1、第1課時(shí)鋁及鋁合金知識(shí)內(nèi)容必考要求加試要求1.鋁的重要性質(zhì)(跟酸、堿反應(yīng)，鋁熱反應(yīng)，鈍化現(xiàn)象)。2鋁合金。ba目標(biāo)定位1.根據(jù)鋁的原子結(jié)構(gòu)，會(huì)分析鋁具有較強(qiáng)的還原性，知道鋁能與非金屬、酸、堿反應(yīng)。2認(rèn)識(shí)鋁在化學(xué)性質(zhì)上與其他常見金屬的相似與不同。3了解鋁及其合金的性能及應(yīng)用。一鋁的性質(zhì)1物理性質(zhì)鋁是銀白色的金屬，密度較小，有較強(qiáng)的韌性和延展性，熔點(diǎn)較低，硬度較小，有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性。2化學(xué)性質(zhì)(1)鋁與O2反應(yīng)鋁是非?；顫姷慕饘?，極易與氧氣反應(yīng)，其化學(xué)方程式是4Al3O2=2Al2O3。但生活中許多鋁制品卻很耐腐蝕，這是因?yàn)槌叵落X在空氣中極易與氧氣反應(yīng)，表面生成致密的氧化鋁薄膜并牢固的覆蓋在

2、鋁表面，能阻止氧氣等與鋁進(jìn)一步反應(yīng)，因而鋁具有很強(qiáng)的抗腐蝕性。如果將鋁絲加強(qiáng)熱后插入到純氧中會(huì)觀察到鋁絲劇烈燃燒，并產(chǎn)生耀眼的白光，最后得到白色塊狀固體。反應(yīng)的化學(xué)方程式是4Al3O22Al2O3。(2)鋁與酸、堿的反應(yīng)將兩小塊用砂紙打磨過的鋁條分別放入兩支潔凈的試管中，再向試管中分別加入濃硝酸、濃硫酸，觀察鋁片能否溶解？有無氣體產(chǎn)生？答案鋁片不溶解，無氣體產(chǎn)生。在兩支試管中分別加入5 mL鹽酸和5 mL NaOH溶液，再分別放入一小片鋁片，觀察到的現(xiàn)象是鋁片逐漸溶解，有氣泡產(chǎn)生；用手小心觸摸試管外壁有熱感(反應(yīng)放熱)；一段時(shí)間后，將點(diǎn)燃的木條分別放在試管口部，發(fā)生的現(xiàn)象是產(chǎn)生爆鳴聲。由此可說

3、明反應(yīng)過程中有H2產(chǎn)生。由以上實(shí)驗(yàn)可知，鋁既能與鹽酸反應(yīng)，又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，二者均生成氫氣。a鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。b鋁與鹽酸反應(yīng)的離子方程式是2Al6H=2Al33H2。(3)鋁熱反應(yīng)如下圖所示，用兩張圓形濾紙分別折疊成漏斗狀，套在一起。使四周都有四層。把內(nèi)層紙漏斗取出，在底部剪一個(gè)小孔，用水潤濕，再跟另一紙漏斗套在一起，架在鐵圈上，下面放置盛沙的蒸發(fā)皿。把5 g炒干的氧化鐵粉末和2 g鋁粉混合均勻，放在紙漏斗中，上面加上少量氯酸鉀并在混合物中間插一根鎂條，用小木條點(diǎn)燃鎂條，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。通過以上實(shí)驗(yàn)信息，回答下列問題：寫出

