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1、专题2 物质性质的探究课题一 铝及其化合物的性质【学考报告】知识条目加试要求铝片（条）燃烧的方法b铝表面氧化膜的作用bI自主学习1铝的结构与性质铝位于元素周期表第3周期hia族，原子结构示意图为结构和存在壳中含量丰富，仅次于硅。自然界中的铝全部以垒佥态存在。(2)化学性质Fe+AhO.s写出图中有关反应的化学方程式:A1-泌形成致密的氧化膜 疊 4AU3O,疊 2AbO；i占拠2AI + 3C12 2AICIs出严匚常温下加的浓硫酸或浓硝酸 W 非輒化性酸,2A1+6HC1 = 2AlCb+；3Hj 2 AI + 2Na( )H + 6 H2 O 2Na： AI (OH) 4:十 3 比 t
2、2AI+Fe2O3 AlzO3 + 2Fe(铝热反应)（3）制备，亠一通电42AI2O3(熔融)“口 4AI + 3O2 f休HH右2铝的化合物的性质(1)氧化铝物理性质:难溶于水,有很高的熔点。化学性质两性氧化物与HC1反应ALO.+6HC1 =2AlCh+3H2O与NaOH反应Al2O3+2NaOH+3H2O = 2NaAI(OH)4J(2)氢氧化铝物理性质白色胶状不溶于水的固体,有较强的 吸附性。化学性质I.IIA1(OH)3的电H + + AI (OH)；Al(OH) 3 Al"+ 聖酸式电离碱式电写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式:a A1(OH)3+3H+=Al*+
3、3出0：b. A1(OH)3+OHT=A1(OH)I :c. 2A1(OH)3=A=A12O3+3H2O。制备I 向铝盐中加入氨水，离子方稈式为A【3+3NH3H2O=A1(OHII.NaAl(OH)4溶液中通入足量CO2,离子方程式为akoh+co?m.NaAl(OH)4溶液与AICI3溶液混合：离子方程式为3A1(OH)I+AI(3)常见的铝盐硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐,明矶的化学式为KA1(SOj)212H2° ,它是 无 色晶体,可pHv_7(填“<”、“”或，=”)。明矶可以净水。其净水的原理是 A1(OH)3(胶体)+3H+, A1(OH
4、)3胶体吸附水中悬浮杂质形成沉淀T点拨一、铝的实验探究现象及解释实验探究项目实验方案设计现彖铝能与氧气反应将铝片剪成长58 cm,宽020.3 cm的铝条，绕成螺旋状，一端缠 绕一根火柴，用堆竭钳夹住铝条另 一端，点燃铝条上的火柴，待火柴 快燃烧完时，将铝条伸入装有 的集气瓶中(瓶内盛少量水)，观察ID1 写出反应的 占4A1+3O2=2将铝片放到铝难以燃烧,(1)氧气的浓月现象物的接触面肃铝表面氧化膜的实验探究破坏铝表面氧化膜的方法有：用;用稀酸浸泡现象：铝表面有紫红色物质沉积;2将一片擦去氧化膜的铝片放入20 mL 0.5 mol-L"啲C11SO4溶液中，观察铝片表面现象及其他
5、可能发生的 现象3将一片未擦去氧化膜的铝片放入20 mL 0.5 molLT的铝片上下翻滚；继而产生蓝色沉; 相关方程式解释上述现象。 2A1+3Cu2+=2A13+3Cu ®2A1+6H+=2A13+3H2 t Cu2+2H2Q Cu(OH)2+2H 现象：无明显现象C11SO4溶液中，观察铝片表面现象4取上一步中的铝片，用水冲洗后，放入盛有3 mL 6.0 mol L-1 NaOH溶液的试管中，12 min后取出铝片， 洗净，放入20 mL 05 molLT硫酸铜溶液中解释：氧化膜的存在阻碍了铝与盐;现象：现象同步骤2解释：铝片表面的氧化膜被破坏现象：无明显现象解释：铝在浓硝酸中
6、钝化，表面生丿铝配合物的生成2在一支试管中逐滴加入60 mol-L-1NaOH溶液，边滴加边振荡试管，观察实验现象现象：先后溶解离子反应4OH-=1.取两支试管，分别加入1 mL 1.0 mol L-1 A1C13溶液现象：无 解释：生 中无AF+3.在另一支试管中滴加2 mL 10%NH4F溶液，再滴力qimL 3.0 mol L-1 氨水，边滴加边振荡试管，观察实验 现象1 向250 mL烧杯中加入120 mL比室温高1020 °C的水，分批加入明矶晶体，用玻璃棒搅拌，至晶体不再溶解为止。待溶液自然冷却到比室温高35 °C时，将溶液倒入另一只烧杯中，用硬纸板盖好，静置过
7、夜现象：烧杯|原因：饱和;现象：晶体:原因：不断;小晶体上结I培养明矶晶体现象：取出, 原因：饱和; 和溶液，有;2从烧杯中选取2粒形状规则的小晶体作为晶核，将所选的晶核 用细线轻轻系好3把步骤1中配制的明矶溶液倒入另一只烧杯中，注意不要将已 结晶出来的明矶倒出，再向溶液中加入适量明矶，加热使其成为 比室温高1020 C的饱和溶液。待溶液开始自然冷却时，将小 晶体悬挂在烧杯的中央，用硬纸板盖好烧杯，静置过夜 4每天把用细线系着的明矶晶体取出，重复步骤3的操作点拨二、铝热反应实验1基本原理(1)基本原理：铝是较活泼的金属，在一定条件下能与某些金属氧化物反应，将(2)铝热反应:铝热剂：铝粉与金属氧
