内容正文:
高考总复习·化学[全国统考版]
第3讲 金属材料 开发利用金属矿物
复习目标
1.掌握铝及其重要化合物的性质、用途和制备方法。2.了解合金的定义及特点,了解金属材料的分类。3.掌握铜及其化合物的性质及用途。4.掌握金属冶炼的常用方法。
考点一 铝及其重要化合物
1.铝
(1)铝的物理性质
银白色、具有金属光泽的固体,熔、沸点高,密度小。质地柔软,具有良好的延展性、导电性、导热性。铝是地壳中含量最多的金属元素。
(2)铝的化学性质:铝是第三周期ⅢA族元素,容易失电子,是活泼的金属元素。
①与非金属单质反应
与O2:4Al+3O22Al2O3(常温下在空气中形成氧化膜);
与Cl2:2Al+3Cl22AlCl3。
②与稀盐酸、稀硫酸反应,离子方程式为2Al+6H+===2Al3++3H2↑。
③与强氧化性酸(浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸)反应:
a.常温下,在浓H2SO4、浓HNO3中发生钝化。
b.与稀硝酸反应:Al+4HNO3(稀)=== Al(NO3)3+NO↑+2H2O。
④与NaOH等强碱溶液反应:2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。
⑤与某些氧化物反应:8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe。
(3)工业制法:2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑。
2.氧化铝
(1)物理性质及用途:俗名矾土,白色粉末状晶体,不溶于水,熔点很高,常用作耐火材料,也是冶炼铝的原料。
(2)化学性质(两性):
与盐酸、NaOH溶液反应的离子方程式分别为Al2O3+6H+===2Al3++3H2O、Al2O3+2OH-===2AlO+H2O。
3.氢氧化铝
(1)物理性质
白色胶状固体,不溶于水,有较强的吸附性。
(2)化学性质
①
②两性:与盐酸、NaOH溶液反应的离子方程式分别为Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O、Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O。
③受热分解:2Al(OH)3Al2O3+3H2O。
(3)制备
向可溶性铝盐中加入氨水:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+。
(4)用途
①作胃酸中和剂。
②Al(OH)3胶体具有净水作用。
4.偏铝酸钠的性质
(1)与稀盐酸等反应:AlO+H++H2O===Al(OH)3↓(酸适量)、AlO+4H+===Al3++2H2O(酸过量)。
(2)水解反应:NaAlO2+2H2OAl(OH)3+NaOH。
(3)与碳酸氢钠溶液反应:AlO+HCO+H2O===Al(OH)3↓+。
(4)与CO2反应[可用于Al(OH)3的制备]:
2AlO+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+(CO2不足)、AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+(CO2过量)。
5.可溶性铝盐的性质
(1)与强碱反应:Al3++3OH-===Al(OH)3↓(碱适量)、Al3++4OH-===AlO+2H2O(碱过量)。
(2)水解反应
①单水解:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+。
②泡沫灭火器的灭火原理:Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑。
③与碳酸钠溶液混合:2Al3++3CO+3H2O===2Al(OH)3↓+3CO2↑。
④与偏铝酸钠溶液混合[可用于Al(OH)3的制备]:Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓。
6.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]
(1)复盐:由两种不同的金属离子(或其中一种为铵根离子)和一种酸根离子组成的化合物,叫做复盐。复盐溶于水时,电离出的离子,跟组成它的简单盐电离出的离子相同。
(2)净水原理
KAl(SO4)2===K++Al3++2SO(电离)、Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+。
生成的Al(OH)3胶粒的吸附能力很强,能吸附水中的悬浮物质,并聚集成沉淀,使水澄清,但不能杀菌、消毒。
请指出下列各说法的错因
(1)能用铝槽车储运浓硫酸和浓硝酸,是因为铝的化学性质稳定,不与浓硫酸、浓硝酸反应。
错因:常温下,铝与浓硫酸、浓硝酸发生钝化,不是不反应。
(2)1 mol Al与足量的盐酸或NaOH 溶液反应,所消耗的HCl和NaOH物质的量不同,故转移电子数不同。
错因:1__mol__Al与足量的盐酸或NaOH溶液反应,转移电子数均为3NA。
(3)Al2O3的熔点高,可作耐高温材料,实验室可用氧化铝坩埚熔化NaOH、Na2CO3固体等。
错因:Al2O3能与NaOH、Na2CO3等反应。
(4)实验室通常用可溶性铝盐溶液和NaOH溶液反应制备Al(OH)3。
错因:Al(OH)3能溶于NaOH溶液,实验室通常用可溶性铝盐溶液和氨水反应制备Al(OH)3。
(5)明矾可作净水剂,起到杀菌消毒的作用。
错因:明矾不能杀菌消毒。
(6)AlO、HCO在水溶