4、該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_；并指出：_是氧化劑，_是還原劑，該反應(yīng)稱為_。選出該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(將字母填寫在橫線上)：_。a鎂條劇烈燃燒b放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的光芒，火星四射c紙漏斗的下部被燒穿d熔落物能夠被磁鐵吸引如何用簡單的方法證明生成物為金屬鐵？答案Fe2O32AlAl2O32FeFe2O3Al鋁熱反應(yīng)abcd用磁鐵吸引生成物，如磁鐵上有黑色物質(zhì)被吸附，則證明生成物中有金屬鐵。歸納總結(jié)鋁的性質(zhì)(1)除O2外，Cl2、S、Br2、I2等許多非金屬單質(zhì)也能在一定條件下與Al反應(yīng)。(2)在冷的濃硫酸、濃硝酸中鋁的表面會(huì)迅速生成一層致密的氧化膜而停止反應(yīng)，我們把這種現(xiàn)象稱為鋁的鈍化。因此，濃硝酸

5、、濃硫酸可貯存在鋁制容器中，亦可用鋁制槽車運(yùn)輸。(3)鋁與酸、堿溶液反應(yīng)的比較還原劑均為Al,1 mol Al失去電子數(shù)目均為3 mol，與酸反應(yīng)產(chǎn)物為Al3，與堿溶液反應(yīng)產(chǎn)物為AlO。相同質(zhì)量的鋁分別與足量鹽酸溶液和氫氧化鈉溶液完全反應(yīng)后，在相同條件下產(chǎn)生氫氣的體積比是11。產(chǎn)生相同量的H2，所需HCl和NaOH的物質(zhì)的量之比為31。(4)鋁粉和某些金屬氧化物(如Fe3O4、CuO、MnO2、Cr2O3、V2O5等)組成的混合物叫鋁熱劑，在高溫下發(fā)生鋁熱反應(yīng)，可用來冶煉難熔的相對(duì)較不活潑的金屬(如V、Cr、Mn)、焊接鋼軌等。提醒(1)常溫下，Al在濃HNO3、濃H2SO4中的鈍化是發(fā)生化學(xué)

6、反應(yīng)的結(jié)果，而不是未發(fā)生反應(yīng)。(2)Al不能與NH3H2O等弱堿反應(yīng)，也不能與H2CO3等很弱的酸反應(yīng)。1下列關(guān)于鋁單質(zhì)的敘述中正確的是()A由于鋁在空氣中不會(huì)銹蝕，所以鋁制品的使用壽命都很長B由于鋁具有強(qiáng)還原性，所以常用鋁來冶煉某些高熔點(diǎn)金屬C常溫下，鋁被濃硫酸鈍化，所以可用濃硫酸除去鋁表面的銅鍍層D由于鋁的導(dǎo)電性能比銅強(qiáng)，所以常用鋁制造電線、電纜答案B解析銅在加熱的條件下才能與濃硫酸反應(yīng)，加熱時(shí)濃硫酸能與鋁反應(yīng)；銅的導(dǎo)電性能比鋁強(qiáng)。2把鋁粉和氧化亞鐵粉末配成鋁熱劑，分成兩等份，一份在高溫下恰好完全反應(yīng)后，再與足量鹽酸反應(yīng)，另一份直接放入到足量的燒堿溶液中充分反應(yīng)；前后兩種情況下生成的氣體質(zhì)

7、量比是()A32 B23C11 D289答案C解析本題應(yīng)分析兩個(gè)過程中電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目。鋁置換出鐵，鐵再和鹽酸反應(yīng)生成H2和鋁直接與燒堿反應(yīng)生成H2，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目相同，化學(xué)方程式如下：2Al3FeOAl2O33Fe,3Fe6HCl=3FeCl23H2；2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2；由此可看出兩種情況下生成的氣體的質(zhì)量比為11。二鋁合金及其應(yīng)用1金屬鋁與其他金屬(或非金屬)熔合形成鋁合金。鋁合金具有密度小，強(qiáng)度高，塑性好等優(yōu)點(diǎn)。2鋁及合金其優(yōu)良的物理性質(zhì)決定其重要用途，請(qǐng)把以下左欄列舉的鋁的重要用途與右欄列舉的有關(guān)鋁的性質(zhì)用線連起來：歸納總結(jié)合金的熔點(diǎn)低于成分金屬，鋁合金中的鋁

