内容正文:
专题一:元素化合物
重点
1、金属元素以及非金属元素的重要的化学性质,以及常见的用途。
2、重要物质的制备--除杂--性质实验
难点
1、金属和非金属元素的通性和特性(Na、Al、Fe、Cl、N、S)
2、工业流程题目
高考占比
1、高考化学的重要载体
2、原理以及概念应用的前天
3、占据高考总分百分之30~40%,是实验以及流程题目的基础
第二讲:铝和铝的重要化合物
1、 知识梳理
Al及其化合物关系图
1、 铝的结构
1. 铝的原子结构示意图
Al在元素周期表的位置 Al原子 Al3+离子
2. 周期表中的位置
第三周期ⅢA主族,氯原子核外有3个电子,在化学反应中,容易失失去最外层的三个电子,显+3价。
2、 铝单质的化学性质
1. 物理性质
铝是银白色的轻金属,较软,密度2.7g/cm3,熔点660.4℃,沸点2467℃。 纯铝的导电性和延展性很好,在空气中具有很好的耐腐蚀性。
2. 化学性质
(1) 与非金属单质的反应
A 与氯气(Cl2)反应 2Al+3Cl22AlCl3
B 在空气中缓慢氧化,在氧气(O2)中剧烈燃烧
4Al+3O22Al2O3
思考:金属的活动性顺序中,铝位于铁前面,为什么铁在空气中容易生锈,而铝在空气中却不易腐蚀呢?
(2) 与盐溶液的反应
2Al+3CuSO4Al2(SO4)3+3Cu
(3) 与某些氧化物的反应-铝热反应
Al+Fe2O3Fe+Al2O3
【现象】发出耀眼的光芒,放出大量的热,有熔融物生成
(4) 与沸水微弱反应
2Al +6H2O 2Al(OH)3+3H2
(5) 与酸反应
2Al+6HCl2AlCl3+3H2
2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2
注意:铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中钝化。
钝化是指某些金属在常温下遇到强氧化性酸,如浓硫酸、浓硝酸时,在表面生成致密的氧化物薄膜从而阻止内部金属进一步反应的现象。
(6) 与碱反应
2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2
反应的实质分两步进行
第一步 :
2Al +6H2O2Al(OH)3+3H2
第二步:
Al(OH)3+ NaOHNaAlO2+2H2O
合并后:
2Al+2NaOH+6H2O2NaAlO2+3H2+4 H2O
消去方程式两边4分子的水,最终得到反应方程式:
2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2
3、 铝的重要化合物
1、 氧化铝Al2O3
(1) 物理性质
白色固体,熔点高(2050℃),不溶于水,不与水化合。常做耐火材料,刚玉的主要成分是Al2O3,红宝石是含有少量铬元素的刚玉,蓝宝石是含有少量铁元素和钛元素。
(2) 化学性质
①电解氧化铝制备铝单质
但是由于氧化铝的熔点很高,故在氧化铝中添加冰晶石降低熔点
2Al2O3(熔融)4Al+3O2
②与酸反应 Al2O3+6HClAlCl3+3H2O
③与碱反应 Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O
既能跟酸反应又能跟碱反应生成盐和水的氧化物叫做两性氧化物
2、 氢氧化铝Al(OH)3
(1) 物理性质 白色胶状物质,不容易水,有强的吸附性,可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。
② Al(OH)3+ NaOHNaAlO2+2H2O
③ Al(OH)3+3HClAlCl3+3H2O
Al(OH)3具有两性的原因 H++AlO2—+2H2O⇋Al(OH)3⇋Al3++3OH-
注意:
Al(OH)3作为碱时是三元碱,作为酸时是一元酸HAlO2
Al(OH)3作与酸碱反应时,弱酸弱碱是不能将其溶解的。
4、 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+ 制备Al(OH)3用弱碱更合适
2、 AlCl3中逐滴加入NaOH直至过量
离子方程式:
Al3++3OH- Al(OH)3
Al(OH)3+OH- AlO2—+2H2O
现象:白色沉淀现增加后减少最后消失
3、 向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液
相关离子方程式:
Al3++4OH- AlO2—+2H2O
Al3++AlO2—+2H2O 4Al(OH)3
现象:刚开始无沉淀生成,后来白色沉淀逐渐增加,最后沉淀量不变。
(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
2AlO2—+ CO2(少量)+3H2O2Al(OH)3↓+ CO32-
AlO2—+ CO2(足量)+2H2OAl(OH)3↓+H CO3-
2. 向含有AlO2—的偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸直至过量
离子方程式:
AlO2—