Cu+Al2(SO4)3
（3）与某些氧化物反应—铝热反应：2Al + Fe2O3 == 2Fe + Al2O3
铝热剂
[现象]：发出耀眼的光芒、放出大量的热、有熔融物生成。
[试一试]：写出Al分别与MnO2 、V2O5 的反应方程式

△

（4）与沸水微弱反应：2Al+6H2O ========= 2Al（OH）3 + 3H2↑
（5）与酸反应：：2Al+6HCl ====== 2AlCl3+H2↑
2Al+3H2SO4 ====== Al2(SO4)3+ 3H2↑
注意：铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中钝化。
某些金属在常温下遇强氧化性酸如浓硫酸、浓硝酸时在表面生成致密的氧化膜，从而阻止内部金属进一步发生反应，这种现象称为钝化。
（6）与碱反应: ２Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
反应的实质:分两步进行:化合价降低，被还原，得6e—
（1）2Al+6H2O ====== 2Al(OH)3 +3H2↑
化合价升高，被氧化，失6e—

(2）Al(OH)3+NaOH ======== NaAlO2+2H2O
2Al+6H2O+2NaOH = 2NaAlO2+3H2↑+4H2O
失2×3 e——
得6×e———

三、铝的重要化合物
1、氧化铝（Al2O3）
(1)物理性质：白色固体、熔点高（2054℃） 、不溶于水，不与水化合。常作耐火材料。
刚玉的主要成分是Al2O3 ，其中把含少量铬元素的刚玉称为红宝石；含少量的铁和钛元素的刚玉称为蓝宝石。
(2)化学性质：
①电解熔融的氧化铝制备单质铝但由于氧化铝的熔点很高，故在氧化铝中添加冰晶石（Na3AlF6)降低其熔点。
电解

2Al2O3 ========= 2Al + 3 O2 ↑
②与酸反应：Al2O3＋6HCl＝AlCl3＋3H2O
③与碱反应：Al2O3＋2NaOH＝2NaAlO2＋H2O
既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的氧化物叫两性氧化物
2、氢氧化铝（Al（OH)3）
（1）物理性质：氢氧化铝是白色胶状物质，不溶于水，有强的吸附性，可以吸附水中的悬浮物和各种色素。
（2）化学性质：①不稳定性：氢氧化铝不稳定，受热易分解。
△
2Al(OH)3 ＝ Al2O3＋2H2O
这是工业上制取纯净氧化铝的方法。
②Al(OH)3+NaOH= NaAlO2+2H2O

③Al(OH)3 + 3HCl= AlCl3 + 3H2O

Al(OH)3 具有两性的原因：H++AlO2—+H2O Al(OH)3 Al3+ + 3OH—
注意：(1)氢氧化铝作为碱时是三元碱；作为酸时是一元酸（HAlO3）。
　　　(2)氢氧化铝与酸碱反应时，弱酸弱碱是不能把氢氧化铝溶解的。
3、明矾：KAl(SO4)2·12H2O
复盐的概念:由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的盐叫复盐。
KAl(SO4)2 =K++Al3++2SO42-

△

Al3++3H2O ====== Al(OH)3 （胶体） +3H+

四、Al3+、AlO2—的 性质
（一）Al3+的性质
1、AlCl3中逐滴加入氨水：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3 ↓+3NH4+
用Al3+制取Al(OH)3用弱碱更合适
n(NH3·H2O)/mol
n[Al(OH)3]/mol

2、AlCl3中逐滴加入NaOH溶液至过量？
①方程式：Al3++3OH—= Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH— = AlO2-+2H2O
②现象：白色沉淀先增加再减少最后消失
③图像：
n(NaOH)/mol
n[Al(OH)3]/mol
0 1 2 3 4

3、向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液
①有关反应：Al3++4OH— =AlO2—+2H2O
Al3++3AlO2—+6H2O = 4Al(OH)3↓
②现象：开始无沉淀生成，后来白色沉淀逐渐增加，最后沉淀量不变
③图像：
n[Al(OH)3]/mol
0 1/12 1/6 1/4 1/3
n(Al3+)/mol