8、可能與鹽酸、NaOH溶液反應(yīng)。3京滬高鐵是世界上一次性建成的最長高速鐵路。高鐵車廂大部分采用鋁合金材料制造，這是因?yàn)殇X合金()A比純鋁熔點(diǎn)高B具有比較活潑的化學(xué)性質(zhì)C各種成分在自然界中含量豐富，容易獲取D質(zhì)量輕，強(qiáng)度大，抗腐蝕能力比較強(qiáng)答案D解析A項(xiàng)，鋁合金的熔點(diǎn)比純鋁低，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，作為制造車廂的材料鋁合金抗腐蝕能力較強(qiáng)，即化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，鋁的含量較豐富，但卻不容易獲取，制取金屬鋁需消耗很多能量，錯(cuò)誤；D項(xiàng)正確。4鋁合金因堅(jiān)硬、輕巧、美觀、潔凈、易于加工而成為新型建筑材料，主要用于制作窗框、卷簾門、防護(hù)欄等。下列與這些用途無關(guān)的性質(zhì)是()A不易生銹 B導(dǎo)電性好C密度小 D強(qiáng)度高

9、答案B1足量下列物質(zhì)與相同質(zhì)量的鋁反應(yīng)，放出氫氣且消耗溶質(zhì)物質(zhì)的量最少的是()A氫氧化鈉溶液 B稀硫酸C鹽酸 D濃硝酸答案A解析本題考查金屬鋁的性質(zhì)，意在考查學(xué)生運(yùn)用元素化合物知識(shí)的能力。根據(jù)關(guān)系式：2Al2NaOH,2Al3H2SO4,2Al6HCl，A項(xiàng)正確，B、C項(xiàng)錯(cuò)誤；濃硝酸會(huì)使Al發(fā)生鈍化，不會(huì)放出氫氣。2下列有關(guān)金屬鋁的敘述正確的是()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鋁能置換出Fe、Cr、Mn等金屬，是因?yàn)殇X的還原性強(qiáng)且鋁轉(zhuǎn)化為氧化鋁時(shí)放出大量的熱D鋁槽車能貯存濃硫酸、濃鹽酸，鋁合金是制造門窗、汽車、飛機(jī)的重要材料答案C解析鋁在常溫下能與O2反應(yīng)(表面生成氧化膜)，A

10、項(xiàng)錯(cuò)；鋁與氯氣能反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)；鋁與FexOy、Cr2O3、MnO2等發(fā)生鋁熱反應(yīng)，C項(xiàng)正確；鋁槽車不能貯存濃鹽酸，D項(xiàng)錯(cuò)。3兩份鋁屑，第一份與足量鹽酸反應(yīng)，第二份與足量NaOH溶液反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的體積比為12，則第一份與第二份鋁屑的質(zhì)量比為()A11 B12C13 D21答案B解析鋁與足量的酸或堿反應(yīng)，相同質(zhì)量的鋁產(chǎn)生等量的氫氣，故氫氣的體積比即為鋁的質(zhì)量比。4用鋁熱法還原下列化合物，制得金屬各1 mol時(shí)，消耗鋁的量最少的是()AMnO2 BWO3CCo3O4 DCr2O3答案C解析比較生成1 mol金屬時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目即可得出答案。由“MnO2Mn(降4價(jià))、WO3W(降6價(jià))、Co3O4

