從鋁土礦到鋁合金____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1．掌握鋁的化學(xué)性質(zhì)，了解鋁的重要化合物及其相互轉(zhuǎn)化。2．初步了解合金的概念和常見的金屬材料。知識點(diǎn)一．從鋁土礦中提取鋁1．鋁的存在 鋁元素占地殼總量的7.73%，是地殼中含量最多的金屬元素。鋁元素在自然界中主要以穩(wěn)定的化合態(tài)存在于鋁土礦中。氧化鋁（Al2O3）是鋁元素在地殼中的主要存在形式之一。 地殼中含量最多的四種金屬依次是：Al、Fe、Ca、Na2．從鋁土礦中制取鋁的原理（1）溶解Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O（2）過濾：除去殘?jiān)?。?）酸化NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3（4）過濾：除去濾液，得到氫氧化鋁。（5）灼燒2Al(OH)3△Al2O3+3H2O（6）電解2Al2O3通電4Al+3O2↑知識點(diǎn)二．鋁的氧化物與氫氧化物1．鋁的氧化物——氧化鋁（1）物理性質(zhì) 氧化鋁是白色、難溶于水的固體粉末，熔點(diǎn)為2054℃，沸點(diǎn)為2980℃。氧化鋁是一種高硬度的化合物。剛玉的主要成分是ɑ-氧化鋁，硬度僅次于金剛石。（2）化學(xué)性質(zhì)①與酸反應(yīng)生成鋁鹽和水 Al2O3+2H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O離子方程式：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O②與堿反應(yīng)生成偏鋁酸鹽和水 Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O離子方程式：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O③兩性氧化物：即可以和酸反應(yīng)，又可以和堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物。氧化鋁是典型的兩性氧化物。（3）氧化鋁的用途①因熔點(diǎn)高，常用于制造耐火材料（如耐火干鍋、耐火管、耐高溫的實(shí)驗(yàn)儀器等）。②用來制取金屬鋁。2．鋁的氫氧化物——?dú)溲趸X（1）物理性質(zhì) 氫氧化鋁是一種白色固體，在水溶液中形成的氫氧化鋁通常為白色絮狀固體，難溶于水，溶于水的氫氧化鋁形成膠體，有較強(qiáng)的吸附能力。（2）化學(xué)性質(zhì)①與酸反應(yīng)Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O②與堿反應(yīng)Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O③兩性氫氧化物：即能跟酸反應(yīng)生成鹽和水，又能跟堿反應(yīng)生成鹽和水的氫氧化物，叫做兩性氫氧化物。④氫氧化鋁的熱穩(wěn)定性Al(OH)3△Al2O3+3H2O（3）氫氧化鋁的實(shí)驗(yàn)室制備 在實(shí)驗(yàn)室中，通常可溶性鋁鹽溶液跟堿反應(yīng)制取氫氧化鋁。由于氫氧化鋁易溶于強(qiáng)堿而不溶于弱堿氨水，所以，實(shí)驗(yàn)室中制備氫氧化鋁一般使用氨水，而不使用氫氧化鈉等強(qiáng)堿。 AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl3．明礬（1）復(fù)鹽：由兩種或兩種以上的陽離子和一種陰離子組成的鹽叫做復(fù)鹽。（2）明礬：一種復(fù)鹽，化學(xué)式為KAl(SO4)2·12H2O，無色晶體，易溶于水，具有K+、Al3+、SO42-的性質(zhì)。（3）明礬的凈水原理明礬溶于水后發(fā)生電離：KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-電離出的Al3+與水反應(yīng)生成Al(OH)3膠體：Al3++3H2OAl(OH)3（膠體）+3H+Al(OH)3膠體具有很強(qiáng)的吸附能力，他能凝聚水中的懸浮物并使之沉降，從而達(dá)到凈水的目的，所以明礬常被用作凈水劑。知識點(diǎn)三．鋁及鋁合金1．物理性質(zhì) 鋁是銀白色的輕金屬，密度是2.70，熔點(diǎn)為660.4℃，沸點(diǎn)為2467℃。