（二）AlO2—的性质
1、向含有AlO2—的偏铝酸盐溶液中通入CO2直至过量
①2AlO2—＋CO2(少量)＋3H2O = 2Al(OH)3¯＋CO32－
②AlO2—＋CO2(足量)＋2H2O= Al(OH)3¯＋HCO3—
离子方程式：

图像：
n(CO2)/mol
n[Al(OH)3]/mol
0 1
1/2

2、向含有AlO2—的偏铝酸盐溶液中逐滴滴入稀盐酸直至过量
离子方程式：①AlO2—＋H+＋H2O=Al(OH)3¯
②Al(OH)3＋3H+= Al3+＋3H2O
图像：
0 1 2 3 4
n(HCl)/mol
n[Al(OH)3]/mol

（3）向含有H＋的强酸溶液中逐滴滴入偏铝酸盐溶液直至过量
离子方程式：①AlO2—＋4H+= Al3+＋2H2O
②Al3+＋3AlO2—＋6H2O= 4Al(OH)3¯
图像：
n(AlO2—)/mol
n[Al(OH)3]/mol
0 1/4 1/2 3/4 1

例题：将某质量的镁铝合金溶解在500mL盐酸中，然后取出10mL溶液用1mol/LNaOH溶液滴定，产生沉淀质量与碱溶液的关系如下图。求：
（1）合金中镁和铝的物质的量之比；
（2）盐酸的物质的量浓度(假设反应后溶液体积不变)。