11、Co(降價(jià))、Cr2O3Cr(降3價(jià))”可知，生成1 mol金屬時(shí)，Co的化合價(jià)降低最少即得電子數(shù)最少，因而消耗的Al最少(耗Al量由多到少的順序是BADC)。5下列說法不正確的是_(填序號(hào))。(1)鋁和鹽酸、NaOH溶液的反應(yīng)中，鋁作還原劑。(2)等質(zhì)量的鋁與足量的鹽酸、NaOH溶液反應(yīng)放出的H2物質(zhì)的量相等。(3)等體積等物質(zhì)的濃度的鹽酸、NaOH溶液與過量的Al反應(yīng)，產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量相等。(4)鋁與NaOH溶液反應(yīng)中，每轉(zhuǎn)移3 mol e，就生成1.5 mol H2。答案(3)解析(3)由反應(yīng)2Al6H=2Al33H2，2Al2OH2H2O=2AlO3H2可知，等物質(zhì)的量的鹽酸和NaO

12、H與足量的Al反應(yīng)，放出H2的體積比為13。6在鋁質(zhì)易拉罐中收集滿CO2氣體，然后在其中倒入10 mL濃NaOH溶液，并迅速用膠帶將易拉罐口封住，能夠觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是易拉罐突然變癟了，可經(jīng)過一段時(shí)間之后，又可以觀察到的現(xiàn)象是_。試解釋易拉罐變癟的原因：_；并解釋后一現(xiàn)象的原因：_。寫出反應(yīng)過程中的兩個(gè)離子方程式_、_。答案易拉罐又鼓起來易拉罐中的CO2與濃NaOH反應(yīng)，致使易拉罐內(nèi)氣壓降低，從而使易拉罐被大氣壓壓癟NaOH溶液與易拉罐(Al)反應(yīng)產(chǎn)生H2，隨著易拉罐內(nèi)H2的量增多，易拉罐內(nèi)氣壓增大CO22OH=COH2O2Al2OH2H2O=2AlO3H2解析易拉罐的材質(zhì)是鋁，本題應(yīng)從CO2

13、、鋁與NaOH的反應(yīng)入手分析，結(jié)合氣體壓強(qiáng)變化，從而得出結(jié)論。課時(shí)作業(yè)經(jīng)典基礎(chǔ)題1除去鎂粉中混有的少量鋁粉，可選用的試劑是()A稀鹽酸 B稀硫酸C氫氧化鈉溶液 D氨水答案C解析Mg、Al都是較活潑的金屬，與鹽酸、稀硫酸均能發(fā)生反應(yīng)，但與氨水都不反應(yīng)，Al能與NaOH溶液反應(yīng)，而Mg不能，故可用NaOH溶液除去Mg中含有的Al雜質(zhì)。2將足量的鋁粉分別投入等物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液和鹽酸中，等反應(yīng)結(jié)束后，兩者產(chǎn)生的氣體在相同狀況下占有相同的體積。下列敘述正確的是()A消耗的鋁的質(zhì)量相等BNaOH溶液和鹽酸的體積相等C兩反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)不相等D反應(yīng)后兩溶液混合會(huì)產(chǎn)生白色沉淀且溶液中的溶質(zhì)只有Na

14、Cl答案A解析兩者產(chǎn)生的氫氣的物質(zhì)的量相等，轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等，由電子守恒知消耗的鋁的質(zhì)量也相等，故A項(xiàng)正確，C項(xiàng)不正確；由2Al6H=2Al33H2，2Al2OH2H2O=2AlO3H2知，消耗的HCl和NaOH的物質(zhì)的量不相等，故B項(xiàng)不正確。3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，一定能大量共存的是()ANH、SO、CO、KBNa、Ba2、Ca2、HCOCMg2、NO、K、ClDK、Cl、Na、SO答案D解析鋁既能與酸反應(yīng)放出氫氣又能與強(qiáng)堿反應(yīng)放出氫氣，則加入鋁粉能放出氫氣的溶液中可能含H，也可能含OH。分別加入各組離子，一定能大量共存，是指各組離子應(yīng)與H和OH都能共存。A項(xiàng)中