有較強(qiáng)的韌性、延展性，有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性。28283+13 鋁在元素周期表中位于第3周期、ⅢA族，原子結(jié)構(gòu)示意圖為，易失去最外層的3個電子形成穩(wěn)定的Al3+，所以鋁具有強(qiáng)還原性。（1）與非金屬反應(yīng)①與氧氣反應(yīng)常溫下能與空氣中的氧氣反應(yīng)：4Al+3O2=2Al2O3在點(diǎn)燃條件下，鋁在空氣中燃燒，發(fā)出耀眼的白光，生成一種白色物質(zhì)。 4Al+3O2點(diǎn)燃2Al2O3鋁在空氣中能表現(xiàn)出良好的抗腐蝕性，是因?yàn)樗c空氣中的氧氣反應(yīng)生成致密的氧化膜，并牢固地覆蓋在鋁表面，阻止了內(nèi)部的鋁與空氣接觸，從而防止鋁進(jìn)一步被氧化。②與硫、氯氣等多種非金屬單質(zhì)反應(yīng) 2Al+3S△Al2S32Al+3Cl2△2AlCl3（2）鋁與酸、堿的反應(yīng)①鋁與酸反應(yīng)A．與氧化性酸反應(yīng)生成鹽和氫氣。如： 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑2Al+6H+=Al3++3H2↑B．鈍化 在常溫下，鋁遇到冷的濃硝酸、濃硫酸時會在其表面生成一層致密的氧化膜，從而阻止了內(nèi)部金屬進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)，這一現(xiàn)象稱為鈍化，利用這一性質(zhì)，可以用鋁制容器貯存或運(yùn)輸濃硫酸、濃硝酸。②鋁與堿反應(yīng) 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+2H2↑2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+2H2↑（3）與冷水反應(yīng)鋁與冷水不反應(yīng)，與熱水緩慢反應(yīng)：2Al+6H2O△2Al(OH)3+3H2↑（4）與氧化物反應(yīng)——鋁熱反應(yīng)2Al+Fe2O3高溫Al2O3+2Fe特點(diǎn)：放出大量的熱，使生成的金屬呈液態(tài)。應(yīng)用：焊接鐵軌。3．鋁合金（1）合金指的是兩種或兩種以上的金屬（或金屬與非金屬）熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。（2）合金有比它的成分金屬更優(yōu)良的性質(zhì)。A．合金的熔點(diǎn)一般比它的各成分金屬的低。B．合金的硬度一般比它的各成分金屬的大。（3）鋁合金具有密度小、強(qiáng)度高、塑性好、易于成型、制造工藝簡單、成本低廉等特點(diǎn)，并且具有一定的抗腐蝕能力。主要用于建筑業(yè)、容器、包裝業(yè)、交通運(yùn)輸?shù)?。?.下列有關(guān)金屬鋁及其化合物的敘述正確的是（）A.鋁在常溫下不能與氧氣反應(yīng)B.鋁不能與氯氣反應(yīng)C.鋁既能溶于酸，又能溶于堿D.氧化鋁只能與酸反應(yīng)，不能與堿反應(yīng)解析：鋁可以與非金屬如氧氣和氯氣反應(yīng)，常溫下和氧氣緩慢反應(yīng)。鋁可以與酸和強(qiáng)堿反應(yīng)。答案：C例2.在使溶液中的AlO2-完全轉(zhuǎn)化成Al(OH)3，應(yīng)選擇的最好試劑是（）A.H2SO4B.HClC.CO2D.NH3·H2O解析：因?yàn)锳lO2-可以和酸發(fā)生AlO2—＋H+＋H2O=Al(OH)3ˉ，加入H2SO4和HCl會繼續(xù)與Al(OH)3反應(yīng)。加入D則不反應(yīng)。加入CO2則可以生成Al(OH)3。答案：C例3.鋁分別與足量的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，當(dāng)兩個反應(yīng)放出的氣體在相同狀況下體積相等時，反應(yīng)中消耗的HCl和NaOH的物質(zhì)的量之比為（）A．1∶1B．2∶1C．3∶1D．1∶3解析：根據(jù)鋁與HCl以及鋁與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。生成相同體積的H2需要的HCl和NaOH的物質(zhì)的量之比為3:1。答案：C例4.