《铝及其化合物》练习题
1、某无色透明溶液能与铝作用放出氢气, 此溶液中一定能大量共存的离子组是 （ ）
A. Cl-、SO42-、Na+、K+ B. K+、ClO-、Na+、NO3-
C. HCO3-、Na+、NO3-、K+ D. NO3-、Ba2+、Cl-、NH4+
2、两份铝屑，第一份与过量的盐酸反应，第二份与过量的NaOH溶液反应，产生氢气的体积比为1：2，则第一份与第二份铝屑的质量比为 （ ）
A、1：1 B、1：2 C、1：3 D、1：4
3、能用铝为原料来冶炼难熔的金属主要是因为 （ ）
A.铝的密度小, 熔点较低 B.铝在空气中燃烧, 放出大量的热
C.铝在金属活动性顺序表排在较前面
D.铝具有还原性.发生氧化还原反应时放出大量的热
4、将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是 （ ）
A.稀硝酸 B.稀盐酸 C.硝酸铜 D.氢氧化钠
5、由锌、铁、镁、铝四种金属中的两种组成的混合物10g，与足量的盐酸反应生成的氢气在标准状况下为11.2L，则混合物中一定含有的金属是　 （ ）
A.锌 B.铁 C.铝 D.镁
6、下列用途主要是体现铝的物理性质的是 （ ）
① 家用铝锅 ②盛浓硝酸的容器 ③制导线 ④焊接钢轨 ⑤包装铝箔 ⑥炼钢的脱氧剂
⑦做防锈油漆 ⑧做合金用作飞机制造业材料 ⑨工业做热交换器
A.①②③④ B.③④⑥⑦⑧⑨ C.①③⑤⑦⑧⑨ D.①③②④⑥⑧
7、有关Al与NaOH溶液的反应的说法中，正确的是 （ ）
A.铝是还原剂，其氧化产物是Al(OH)3 B.NaOH是氧化剂，其还原产物是H2
C.铝是还原剂，H2O和NaOH都是氧化剂 D.H2O是氧化剂，Al被氧化
8、向某溶液中投入铝片后有大量H2放出，则溶液中不可能大量存在的离子是 ( )
A.Cl- B.H+ C.OH- D.HCO-3
9、 向NaAlO2 溶液中持续通入一种气体，开始时产生沉淀，随后沉淀又逐渐溶解，该气体是（ ）
A.NO2 B.CO2 C.NH3 D.CO
10、镁、铝、铜三种金属粉末混合物, 加入过量盐酸充分反应, 过滤后向滤液中加入过量烧碱溶液, 再过滤, 滤液中存在的离子有 （ ）
A． B．Cu2+ C．Al3+ D．Mg2+
11、常温下能用铝制容器盛放的是 （ ）
A.浓盐酸 B.浓硝酸 C.稀硝酸 D.稀硫酸
12、下列所用的材料不属于合金的是 （ ）
A.家用的铝窗 B.建筑用的钢筋
C.铸造用的黄铜 D.温度计用的水银
13、一块镁铝合金溶于盐酸后，再加入过量NaOH溶液，所得的溶液中主要存在的离子是 （ ）
A. AlO2－、OH－、Na＋、Cl－ B. Na＋、OH－、Al3＋、Cl－
C. AlO2－、OH－、Mg2＋、Cl－ D. Na＋、Mg2＋、Al3＋、Cl－
14、下列有关合金的说法，错误的是 （ ）
A.青铜是人类历史上使用最早的合金，至今已有三千多年的历史
B.世界上最常见的，用量最大的合金是钢
C.合金的硬度一般比它的各成分金属的小，熔点一般也比它的各成分金属的高
D.合金可以由金属和非金属融合而成
15、 下列离子方程式书写错误的是 （ ）
A.铝粉投入到NaOH溶液中：2Al+6H2O+2OH-=2 Al(OH)4-+H2↑
B.Al(OH)3溶于NaOH溶液中：Al(OH)3+OH-= Al(OH)4-
C.Na[Al(OH)4]溶液中通入足量的CO2：2 Al(OH)4-+ CO2 = 2Al(OH)3↓+CO32-+ H2O
D.Al2O3粉末溶于NaOH溶液中：Al2O3+2OH-=2 Al(OH)4-+H2O
16、下列关于Al(OH)3的性质的叙述错误的是 （ ）
A. Al(OH)3 是难溶于水的白色沉淀 B. Al(OH)3 能吸附水中的悬浮物
C. Al(OH)3 能溶于氨水 D. Al(OH)3属于两性氢氧化物
17、既能与NaOH溶液反应，又能与H2SO4溶液反应的物质是 （ ）
A.NaHCO3 B.Al(OH)3 C.NaHSO4 D.Na2CO3
18、在使溶液中的AlO2-完全转化成Al(OH)3，应选择的最好试剂是 （ ）
A.H2SO4 B.HCl C.CO2 D.NH3·H2O
19、某强酸性溶液中，可以大量共存的是 （ ）
A． B．
C． D．
20、下列各化学反应的离子方程式中，有错误的是 （ ）
A．氢氧化铝与盐酸反应：
B．氧化铝溶于氢氧化钠溶液：
C．碘化钾溶液中滴入溴水：
D．氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液：
21、以氧化铝为原料制取氢氧化铝，最好的方法是（ ）
A．将氧化铝溶于水。
B．将氧化铝先溶于盐酸中，之后滴加氨水。
C．将氧化铝溶于盐酸中，之后滴加氢氧化钠溶液。
D．将氧化铝溶于氢氧化钠溶液中，之后滴加盐酸。
22、500mL 0.1mol/L的NaCl溶液与100mL 0.1 mol/L的AlCl3溶液中Cl－离子浓度之比为
A．5∶1 B．5∶3 C．1∶3 D．5∶2
23、下列物质的溶液中，通入过量的CO2，发生化学反应，但不会析出沉淀的是 （ ）
A．Na2SiO3 B．NaAlO2 C．Na2CO3 D．NaOH
24、向含有1mol KAl(SO4)2的溶液中加入适量的Ba(OH)2溶液，使恰好转化为沉淀，此时生成的Al(OH)3的物质的量是 （ ）
A．1mol B．1.33 mol C．0.67mol D．0
25、处理铝锅垢应采用 （ ）
A．浓HNO3 B．浓盐酸 C．浓乙酸 D．浓NaOH溶液
26、往m mL 0.25mol/L的AlCl3溶液中加入金属钾，完全反应后恰好只形成KCl和KAlO2溶液。加入钾的物质的量是 （ ）
A． B．
C． D．
27、利用铝合金代替铝制钥匙是利用铝合金的 （ ）
A．熔点低 B．不易锈蚀 C．硬度大 D．密度小
28、将a mol钠和a mol铝一同投入m g足量水中，所得溶液密度为d g/cm3，该溶液的百分比浓度为 （ ）
A． B．
C． D．
29、我国最新报道的高温超导体中，铊是组成成分之一，已知铊与铝是同族元素，关于铊的判断有错误的是 （ ）
A．铊是质软的银白色的金属 B．铊能生成+5价化合物
C．铊能置换出盐酸中的氢 D．铊能与氧气发生反应
30、有关Al与NaOH溶液的反应的说法中，正确的是 ( )
A．铝是还原剂，其氧化产物是Al(OH)3
B．NaOH是氧化剂，其氧化产物是H2
C．铝是还原剂，H2O和NaOH都是氧化剂

