内容正文:
考点14 铝及其化合物
本考点是历年高考的考查重点,常在选择题中重点考查常见金属元素的基本反应、离子检验及用途,非选择题中常借助工艺流程的形式,以除杂或提纯等相关问题为主线综合考查金属元素化合物的性质。由于铝及其化合物的性质很丰富,在高考命题中立足点也多种多样,如以选择题形式考查离子共存、离子反应、氧化还原反应、简单计算等,也可以出推断题,还可以出实验题。
预测2022年会继续在选择题中或非选择题中加强对铝及其化合物的考查, 在复习时要注意 “铝三角”,要加强化合物知识与理论部分的联系。以工艺流程的形式考查考生对陌生金属元素的认知能力,考生应该在熟练掌握常见金属元素性质及应用的基础上,强化对陌生金属元素(如第四周期的Ti、V、Cr、Mn、Co 、Ni、Ga等)知识的迁移能力
一、铝的性质
二、铝的重要化合物
铝的性质
1.铝的结构和存在
铝位于元素周期表第3周期ⅢA族,原子结构示意图为。铝是地壳中含量最多的金属元素。自然界中的铝全部以化合态的形式存在。
2.铝的物理性质及用途
物理
性质
状态
色泽
密度
熔点
沸点
硬度
导电、导热性
延展性
固态
银白色
2.7 g·cm-3
660.4℃
2 467℃
较软
很好
良好
用途
纯铝用作导线,铝合金用于制备汽车、飞机、生活用品等
3.金属铝的化学性质
4.铝热实验中的有关问题
实验装置
实验现象
①镁带剧烈燃烧,放出大量的热,并发出耀眼的白光,氧化铁与铝粉在较高温度下发生剧烈的反应;②纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中
实验结论
高温下,铝与氧化铁发生反应,放出大量的热:Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3
原理应用
①制取熔点较高、活动性弱于Al的金属,如铁、铬、锰、钨等,3MnO2+4Al3Mn+2Al2O3;
②金属焊接,如野外焊接钢轨等
5.铝的用途
纯铝用作导线,铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。
1.铝的特殊性
(1)活泼金属与酸反应是金属的通性,而铝不仅能与酸(H+)反应,还能够与碱溶液反应,表现出特殊性:2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑。
(2)常温下,能用铝制容器盛放浓硫酸、浓硝酸的原因是二者能使铝发生“钝化”,而不是铝与浓硫酸、浓硝酸不反应。
(3)铝制品不宜长时间盛放咸菜等腌制食品,原因是氯化钠溶液中的氯离子会破坏氧化膜的结构。
(4)铝与稀硝酸反应时生成的气体是NO而不是H2。
2.铝与酸或碱反应生成H2的量的关系
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑
2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑
(1)等质量的铝与足量的盐酸、氢氧化钠溶液分别反应:
①产生H2的物质的量相等。
②消耗H+、OH-的物质的量之比为n(H+)∶n(OH-)=3∶1。
(2)足量的铝分别与等物质的量的HCl和NaOH反应:
①消耗Al的物质的量之比为1∶3。
②生成H2的物质的量之比为1∶3。
(3)一定量的铝分别与一定量的盐酸、氢氧化钠溶液反应:
若产生氢气的体积比为<<1,则必定
①铝与盐酸反应时,铝过量而HCl不足。
②铝与氢氧化钠溶液反应时,铝不足而NaOH过量。
(1)铝在自然界中有游离态和化合态两种形式( )
(2)MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂( )
(3)铝与Fe2O3发生铝热反应,反应后固体物质增重( )
(4)冶炼铝时常用焦炭做还原剂( )
(5)由于铝在空气中不会锈蚀,所以铝制品的使用寿命都很长( )
(6)由于铝具有强还原性,所以常用铝来冶炼某些高熔点金属( )
(7)常温下,铝被浓硫酸钝化,所以可用浓硫酸除去铝表面的铜镀层( )
(8)由于铝的导电性能比铜强,所以常用铝制造电线、电缆( )
(9)铝与少量NaOH溶液反应得到铝盐,与足量NaOH溶液反应生成偏铝酸盐( )
(10)铝能在空气中稳定存在是因为其表面覆盖着一层氧化铝薄膜
答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)× (8)× (9)× (10)√
【典例】
例1 下列关于铝单质的叙述中,正确的是( )
A.不能用铝制的器皿来盛放酸梅汤或碱水是因为铝会和酸或碱反应
B.铝制品在空气中有很强的抗腐蚀性是因为铝的化学性质很稳定
C.铝和NaOH溶液反应:Al+2OH-+2H2O===[Al(OH)4]-+H2↑
D.用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热,熔化后的液态铝会滴落下来,是因为金属铝的熔点较低
【解析】A项,无论是铝还是其氧化物都能与酸或碱反应,正确;B项,铝表面形成致密的氧化膜,错误;C项,电荷、电子均不守恒,正确的离子方程式为2Al+2OH-+6H2O