第4章第13讲　金属材料　矿物的开发-（教师用书）【导学教程】2024新教材新高考化学新编大一轮总复习（鲁科版）

第13讲　金属材料　矿物的开发 [课标要求]　1.能列举、描述、辨识铝、镁、铜及其化合物重要的物理和化学性质及实验现象。2.了解合金的组成及其重要应用，能根据合金的性质分析生产、生活及环境中的某些常见问题。3.能根据金属活动性顺序分析化学问题。 考点一　铝及其化合物的性质 一、铝 1．铝的结构、存在形式 铝元素位于元素周期表中的第三周期ⅢA族，原子结构示意图为。铝是地壳中含量最多的金属元素，主要以化合态形式存在。 2．铝的物理性质 颜色 状态 密度 质地 延展性、导电性、传热性 银白色 有金属光泽 固体 较小 柔软 良好 3.铝的化学性质 写出图中有关反应的化学方程式： ① ②2Al＋3Cl22AlCl3。 ③ ④2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。 ⑤2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe(铝热反应)。 4．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。 二、氧化铝、氢氧化铝 1．氧化铝 (1)物理性质：白色固体，难溶于水，有很高的熔点。 (2)化学性质(用化学方程式表示)。 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： 。 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－===AlO＋2H2O； ③2Al(OH)3Al2O3＋3H2O。 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<7(填“<”“>”或“＝”)。明矾可以净水，其净水的原理是Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水。 ►题组一　铝及其化合物的性质及应用 1．下列有关铝及其化合物的说法正确的是(　　) A．室温下，将铝片放入浓硝酸中，无明显实验现象，说明铝与浓硝酸不发生反应 B．氧化铝是碱性氧化物，可用于治疗胃酸过多 C．明矾是常用的净水剂，净水时发生的反应为Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋ D．向AlCl3溶液中加入足量氨水，产生的白色沉淀立即溶解：Al3＋＋4NH3·H2O===AlO＋4NH＋2H2O 解析　室温下，Al在浓硝酸中发生钝化，无明显现象，A错误；Al2O3是两性氧化物，B错误；明矾溶于水电离产生Al3＋，Al3＋发生水解生成Al(OH)3胶体，胶体可吸附水中的悬浮杂质，起到净水作用，C正确；Al(OH)3不能溶于过量氨水，反应的离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH，D错误。 答案　C 2．(2023·济宁模拟)向分别盛有10 mL 3 mol·L－1的盐酸和NaOH溶液的甲、乙两烧杯中，加入等质量的铝粉，反应结束后，相同温度和压强测得生成的气体体积分别为V(甲)、V(乙)，下列说法正确的是(　　) A．消耗的HCl和NaOH的物质的量比为V(甲)∶V(乙) B．若V(甲)∶V(乙)＝1∶2，投入的铝粉质量为0.54 g C．若V(甲)∶V(乙)＝1∶3，铝粉在两烧杯中都恰好完全反应 D．若盐酸和NaOH溶液都完全反应，两反应的电子转移数之比为1∶1 解析　反应的化学方程式为2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，通过化学方程式可以看出，消耗的HCl和NaOH的物质的量比为3V(甲)∶V(乙)，A错误；盐酸和NaOH溶液中的溶质的物质的量均为0.03 mol，测得生成的气体体积比为V(甲)∶V(乙)＝1∶2，即生成的氢气物质的量之比是1∶2，设铝与酸完全反应时，生成的氢气的物质的量为x， 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ 6 3 0.03 mol x， 得：x＝0.015 mol；相同条件下气体的物质的量之比等于体积之比，所以氢氧化钠和铝反应生成的氢气的物质的量为：0.015 mol×2＝0.03 mol，碱与铝反应时，铝反应完全，设铝的物质的量为y， 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ 2 3 y 0.03 mol， 得：y＝0.02 mol，所以铝的质量为：0.02 mol×27 g/mol＝0.54 g，B正确；根据方程式，当V(甲)∶V(乙)＝1∶3时，消耗等物质的量的HCl和氢氧化钠，铝粉过量，C错误；根据方程式，HCl完全反应，该反