内容正文:
第二讲 镁、铝及其化合物
考纲要求:
1.了解铝的主要性质及应用。
2.了解铝的重要化合物的主要性质及应用。
3. 了解镁的主要性质及应用。
考点一 含量丰富的金属单质——铝
[教材知识层面]
1.铝的原子结构
铝位于元素周期表中第三周期ⅢA族,原子结构示意图为,最外层有3个电子,在化学反应中易失去电子而表现为+3价,铝在地壳中含量丰富,仅次于氧,自然界中的铝全部以化合态形式存在。
2.铝的性质
(1)物理性质:
状态
色泽
密度
熔点
硬度
导电、导热性
延展性
固态
银白色
2.7 g·cm-3
660.4 ℃
较小
很好
良好
(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:
①
②2Al+3Cl22AlCl3
③
④2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑
⑤2Al+Fe2O32Fe+Al2O3
3.铝的应用
(1)制备:
电解熔融Al2O3:2Al2O34Al+3O2↑。
(2)用途:
①纯铝用作导线。
②铝合金制备汽车、飞机、生活用品等。
[高考考查层面]
命题点 铝与酸、碱的反应及计算
铝分别与盐酸、NaOH溶液反应的化学方程式为:
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑
2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑
从化学方程式可以看出,Al与酸、碱反应时生成H2的实质是:A,所以不论是Al与酸还是与碱反应,Al与产生H2的关系均是:2Al~3H2。A
(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生氢气的体积比为。=
(2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生氢气的体积比为。=
(3)一定量的铝分别和一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,若产生氢气的体积比为,则必定是:<<
①铝与盐酸反应时,铝过量而盐酸不足;
②铝与氢氧化钠溶液反应时,铝不足而氢氧化钠过量。
[典题示例]
1.将等物质的量的镁和铝混合,取等质量该混合物四份,分别加到足量的下列溶液中,充分反应后,放出氢气最多的是( )
A.3 mol·L-1HCl
B.4 mol·L-1HNO3
C.8 mol·L-1NaOH
D.18 mol·L-1H2SO4
2.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
[考点达标层面]
1.判断下列描述的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)铝罐可久盛食醋。( )
(2) Al、盐酸、NaOH溶液三者之间两两均能发生反应。( )
(3) Al溶于NaOH溶液中产生气体的离子方程式为2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑。( )
(4)铝与Fe2O3发生铝热反应后固体物质增重。( )
(5)常温下,相同的铝片中分别加入足量的浓、稀硝酸,浓硝酸中铝片先溶解完。( )
(6)工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al。( )
(7)铝制品在空气中能稳定存在是因为铝不活泼。( )
(8)铝箔插入稀硝酸中无现象,说明铝箔表面被HNO3氧化,形成致密的氧化膜。( )
2.将5.4 g Al投入200.0 mL 2.0 mol·L-1的某溶液中有氢气产生,充分反应后有金属剩余。该溶液可能是( )
A.HNO3溶液
B.Ba(OH)2溶液
C.H2SO4溶液
D.HCl溶液
考点二 铝的重要化合物——氧化铝、氢氧化铝
[教材知识层面]
1.氧化铝
(1)化学性质:
属于两性氧化物,写出下列反应的离子方程式:
(2)用途:
熔点很高,是一种较好的耐火材料,天然产刚玉的成分是Al2O3,还可制作各种宝石。
2.氢氧化铝
(1)白色胶状不溶于水的固体,有较强的吸附性。
(2)化学性质:
反应的化学方程式分别为:
①Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O;
②Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-;
③2Al(OH)3Al2O3+3H2O。
(3)制备:
①向铝盐溶液中加入氨水,离子方程式为
Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH。
②向四羟基合铝酸盐溶液中通入足量CO2,离子方程式为[Al(OH)4]-+CO2===Al(OH)3↓+HCO。
3.明矾净水原理
明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O,其净水的原理涉及的离子方程式表示为Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+。
[高考考查层面]
命题点1 从铝土矿中提取Al2O3的方法
铝土矿的主要成分是Al2O3,含有