高中化学一线教师讲坛课题21：铝 doc

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课题21：铝

【课标要求】理解并能应用常见金属活动顺序；了解铝及其重要化合物的主要性质和重要作用。 【考向瞭望】以铝元素为命题素材综合考查基本概念和基本原理。 【知识梳理】

一、铝在自然界中的存在

铝元素在地壳中含量丰富，仅次于氧和硅。自然界中的铝全部以化合态存在；铝土矿的主要成分是氧化铝。

二、铝单质 （一）物理性质

银白色有金属光泽的固体，有良好的导电性、导热性和延展性，是质地较软的轻金属。 （二）化学性质

1、与非金属单质反应

（1）与O2反应：常温下，铝表面可形成致密的氧化膜保护层，故金属铝有一定的抗腐蚀性。

点燃 点燃或加热时与O2反应的化学方程式为：4Al＋3O2 2Al2O3。

点燃 （2）在点燃或加热的条件下与Cl2、S反应，化学反应方程式分别为：2Al＋3Cl2 2AlCl3，△ 2Al＋3S Al2S3。

2、与酸反应

（1）常温下铝遇浓HNO3、浓H2SO4能够发生钝化。

（2）与盐酸反应的化学方程式为：2Al＋6HCl＝2AlCl3＋3H2↑。

3、与强碱（如NaOH）溶液反应的化学方程式为：2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑。 4、与某些盐（如CuCl2）溶液反应的化学方程式为：2Al＋3CuCl2＝2AlCl3＋3Cu。

△ 5、与金属氧化物（如Fe2O3）反应（铝热反应）的化学方程式为：2Al＋Fe2O3 Al2O3＋2Fe。 三、从铝土矿中提铝 （一）工艺流程

NaOH溶液 CO2（过量） 高温 电解 铝土矿(主要成分Al2O3) NaAlO2溶液 Al(OH)3沉淀 Al2O3 Al。

① ② ③ ④ （二）各步反应的化学方程式： ①2NaOH＋Al2O3＝2NaAlO2＋H2O； ②NaAlO2＋CO2＋2H2O＝NaHCO3＋Al(OH)3↓；

通电 高温 ③2Al(OH)3 Al2O3＋3H2O； ④2Al2O3 4Al＋3O2↑。 【思考感悟】

仍以铝土矿为原料，设计另一套可行的提取铝的方案。

盐酸 NH(过量) 高温 电解 可按以下流程提取铝：铝土矿 AlCl3溶液 3 Al(OH)3 Al2O3 Al。 【基础训练】

1、铝在一种重要的金属。

（1）铝在元素周期表中的位置是第3周期，ⅢA族。

（2）生产中曾用铝热反应焊接钢轨，铝与氧化铁发生反应的化学方程式为

△ 2Al＋Fe2O3 Al2O3＋2Fe。

－－（3）铝与NaOH溶液反应的离子方程式为2Al＋2OH＋2H2O＝2AlO2＋3H2↑；同温同压下，－

在体积和浓度均为100mL2mol·L1的盐酸及NaOH溶液中各加入等质量的Al，产生气体的体积之比

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为5︰6，则所加Al的质量为2.16g。

（4）以AlCl3溶液为原料制取无水AlCl3，先制得AlCl3·6H2O晶体，主要操作包括①加热浓缩，②冷却结晶，③过滤。在①步操作中应注意的事项是：用玻璃棒不断搅拌溶液，当有晶体析出时停止加热。在干燥的HCl气流中加热AlCl3·6H2O晶体，能进一步制取无水AlCl3，其原因是（结合化学方程式简要说明）因存在AlCl3＋3H2O Al(OH)3＋3HCl，在干燥的HCl气流中，能抑制AlCl3的水解，且带走AlCl3·6H2O晶体受热产生的水蒸气，可得到纯净的AlCl3。

2、若在加入铝粉能放出氢气的溶液中，分别加入下列各组离子，可能大量共存的是（ C ）

＋－－＋＋＋－－

A、NH4、NO3、CO32、K B、Na、K、Cl、HCO3

－－＋＋－－＋＋

C、NO3、AlO2、K、Na D、NO3、Cl、Na、Fe2

－－

3、将0.1mol的镁、铝混合物溶于100mL2mol·L1的H2SO4溶液中，然后再滴加1mol·L1的NaOH溶液。请回答：

（1）若在滴加NaOH溶液的过程中沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化如图所示。当V1＝160mL时，则金属粉末中n(Mg)＝0.06mol，V2＝440mL。

＋＋

（2）若在滴加NaOH溶液过程中，欲使Mg2、Al3刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)＝400mL。

－

（3）若混合物仍为0.1mol，其中镁粉的物质的量为a，用100mL2mol·L1的H2SO4溶解此混合

－

物后，再加入450mL1mol·L1的NaOH溶液，所得沉淀中无Al(OH)3。满足此条件的a的取值范围是0.05mol≤a＜0.1mol。

【高考模拟】 4、（2008广东理基30）下列反应的离子方程式正确的是（ C ）

＋－

A、钠与水反应：Na＋H2O＝Na＋OH＋H2↑

＋－－

B、氯气与水反应：Cl2＋H2O＝2H＋Cl＋ClO

＋＋

C、氢氧化铝中的胃酸：Al(OH)3＋3H＝Al3＋3H2O

＋＋＋

D、用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板：Fe3＋Cu＝Fe2＋Cu2 5、（2007济南模拟）某教科书对“铝热反应”实验的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”，“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。已知：Al、Fe的熔点、沸点数据如下：

（1）某同学推测，铝热反应所得到的熔融物是铁铝合金。理由是：Al Fe 物质 该反应放热能使铁熔化，而铝的熔点比铁低，所以铁和铝能形成合金。熔点（℃） 660 1 535 你认为他的解释是否合理？合理（填“合理”或“不合理”）。 沸点（℃） 2 467 2 750 （2）根据已有知识找出一种验证产物中有Fe的最简单方法：用磁铁吸引，若能吸附，说明有铁生成。

（3）设计一个简单的实验方案，证明上述所得的熔融物中含有金属铝，请填写下列表格：

所用试剂 实验操作及现象 NaOH溶液 取少量样品放入试管中，加入NaOH溶液，若有无色气泡产生， 说明该熔融物中有铝 有关反应的化学方程式 2Al＋2NaOH＋2H2O＝3H2↑＋2NaAlO2 【作业】