2017届高三一轮复习 铝及其化合物导学案
【考纲定位】
1.了解金属铝的主要性质（铝的还原性）及应用。
2.了解铝的重要化合物的主要性质（氧化铝和氢氧化铝的的两性）、转化及应用。 【考情分析】
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本内容主要考查Al的性质，Al2O3、Al(OH)3的两性及Al3、[Al(OH)4]、Al(OH)3之间的转化，常见题型有选择题和非选择题。预测2015年高考仍会突出在铝与碱的反应，Al2O3、Al(OH)3的两性等基础知识上，还可能涉及铝的重要化合物的用途，如明矾净水、含铝药品、食品的摄入等与生活联系密切的内容。 【知识梳理】 一、铝
1．铝的结构和存在
铝位于元素周期表第3周期第ⅢA族，原子结构示意图为。铝元素在地壳中含量丰富，仅次于氧、硅。自然界中的铝全部以化合态存在。 2．金属铝的物理性质
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，密度较小，质地柔软。 3．金属铝的化学性质——还原性 (1)与氧气等非金属反应
①常温下，铝被空气中的氧气氧化，在表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻止内部的金属继续跟氧气发生反应。因此，铝在常温下具有抗腐蚀性。
②点燃时,铝箔在氧气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体，放出大量的热。这个反应放出大量的热和耀眼的白光，因此，铝可用于制造燃烧弹、信号弹、火箭推进剂等。 【思考1】铝的化学性质活泼，为什么日常生活中广泛使用的铝制品却具有较好的抗腐蚀性能？
答
案
铝在常温下迅速被氧气氧化，形成一层致密的氧化膜，保护铝不再被氧化，因而铝制品通常具有较强的抗腐蚀性能。 (2)铝与酸的反应
①与非氧化性酸（盐酸、稀硫酸）反应，有氢气生成。
②与氧化性酸（硝酸，浓硫酸）反应，无氢气生成。Al、Fe遇冷的浓硫酸、浓硝酸会发生钝化，不是不反应，而是生成致密的氧化物薄膜。且在加热条件下，还能继续反应。
【思考2】金属铝是活泼的金属，能与酸反应，为什么能用铝槽储运浓H2SO4或浓HNO3? 答案
常温下浓H2SO4、浓HNO3能使铝钝化(在表面形成一层致密的氧化膜)，阻止反应继续进行。
(3)与某些盐溶液（如硝酸汞）的反应：2Al＋3Hg(NO3)2===2Al(NO3)3＋3Hg。 【即时训练1】下列关于铝的叙述中，不正确的是 ( )
A．铝是地壳里含量最多的金属元素 B．铝的化学性质活泼，但常温下不能被氧气氧化 C．铝在常温下能被浓硫酸氧化而钝化 D．在化学反应中，铝容易失去电子，是还原剂 (4)铝是一种典型的不仅能与酸反应，还能与强碱溶液反应的金属。 【思考3】如何除去镁粉中的铝粉？
加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥
【即时训练2】不能用于除去铜粉中混有的铝粉的试剂是（ ）
A、稀硝酸 B、CuSO4溶液 C、NaOH溶液 D、稀盐酸 (5)铝跟某些金属氧化物反应——铝热反应。
高温
如Al与Fe2O3反应的化学方程式为2Al＋Fe2O3=====Al2O3＋2Fe。 【注意】
1、不仅铝粉和氧化铁粉末的混合物称为铝热剂，这个反应称为铝热反应，而且和其它某些金属氧化物的混合物也叫铝热剂，反应也是铝热反应。 2、铝热反应在生产上的两个重要应用
①用铝做还原剂冶炼高熔点的难熔金属。②焊接钢轨、定向爆破。 【即时训练3】下列混合物不能组成铝热剂的是（ ）
A. Al和V2O5 B. Al和MnO2 C. Al和MgO D. Al和Fe3O4 4．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、铝的重要化合物 1．氧化铝
(1)物理性质：通常为白色固体，难溶于水，具有很高的熔点。是很好的耐火材料(作耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器等)，自然界中纯净的Al2O3晶体俗称刚玉，硬度仅次于金刚石。
(2)化学性质：氧化铝具有两性，既与强酸反应也与强碱反应，属于两性氧化物。 【即时训练4】下列说法正确的是( )
A．Al2O3难溶于水，不跟水反应，所以它不是Al(OH)3对应的氧化物 B．因为Al2O3是金属氧化物，所以Al2O3是碱性氧化物 C．Al2O3能跟所有的酸、碱溶液反应 D．Al2O3能跟强的酸、碱溶液反应 (3)用途： ①耐火材料(Al2O3熔点高)
电解
②冶炼金属铝[工业制备铝：2Al2O3(熔融)冰晶石=====4Al＋3O2↑]
【思考4】工业上用电解熔融Al2O3冶炼铝而不采用电解AlCl3的方法，原因是什么？ 提示：原因是AlCl3属于共价化合物，熔融状态下不导电。 2．氢氧化铝 (1)物理性质：白色絮状不溶于水的固体，有较强的吸附性（吸附水中悬浮物和色素的能力）。 (2)化学性质：受热易分解，是一种典型的两性氢氧化物，只溶于强酸或强碱，而不溶于弱酸或弱 碱。
【思考5】现有AlCl3溶液和MgCl2溶液，如何用NaOH鉴别？ 答案：
取三种溶液于试管中，分别滴加过量的NaOH溶液，无现象的是NaCl溶液，有白色沉淀生成且溶解的是AlCl3溶液，不溶解的是MgCl2溶液。
【即时训练5】下列关于Al(OH)3的性质叙述错误的是（ ）