15、，NH與OH生成NH3H2O，CO與H生成CO2；B項(xiàng)中，HCO與H、OH都能發(fā)生反應(yīng)；C項(xiàng)中，Mg2與OH不能共存；D項(xiàng)中，各離子與H和OH都不發(fā)生反應(yīng)，符合要求。4下列關(guān)于鋁的性質(zhì)的說法中錯(cuò)誤的是()A鋁的表面能形成致密的氧化膜，因此鋁難被腐蝕B鋁能溶解于冷的濃硝酸，被氧化成硝酸鋁C鋁能溶解于NaOH溶液，生成偏鋁酸鈉和氫氣D鋁能在氯氣中燃燒，生成三氯化鋁答案B解析鋁極易和氧氣反應(yīng)生成致密的氧化物薄膜而阻止鋁進(jìn)一步被氧化，故A正確；常溫下，鋁和濃硝酸、濃硫酸發(fā)生鈍化而生成一層致密的氧化物薄膜，阻止其進(jìn)一步被氧化，故B錯(cuò)誤；鋁能和強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)，能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，故C正

16、確；氯氣具有強(qiáng)氧化性，能氧化具有還原性的物質(zhì)，所以鋁在氯氣中燃燒生成氯化鋁，故D正確。5a g鈉、鋁的混合物，投入b g水中，反應(yīng)停止后得到的沉淀有c g，則溶液中溶質(zhì)為()ANaOH BNaAlO2CNaOH和NaAlO2 D無法確定答案B解析Na、Al混合物投入水中，發(fā)生反應(yīng)：2Na2H2O=2NaOHH2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，最后得到的沉淀不可能有Na，只能是Al，則溶液中不含有NaOH，只能含NaAlO2。6把鋁粉和Fe3O4粉末配成鋁熱劑并分成兩等份，第一份在高溫下恰好完全反應(yīng)，然后將生成物與足量鹽酸充分反應(yīng)，第二份直接加入足量的氫氧化鈉溶液使之充分反應(yīng)，

17、前后兩種情況下生成的氣體在相同狀況下的體積比是()A38 B83 C34 D43答案C解析鋁熱劑分成兩等份后，第一份在高溫下恰好完全反應(yīng)，8Al3Fe3O49Fe4Al2O3，然后將生成物與足量鹽酸充分反應(yīng)，只有Fe與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體，F(xiàn)e2HCl=FeCl2H2，即關(guān)系式為8Al9Fe9H2；第二份直接加入足量的NaOH溶液使之充分反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)為2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，則8Al12H2，則前后兩種情況下生成的氣體在相同狀況下的體積比為91234。7將5.4 g Al投入到200 mL 2.0 molL1的某溶液中有氫氣產(chǎn)生，充分反應(yīng)后有金屬剩余，該溶液可能為()AN

18、aOH溶液 BBa(OH)2溶液CH2SO4溶液 DHCl溶液答案D解析5.4 g Al的物質(zhì)的量為0.2 mol；02 mol Al能分別與0.2 mol NaOH、0.1 mol Ba(OH)2、0.3 mol H2SO4、0.6 mol HCl完全反應(yīng)放出H2，只有鹽酸的量不足。8鋁分別與足量的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，當(dāng)兩個(gè)反應(yīng)放出的氣體在相同狀況下體積相等時(shí)，反應(yīng)中消耗的HCl和NaOH物質(zhì)的量之比為()A11 B21C31 D13答案C解析金屬鋁無論是與酸還是與堿反應(yīng)，鋁與氫氣的關(guān)系式均為2Al3H2，利用此特點(diǎn)可以很方便地進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。2Al6HCl=2AlCl33H22Al2

19、NaOH2H2O=2NaAlO23H2根據(jù)以上兩個(gè)化學(xué)方程式可知，放出等量氣體時(shí)消耗HCl和NaOH的物質(zhì)的量之比為31。9等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸、氫氧化鈉溶液分別放在甲、乙兩燒杯中，各加等質(zhì)量的鋁，生成氫氣的體積比為34。則甲、乙兩燒杯中的反應(yīng)情況可能分別是()A甲、乙中都是鋁過量B甲中鋁過量，乙中堿過量C甲中酸過量，乙中鋁過量D甲、乙中都是鋁不足答案B解析若Al與鹽酸和NaOH溶液反應(yīng)消耗Al的質(zhì)量相同，則反應(yīng)放出H2的體積相等。實(shí)際放出H2的體積比為34，證明鹽酸消耗鋁少，而NaOH溶液消耗鋁多；由反應(yīng)2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H