下列各組稀溶液，不用其他試劑或試紙，僅利用溶液間的相互反應(yīng)，就可以將它們區(qū)別開的是(雙選)（）A.硝酸鉀、硫酸鈉、氯化鈣、氯化鋇B．硫酸、硫酸鋁、氯化鈉、氫氧化鈉C．鹽酸、硫酸鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉D．硫酸氫鈉、硫酸鎂、碳酸鈉、氫氧化鈉解析：B中因Al2(SO4)3和NaOH的混合順序不同，反應(yīng)現(xiàn)象不同，可首先鑒別出這兩種物質(zhì)。向Al2(SO4)3中加入少量NaOH溶液可產(chǎn)生白色沉淀，再向沉淀中加入另兩種物質(zhì)，能使沉淀溶解的為H2SO4。D中Na2CO3溶液與其他三種溶液混合，現(xiàn)象各不相同，從而一一鑒別開答案：BD例5.將等體積的AlCl3和NaOH溶液混合，充分反應(yīng)后，發(fā)現(xiàn)鋁元素有一半形成了沉淀，則此時鋁元素的存在形式為(雙選)（）A.Al3＋和Al(OH)3B.AlO2—和Al(OH)3C.Al3＋和Al2O3D.AlO2—和Al2O3解析：因不知Al3＋與OH－相對量的多少，就無法判斷是AlCl3有一半剩余還是有一半Al(OH)3又轉(zhuǎn)化成了AlO2—，故A、B都有可能。以沉淀形式存在的鋁元素為Al(OH)3而非Al2O3，故C、D不正確。答案：AB基礎(chǔ)演練1.鋁在空氣中能夠穩(wěn)定存在的原因是（）A．鋁的活潑性差 B．鋁的熔點(diǎn)高C．鋁與氧氣不反應(yīng) D．鋁表面有氧化膜2.下列物質(zhì)中，既能與鹽酸又能與NaOH溶液反應(yīng)的是（）A．氫氧化鋁B．硅酸鈉C．碳酸鈉D．二氧化硅3.常溫下能用鋁制容器盛放的是（）A.濃鹽酸B.濃硝酸C.稀硝酸D.稀硫酸下列關(guān)于Al(OH)3的性質(zhì)的敘述錯誤的是（）A.Al(OH)3是難溶于水的白色沉淀B.Al(OH)3能吸附水中的懸浮物C.Al(OH)3能溶于氨水D.Al(OH)3屬于兩性氫氧化物人類第一次獲得金屬鋁是在1825年，由丹麥化學(xué)家用無水AlCl3與鉀作用制得的。當(dāng)時由于價格非常昂貴，稱為“銀色的金子”。直到19世紀(jì)后期發(fā)明了電解法制鋁，才使鋁的價格大大下降，使鋁成為當(dāng)今廣泛應(yīng)用的一種金屬材料。下列關(guān)于鋁的敘述，不正確的是（）A．鋁是地殼中含量最多的金屬元素B．在常溫下，鋁不能與NaOH溶液反應(yīng)C．鋁是一種比較活潑的金屬D．在化學(xué)反應(yīng)中，鋁容易失去電子，是還原劑6.1989年世界衛(wèi)生組織把鋁確定為食品污染源之一，加以控制使用，鋁在下列應(yīng)用時應(yīng)加以控制的是（）①制鋁合金；②制電線；③制炊具；④明礬凈水；⑤明礬和蘇打制食品膨松劑；⑥用氫氧化鋁凝膠制胃舒平藥品；⑦銀色漆顏料；⑧制易拉罐；⑨包裝糖果和小食品。A．全部B．③⑤⑧⑨C．⑥⑧⑨D．③④⑤⑥⑧⑨7.有關(guān)Al與NaOH溶液的反應(yīng)的說法中，正確的是（）A.鋁是還原劑，其氧化產(chǎn)物是Al(OH)3B.NaOH是氧化劑，其還原產(chǎn)物是H2C.鋁是還原劑，H2O和NaOH都是氧化劑D.H2O是氧化劑，Al被氧化人的胃液是一種強(qiáng)酸性液體，pH在0.9～1.5之間，氫氧化鋁是一種治療胃酸過多的胃藥的主要成分。目前這種胃藥已不常用，原因主要是（）A．長期攝入鋁元素不利于人體健康B．它不能中和胃液C．它不易溶于胃液D．它的療效太差在明礬的檢驗(yàn)中，下列操作錯誤的是（）A．取少量明礬固體配成稀溶液B．取少量明礬溶液置于2支試管中，分別滴加NaOH溶液(至過量)和酸性BaCl2溶液，觀察現(xiàn)象C．用鉑絲蘸取明礬溶液在酒精燈上灼燒，直接觀察焰色D．取少量明礬固體置于干燥試管中加熱，觀察試管內(nèi)壁現(xiàn)象10.（豐臺區(qū)2014-2015學(xué)年高一上學(xué)期期末考試）下列反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是（）A．向稀硫酸中加入氫氧化鋇溶液：OH-+H+==H2OB．銅與稀硝酸反應(yīng)：Cu+2NO3－+4H+Cu2++2NO2↑+2H2OC．向氯化鋁溶液中加入過量氨水：Al3++3NH3?H2OAl(OH)3↓+3NH4+D．向氯化鐵溶液中加入過量銅：Fe3++CuFe+Cu2+鞏固提高1.（昌平區(qū)2014-2015學(xué)年高一上學(xué)期期末考試）下列物質(zhì)既能與鹽酸溶液又能與NaOH溶液反應(yīng)的是（）A.

