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03铝及其化合物
【核心知识梳理】
一、铝及其合金的物理性质
1、铝:______色金属光泽,密度_______,熔点;664.0℃,有良好的_____、_____、__________。 2、铝合金的物理性质
(1)硬铝:铝、铜、镁、锰合金,具有坚硬、美观、轻巧、耐用、长久有锈的优点,是制造飞机的理想材料。
(2) 铝—锂合金:低密度、高强度,是航空飞行器较理想的材料之一。
(3)铝在地壳中的含量丰富,仅次于和,是地壳里含量最多的金属元素。铝在自然界里以存在。铝的发现比较晚,这是因为。
例题: 下列金属冶炼的反应原理,错误的是( )
通电
A.2NaCl(熔融) → 2Na + Cl2↑ 高温
C.Fe3O4 + 4CO → 3Fe + 4CO2 二、单质铝的化学性质
1、与非金属单质反应 (1)与氯气反应
现象:反应剧烈,发出耀眼白光,放出大量热量。 化学方程式:__________________________________ (2)铝的氧化
操作:将擦去氧化膜的铝条插入硝酸汞溶液里,稍后取出铝条,用滤纸将表面吸干,再放在干燥的滤纸上,观察。
现象:铝条表面长出白毛,且铝条表面发烫。
结论:__________________________________________________________ (3)其他
铝粉与硫粉共热:________________________________________ 例题:
1. 将去掉表面氧化膜的铝条放入硝酸汞溶液片刻后取出,用滤纸轻轻吸干,放置片刻后看
到的现象,反应的化学方程式是:,。 2. 将铝条放在冷水中,(“有”或“无”)明显现象,加热后看到,反应的化学方程式是:。
在反应后的溶液中滴加酚酞,溶液显色。
3. 将铝条放入NaOH溶液中观察到,反应的化学方程式是:。标出电子转移方向和数目。 4. 铝在热水中能反应,但我们可以用铝制炊具烧开水,原因。用铝锅煮酸性食物(含有醋
酸),会造成铝摄入人体的不良后果,反应的离子方程式,。铝锅不能用碱液洗涤,否则易损坏。若用烧碱洗涤铝锅,可能发生反应的化学方程式,。 2、铝热反应
(1)铝粉和氧化铁反应 实验:如右图
现象:①镁条剧烈燃烧,放出热量
②氧化铁粉末和铝粉发生剧烈反应,放出大量热 ③纸漏斗被烧穿,有熔融物落入沙中 结论:_____________________________
△
B.MgO + H2→ Mg + H2O D.2HgO △→ 2Hg + O2↑
(2)铝热剂与铝热反应
铝热剂:一些难熔金属氧化物与铝粉的混合物叫做铝热剂
铝热反应:当铝热剂加热反应时,反应会放出大量的热,使混合物达到很高的温度,生成氧化铝和液态金属,这样的反应叫做铝热反应 (3)其他铝热反应
铝粉与二氧化锰共热:______________________________________ 铝粉与五氧化二钒共热:____________________________________ (4)铝热反应的用途
焊接钢轨、冶炼某些难熔的金属。
3、与酸反应
(1)铝在冷的浓硝酸和浓硫酸中会发生钝化现象。 (2)与酸的置换反应
铝片放入稀硫酸中:_______________________________________
4、与碱反应
实验:将铝条浸入氢氧化钠溶液中,稍加热。 现象:有大量气泡产生。
结论:铝与强碱溶液能反应,其方程式为:_____________________________________ 分析:上述反应可看成两步,一为铝与水的反应:2Al+6H2O→ 2Al(OH)3+3H2↑ 二为氢氧化铝与氢氧化钠反应:Al(OH)3+NaOH→NaAlO2+2H2O 2Al+2NaOH+6H2O→2NaAlO2+ 4H2O +3H2↑
【典型习题分析】
【例1】铝和铝合金具有许多优良性能,在人类生活中应用广泛。请根据铝及其合金的有关用途推测性质。
(1) 制极薄的铝箔 (2) 制电缆 (3) 做散热材料 (4) 高质量反射镜 (5) 装运浓硝酸
(6) 与难熔金属氧化物反应冶炼难熔金属 (7) 铝合金用做航空飞行器结构材料
【例2】一种由两种金属组成的合金16 g,投入到足量的稀硫酸中,测得产生气体为11.2 L(S.T.P),则原合金可能是:()
A.Mg-Cu合金 B.Mg-Al合金 C.Zn-Al合金 D.Fe-Zn合金 【例3】下列离子方程式书写正确的是:()
A.钠和冷水反应 Na+2H2O→Na++2OH?+H2↑
++-
B.H2SO4与Ba(OH)2溶液反应:Ba2+2OH—+2H十SO42→ BaSO4↓+2H2O
++
C.FeS固体放入稀硝酸溶液中:FeS+2H→Fe2+H2S↑
+
D.CH3COOH溶液与NaOH溶液反应: H+ OH—→H2O 【例4】将两种或多种金属在同一容器中加热使其熔合,冷凝后得到具有金属特性的熔合物—合金,这是制取合金的一种常用方法。硬铝就是用途极广的一种合金。试根据下表数据判断(其他条件均可满足),不宜采用上述方法制取的合金是