20、2可知：由于鹽酸和NaOH的物質(zhì)的量相等，鋁與鹽酸反應(yīng)，鋁過量，鋁與NaOH溶液反應(yīng)，鋁不足。10將鈉和鋁的混合物0.2 mol溶于足量的鹽酸中，產(chǎn)生3 136 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氫氣，則鈉和鋁的物質(zhì)的量之比為()A13 B31 C41 D14答案C解析標(biāo)準(zhǔn)狀況下3 136 mL H2的物質(zhì)的量為0.14 mol。設(shè)混合物中鈉和鋁的物質(zhì)的量分別為x、y2Na2HCl=2NaClH22Al6HCl=2AlCl33H2則解之得故Na和Al的物質(zhì)的量之比為41。能力提升題11某無色透明溶液能與金屬鋁反應(yīng)放出H2。試判斷下列離子：Mg2、Cu2、Ba2、H、Ag、SO、CO、HCO、OH、NO，哪些能大

21、量共存于此溶液中？(1)當(dāng)生成Al3時(shí)，能大量存在的是_。(2)當(dāng)生成AlO時(shí)，能大量存在的是_。答案(1)H、Mg2、SO(2)OH、Ba2、NO解析無色溶液則一定無Cu2，當(dāng)生成Al3時(shí)，為強(qiáng)酸性溶液，且反應(yīng)放出H2，陰離子只能有SO，則一定無CO、HCO、NO、OH、Ba2、Ag。當(dāng)生成AlO時(shí)，為強(qiáng)堿性溶液，陽離子只能有Ba2，則一定無Mg2、Ag、H、HCO、SO、CO。12A、B、C、D、E五種物質(zhì)均含有某種常見金屬元素，它們的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示，其中B為白色難溶固體，E易溶于水。(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式：A_、B_、C_、D_。(2)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：BC_。BD_。(

22、3)寫出下列反應(yīng)的離子方程式：AD_。CD_。答案(1)Al(OH)3Al2O3AlAlCl3(2)2Al2O34Al3O2Al2O36HCl=2AlCl33H2O(3)Al(OH)33H=Al33H2O2Al6H=2Al33H2解析13某學(xué)習(xí)小組用下圖所示裝置測(cè)定鋁鎂合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和鋁的相對(duì)原子質(zhì)量。(1)A中試劑為_。(2)實(shí)驗(yàn)前，先將鋁鎂合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是_。(3)將藥品和水裝入各儀器中，連接好裝置后，需進(jìn)行的操作還有記錄C的液面位置；將B中剩余固體過濾、洗滌、干燥、稱重；待B中不再有氣體產(chǎn)生并恢復(fù)至室溫后，記錄C的液面位置；由A向B中滴加足量試劑；檢查氣密性，上述操作的順序是_(填序號(hào))；記錄C的液面位置時(shí)，除視線平視外，還應(yīng)_。(4)B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(5)若實(shí)驗(yàn)用的鋁鎂合金的質(zhì)量為a g，測(cè)得氫氣體積為b mL(已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)，B中剩余固體的質(zhì)量為c g，則鋁的相對(duì)原子質(zhì)量為_。(6)實(shí)驗(yàn)過程中，若未洗滌過濾所得的不溶物，則測(cè)得鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將_(填“偏大”“偏小”或“不受影響”)。答案(1)NaOH溶液(2)除去鋁鎂合金表面的氧化膜(3)使D和C中的液面相平(4)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(5)(6)偏小解析(1