AlCl3

B．NaHCO3

C．Mg

D．NH4Cl下列關(guān)于金屬鋁的敘述中，說法正確的是（） A．Al是地殼中含量最多的元素 B．Al是比較活潑的金屬，在化學(xué)反應(yīng)中容易失去電子，表現(xiàn)氧化性 C．與Al反應(yīng)產(chǎn)生H2的溶液一定呈酸性 D．Al箔在空氣中受熱可以熔化，由于氧化膜的存在，熔化的Al并不滴落將表面已完全鈍化的鋁條，插入下列溶液中，不會發(fā)生反應(yīng)的是（）A．稀硝酸B．稀鹽酸C．硝酸銅D．氫氧化鈉下列離子方程式書寫錯誤的是（）A.鋁粉投入到NaOH溶液中：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑B.Al(OH)3溶于NaOH溶液中：Al(OH)3+OH-=AlO2-+H2OC.NaAlO2溶液中通入足量的CO2：2AlO2—＋CO2＋3H2O=2Al(OH)3＋CO32－D.Al2O3粉末溶于NaOH溶液中：Al2O3+2OH-=2AlO2—+H2O5.只用一種試劑即可區(qū)別的：NaCl、MgCl2、FeCl3、Al2(SO4)3四種溶液，這種試劑是（）A.AgNO3B.NaOHC.BaCl2D.HCl6.兩份鋁屑，第一份與足量鹽酸反應(yīng)，第二份與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣的體積比為1:2，則第一份與第二份鋁屑的質(zhì)量比為（）A.1:1B.1:2C.1:3D.2:1將一塊鎂鋁合金溶于鹽酸后，再加入過量NaOH溶液，所得的溶液中主要存在的離子是（）A.AlO2－、OH－、Na＋、Cl－B.Na＋、OH－、Al3＋、Cl－C.AlO2－、OH－、Mg2＋、Cl－D.Na＋、Mg2＋、Al3＋、Cl－向NaAlO2溶液中持續(xù)通入一種氣體，開始時產(chǎn)生沉淀，隨后沉淀又逐漸溶解，該氣體是（）A.NO2B.CO2C.NH3D.CO9．下列變化不可能通過一步實(shí)驗(yàn)直接完成的是（）A．Al(OH)3→Al2O3B．Al2O3→Al(OH)3C．Al→AlO2-D．Al3+→Al(OH)310.有100mL3.5mol·L－1的NaOH溶液和100mL1mol/L的AlCl3溶液，按如下兩種方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：①將NaOH溶液分多次加入到AlCl3溶液中(邊加邊攪拌)；②將AlCl3溶液分多次加入到NaOH溶液中(邊加邊攪拌)。比較兩次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，其中正確的是（）A．現(xiàn)象相同，沉淀量相等B．現(xiàn)象不同，沉淀量不等C．現(xiàn)象相同，沉淀量不等D．現(xiàn)象不同，沉淀量相等1.（豐臺區(qū)2014-2015學(xué)年高一上學(xué)期期末考試）下列金屬中，表面自然形成的氧化層能保護(hù)內(nèi)層金屬不被空氣氧化的是（）A.CuB.NaC.FeD.Al2.金屬表現(xiàn)較強(qiáng)還原性的原因是（）A．金屬易導(dǎo)電、易導(dǎo)熱 B．金屬能與非金屬反應(yīng)C．金屬能與酸和水反應(yīng) D．原子最外層電子數(shù)少，易失電子3.下列關(guān)于Al(OH)3的性質(zhì)敘述中錯誤的是（）A．Al(OH)3與過量的濃氨水反應(yīng)生成NH4AlO2B．Al(OH)3是難溶于水的白色膠狀物質(zhì)C．Al(OH)3能凝聚水中的懸浮物，還能吸附色素D．Al(OH)3受熱能分解4.某溶液能溶解Al(OH)3，則此溶液中一定能大量共存的離子組是（）A．Mg2+、Cl-、Na+、NO3-B．K+、Na+、NO3-、HCO3-C．Na+、Ba2+、Cl-、NO3-D．Fe3+、Na+、AlO2-、SO42-5．下列物質(zhì)中既能跟稀H2SO4反應(yīng),又能跟氫氧化鈉溶液反應(yīng)的是（） ①NaHCO3②Al2O3③Al(OH)3④AlA．③④ B．②③④ C．①③④ D．全部6．向MgSO4和Al2(SO4)3混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液。下列圖象中,能正確表示上述反應(yīng)的是(橫坐標(biāo)表示加入NaOH溶液的體積,縱坐標(biāo)表示反應(yīng)生成沉淀的質(zhì)量)（）__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1.取一塊用砂紙打磨過的鋁箔在空氣中加熱至熔化，下列說法中不正確的是（）A．鋁失去了光澤B．劇烈燃燒，火星四射C．熔化的鋁不滴落D．在加熱熔化過程中生成了氧化鋁2.若在加入鋁粉能放出氫氣的溶液中，分別加入下列各組離子，一定能共存的是（）