金属 熔点/℃ 沸点/℃ 钠 97.5 883 镁 649 1090 铝 660 2467 铜 1083 2567 铁 1535 2750 A.铁---铜合金 B.镁---铁合金 C.铝---钠合金 D.铝---铜合金
【例5】含有下列离子的溶液进行以下实验, 请写出①—⑦步有关的离子方程式
有关离子方程式: 1 3 5 7 2 6 4
【例6】用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁(如右图),将试管浸入硝酸汞溶液中,片刻取出,然后置于空气中,不久铝箔表面生出“白毛”,红墨水柱右端上升。根据实验现象判断下列说法错误的是 A 实验中发生的反应都是氧化还原反应 B 铝是一种较活泼的金属
C 铝与氧气反应放出大量的热量
D 铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的混合物 【例7】用铝热反应冶炼难熔金属,最主要是因为
A.铝具有导热性 B.铝氧化时放出大量的热 C.铝是还原剂 D.铝具有两性
【课堂训练题】
1、关于晶体的下列说法正确的是( ) A.在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子
B.在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
C.原子晶体的熔点一定比金属晶体的高 D.分子晶体的熔点一定比金属晶体的低 2、能用铝为原料来冶炼难熔的金属是因为( )
A.铝的密度小, 熔点较低 B.铝在空气中燃烧, 放出大量的热
C.铝在金属活动性顺序表排在较前面D.铝具有还原性、发生氧化还原反应时放出大量热 3、利用铝合金代替铝制钥匙是利用铝合金的( )
A.熔点低 A.镁原子 A.1∶1
B.不易锈蚀
C.硬度大
D.密度小
4、金属镁晶体中含有的结构微粒是( )
B.只有镁离子 C.镁原子与镁离子 D.镁离子和自由电子
C.3∶2
D.8∶9
5、等物质的量的铝粉分别与足量的Fe3O4和Fe2O3反应,生成铁的质量比为( )
B.9∶8
6、下列说法正确的是 ( )
A.金属在常温下都是晶体 B.黑色金属是黑色的
C.钠不能从硫酸铜溶液中置换出铜
D.在化学反应中金属失去的电子越多, 其还原性越强
7、用铝热法还原下列化合物,制得金属各1mol,需消耗铝最少的是( )
A.MnO2
B.WO3
C.Co3O4
D.Cr2O3
8、有关Al与NaOH溶液的反应的说法中,正确的是( )
A.铝是还原剂,其氧化产物是Al(OH)3 B.NaOH是氧化剂,其氧化产物是H2 C.铝是还原剂,H2O和NaOH都是氧化剂 D.H2O是氧化剂,Al被氧化 A.加入足量镁粉的Fe2(SO4)3溶液 B.加入过量铁粉的稀硝酸溶液 C.铁丝在足量的氯气中燃烧后,所得产物的溶液 D.长期暴露在空气中的绿矾溶液 10、铁屑溶于过量的稀硫酸,过滤后向滤液中加入适量硝酸,再加入过量的氨水,有红褐色沉淀生成。过滤,加热沉淀物至质量不再发生变化,得到红棕色的残渣。上述沉淀和残渣分别为 ( ) A. Fe(OH)3;Fe2O3 B. Fe(OH)2;FeOC. Fe(OH)2、Fe(OH)3;Fe3O4 D.Fe2O3;Fe(OH)3 11、制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”,发生的反应为
2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2。向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结果不可能出现的是( )
A.烧杯中有铜无铁B.烧杯中有铁无铜 C.烧杯中铁、铜都有D.烧杯中铁、铜都无 12、下列金属晶体熔点高低的顺序中, 正确的是( )
A.K > Al > Mg > Na B.Al > Mg > Na > K C.Na > K > Al > Mg D.K > Al > Na > Mg 13、a、b、c、d、e分别是Cu、Ag、Fe、Mg、Al五种金属的一种, 已知 (1)a、c均能与稀H2SO4反应放出气体 (2)b与d的硝酸盐反应置换出单质d (3)c与强碱反应放出气体 (4)c、e在冷浓H2SO4发生钝化, 由此可判断a、b、c、d、e依次为( )
A.Fe、Cu、Al、Ag、Mg
B.Al、Cu、Mg、Ag、Fe
C.Mg、Cu、Al、Ag、Fe D.Mg、Ag、Al、Cu、Fe
14、由FeO、Fe2O3和Fe3O4组成的混合物,测得其中铁元素与氧元素的质量比为21:8,,则这种混合物中FeO、Fe2O3和Fe3O4的物质的量之比是( )
A.1:2:1 B. 2:1:1 C. 1:1:1 D. 1:1:3
15、把a g铁铝合金粉末溶于足量盐酸中,加入过量NaOH溶液。过滤出沉淀,经洗涤、干
9、在下列所指的各溶液中,分别滴加KSCN溶液后,溶液不呈血红色的是( )
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