7、将铁钉的一部分浸入硫酸铜溶液中，有什么现象？过一会儿，取出铁钉，我们又观察到了什么现象？（P36） D．H2O是氧化剂，Al被氧化
31、常温下，向0.1mol下列物质①过氧化钠②磷酸钡③硫化钠④偏铝酸钠⑤氯化铝

答：硫酸铜溶液的颜色逐渐变浅，取出铁钉后，发现浸入硫酸铜溶液中的那部分变红了。　中分别加入0.5L水后充分搅拌，则溶液中阴离子数从大到小的排列顺序正确的

4、咀嚼馒头的外皮也可以感觉到甜味吗？为什么？　是( )
　 A．⑤①③④②　　　　　　　B．⑤②①③④
　 C．⑤①④③②　　　　　　　D．②⑤①③④

15、经过有效处理的废水，可以排放到湖泊、河流和海洋中，也可以渗入地下。32、铝在人体中积累可使人慢性中毒，1989年世界卫生组织正式将铝“确定为食品污染源之一”而加以控制。铝在下列使用场合须加以控制的是（ ）
①制铝锭②制易拉罐③制电线电缆④制牙膏皮⑤用明矾净水⑥制炊具⑦用食品和苏打作食品膨化剂⑧用Al(OH)3制胃药药片⑨制防锈油漆

9、物质的变化一般分为物理变化和化学变化。化学变化伴随的现象很多，最重要的特点是产生了新物质。物质发生化学变化的过程中一定发生了物理变化。 A、①②④⑤⑥⑦⑧ B、②⑤⑥⑦⑨ C、②④⑤⑥⑦⑧ D、③④⑤⑥⑦⑧
33、将物质的量相等的硫酸铝和硫酸铵溶水形成Vml混合溶液，向混合溶液中逐滴加入某氢氧化钠的溶液（其物质的量浓度为混合溶液中两溶质的物质的量浓度之和），直至过量。下列表示氢氧化钠溶液加入的体积（X）与溶液中沉淀物的量（Y）的关系意图中正确的是( )

34、有A、B、C、D、E五种化合物，其中A、B、C、D都是含Al元素的化合物，F是一种气体，在标准状况下，F的密度是相同条件下空气密度的1.103倍。化合物间的发生如下反应：

6、蚜虫是黄色的，在植物的嫩枝上吸食汁液，每个蚜虫只有针眼般大小，在10倍放大镜下我们可以看清它们的肢体。
①A、B、C、D的化学式分别为：A 、B 、C 、D 。

答：连接北斗七星勺形前端的两颗星，并将连线向勺口方延长约5倍远，处于此位置的那颗星就是北极星。 ②1 mol C和2 mol E在水溶液中发生反应的化学方程式为 ，其中氧化剂是 ，氧化产物是 。
③已知C溶液和D溶液混合后，也有白色沉淀B析出，其化学方程式为 。

16、在北部天空的小熊座上有著名的北极星，可以借助大熊座比较容易地找到北极星。黑夜可以用北极星辨认方向。35、有六瓶白色固体，它们是和无水，现仅用蒸馏水及已被检出物质对它们作出鉴别，根据以下实验步骤，请在空格内填写须加入的试剂，填写检出物质时须与实验现象上下对应。

15、为了便于辨认，人们把看起来不动的星星分成群，划分成不同的区域，根据其形态想象成人、动物或其他物体的形状，并且给它们命名。天空中这些被人们分成的许多区域就称为星座。 （1）
（2）
（3）
36、某无色透明溶液跟金属Al反应，放出H2。试判断下列离子：Mg2+、Cu2+、Ba2+、H+、Ag+、SO42－、CO32－、HCO3－、OH－、NO3－，下列两种情况何者能存在于此溶液中
（1）当生成Al3+时，可能存在 。

答：这个垃圾场不仅要能填埋垃圾，而且要能防止周围环境和地下水的污染。 （2）当生成AlO2－时，可能存在 。