专题10 铝及其化合物（精讲）-2023年高考化学二轮复习精讲+精练

专题10 铝及其化合物 【高频考点解读】 1.认识金属材料的性能和应用，根据金属及其化合物的性质理解常见金属的冶炼原理。 2.根据金属的冶炼原理及方法，认识开发利用金属矿物应具有可持续性，培养绿色环保意识。 3.科学领悟铜、铝及其化合物的性质及探究方案并进行实验探究，得出其主要性质。 【热点解读】 热点一 铝的性质及应用 1．金属铝的物理性质 银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和导热性等，密度较小，质地柔软。 2．金属铝的化学性质 ①4Al＋3O22Al2O3 ②2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3 ③2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑ ④2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑ 3．铝热反应 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 4.铝的制备和用途 (1)制备原理 电解熔融Al2O3：2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑。 【特别提醒】工业上冶炼Al用电解熔融Al2O3而不用AlCl3的原因是AlCl3是共价化合物，熔融态不导电。 (2)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。 【特别提醒】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。 热点二 铝的化合物 1．氧化铝 (1)物理性质：白色固体，难溶于水，熔点很高。 (2)化学性质 2．氢氧化铝 (1)物理性质：白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。 (2)化学性质(用化学方程式表示) Al(OH)3的电离方程式为 酸式电离：Al(OH)3＋H2O [Al(OH)4]－＋H＋ 碱式电离：Al(OH)3Al3＋＋3OH－ 写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式： ①Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。 ②Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－。 ③2Al(OH)3Al2O3＋3H2O。 (3)制备 ①向铝盐中加入氨水，离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O ===Al(OH)3↓＋3NH。 ②Na[Al(OH)4]溶液中通入足量CO2，离子方程式为 [Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO。 ③Na[Al(OH)4]溶液与AlCl3溶液混合：3[Al(OH)4]－＋Al3＋===4Al(OH)3↓。 3．常见的铝盐 (1)硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。 (2)明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH＜(填“＜”“>”或“＝”)7。明矾可以净水，其净水的原理是Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋，Al(OH)3胶体吸附水中的杂质形成沉淀而净水。 【方法拓展】数形结合与“铝三角” 1．Al3＋、Al(OH)3、[Al(OH)4]－之间的转化关系 (1)①Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH ②Al3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓ ③Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ (2)Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O (3)Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－ (4)[Al(OH)4]－＋4H＋===Al3＋＋4H2O (5)①[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO ②[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O (6)Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－ 2．铝三角的应用 (1)选择制备Al(OH)3的最佳途径 ①由Al3＋制备Al(OH)3，宜用Al3＋与氨水反应： Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH ②由NaAlO