A. Al(OH)3 是难溶于水的白色沉淀 B. Al(OH)3 能凝聚水中的悬浮物 C. Al(OH)3 能溶于氨水 D. Al(OH)3属于两性氢氧化物 (3)实验室制取Al(OH)3的三种重要方法
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①用可溶性铝盐和过量氨水反应：Al3＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4 【思考6】制备Al(OH)3时为什么不用NaOH溶液，而使用氨水？
提示：NaOH溶液可以溶解Al(OH)3，而氨水不能溶解Al(OH)3。
②四羟基合铝酸盐溶液中通足量CO2：[Al(OH)4]＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO3
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③用可溶性铝盐溶液与四羟基合铝酸盐溶液反应：Al3＋3[Al(OH)4]===4Al(OH)3↓
【即时训练6】用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝，下述操作步骤中最恰当的组合是 ①加盐酸溶解 ②加烧碱溶液溶解 ③过滤 ④通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀
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⑤加入盐酸生成Al(OH)3沉淀 ⑥加入过量烧碱溶液
A．①⑥⑤③ B．②③④③ C．②③⑤③ D．①③⑤③ (4)用途：
由于其可与胃酸(盐酸)反应，不会对胃壁产生强烈刺激作用，所以可以用来治疗胃酸过多，但不能用强碱如NaOH。 3．常见的铝盐——明矾 (1)化学式为KAl(SO4)2·12H2O(十二水合硫酸铝钾)，是无色晶体，易溶于水。
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(2)电离方程式KAl(SO4)2===K＋Al3＋2SO24。 (3)明矾净水原理：明矾溶于水时，因溶液中的铝离子发生水解，生成Al(OH)3胶体，Al(OH)3的吸附能力很强，可以吸附水中的杂质，使它可以和水中悬浮物形成不溶物沉降下来，故明
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矾可用作净水剂，其水解反应的离子方程式为Al＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋。 【典例精析】(2013·大纲卷节选)
铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下：
回答下列问题：
(1)写出反应1的化学方程式_____________________________________________________。 (2)反应2的离子方程式为_______________________________________________________。 (3)电解制铝的化学方程式是_____________________________________________________。
【答案】 (1)2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O、2NaOH＋Al2O3===2NaAlO2＋H2O
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(2)2AlO2＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO3
电解(3)2Al2O3(熔融)冰晶石=====4Al＋3O2↑
【变式训练】
铝土矿的主要成分是Al2O3，此处还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质，从铝土矿中提纯Al2O3的工艺流程如下：
讨论回答下列问题：
(1)写出①、②中可能发生反应的离子方程式：
①________________________________________________________________________， ②________________________________________________________________________。
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(2)步骤②中不用氨水沉淀Fe3的原因：
__________________________________________________________________________。
答案 ①Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
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②Al3＋＋4OH－===AlO－2＋2H2O，Fe＋3OH===Fe(OH)3↓
答案 Al(OH)3只能溶于强碱，不能溶于氨水，用氨水不能将Fe(OH)3和Al(OH)3分离 【分层检测】