8、化物($nFe2O3> Cr2O3. V2O5等)组成的 铝热反应：铝热剂在高温条件下的反应。 铝热法：铝热剂发生铝热反应制备金属的方法。 铝热反应的应用：A焊接钢轨；B胎炼难熔金属(如Fe、Cr. V、Mn等)。2实验记录与结论实验准备:将两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状，在其中一只纸漏斗的底部剪再与另一个纸漏斗套在一起，有孔的纸漏斗置于内层(使纸漏斗锢架台的铁圈上，其下方放置盛有细沙的蒸发皿或铁盘。(2) 实验现象：当反应被引发后，反应剧烈进行，放出大量的热， 丽的焰火；从漏斗底部流出火红的液滴，在圮竭内的沙中冷却为 被磁铁吸引。(3) 实验结论：铝在高温下能将氧化铁中的铁置换出来，并放
9、出大该反应的化学方程式为2Al+Fe2O3高温2Fe+Al2O3o(4)注意事项:该实验中镁条的作用是通过其燃烧放出的热量引发铝热反应；1 化剂，使伸入混合物内部的镁条继续燃烧。因铝热反应非常剧烈，操作时应注意防止烫伤，最好带上石棉三 移开附近的易燃物。典例剖析Ill某学校研究性学习小组设计实验探究铝等金属的性质：将一小 氯化铜溶液中，铝表面很快出现一层海绵状暗红色物质，接下 气泡，触摸容器知溶液温度迅速上升，收集气体，检验其具有 的铝片投入同浓度的硫酸铜溶液中，在短时间内铝片无明显变4（1）铝与氯化铜溶液能迅速反应，而与同浓度的硫酸铜溶液在短时i 能是。（填序号）A. 铝与OT反应，铝与SO
10、/不反应B. 氯化铜溶液酸性比同浓度的硫酸铜溶液酸性强C. 硫酸铜水解生成硫酸使铝钝化D. 氯离子能破坏氧化铝表面薄膜，而硫酸根离子不能E. 生成氯化铝溶于水，而生成硫酸铝不溶于水(2)铝片表面出现的暗红色物质是(3)放出的气体是,请从有关物质的浓度、能量、是否彳析开始阶段产生气体的速率不断加快的原因是(4) 某同学通过一定的实验操作，也能使铝片与硫酸铜溶液反应力施可能是A. 用砂纸擦去铝片表面的氧化膜后投入硫酸铜溶液中B. 把铝片投入热氢氧化钠溶液中一段时间后，取出洗涤，再投入C. 向硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液，再投入铝片D在铝片上捆上几枚铜钉后投入同浓度的硫酸铜溶液中选项铝电极电解质负极
11、反应正极丿A负极NaOH2Al-6e-+8OH-一2A1(OH)6H2O+6e6CB负极稀盐酸2Al-6e-2A13+6H+6e_：C正极浓硝酸Mg-2e-_Mg2+2NO+4H+2e_：2H2O(5)除去氧化铝的铝片与镁片为电极，在X电解质溶液中构成原电池,(填序号)，由此推知，金属作电极不仅与本其中正确的是一有关。解析（1）同浓度的氯化铜溶液和硫酸铜溶液,阳离子相同，阴离W 反应而后者不能,说明是阴离子的影响。在硫酸铜溶液与铝片反E 氯化铜溶液,若反应加快了 ,说明上述推断正确。（2）由暗红色可爭 生大量气泡，温度迅速上升，气体具有可燃性，可知铝与H +反应选项D可知，使铝能与铜反应的关键
12、是去除氧化膜。（5）在碱性溶帀 于镁，铝作负极。在酸性溶液中,镁的活动性强于铝，镁作负极。化,在浓硝酸中,镁作负极。III答案（1）D （2）Cu比 随着反应进行生成铝离子浓度增大, 生H+的浓度增大，该反应放热，升高温度反应加快，铜与铝彳 溶解（4）AB （5）AC 电解质性质跟踪训练某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行探究。 下表为“铝与氯化铜溶液反应”实验报告的一部分：实验步骤将打磨过的铝片(过量)放入一定浓度的实验现产生气泡，析出疏松t 液逐渐变为无色反应结束后分离出溶液备用Cue.溶液中红色固体用蒸馅水洗涤后，置于潮湿空气中一段时间后固体由红1 主要成分为Cu2(OH)2<
13、;(1) 按反应类型各写出一个实验中发生反应的化学方程式(是离子反E置换反应化合反应(2) 用石墨作电极，电解上述实验分离出的溶液，两极产生气泡。:近的溶液中还可以观察到的现象是解释此现象的离子方程式是解析(1)由CIIC12溶液中C112 +的水解使溶液呈酸性f所以会有2/ 3H2 f ,也有2A1 + 3Cu2 + =2A13 + + 3Cu ；单质铜在潮湿空气中由 方程式可写成：2Cu + O2 + H2O + CO2=Cu2(OH)2CO3o(2)用石墨作电极，电解A1C13溶液，电解的化学方程式为2, 2A1(OH)3 I +3H2 t +3C12 t ;持续电解，电解水,阴极：2H2O+1从而使阴极区OIF浓度增大，所以会看到有白色沉淀生成，后沉茨答案 (1)2A1+6H+=2A13+3H2 t (或 2A1+3Cu2+=2A13+3(+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3(2)生成白色沉淀，后沉淀逐渐溶解至消失 A13+3OH =A1(OH+OH =A1(OH)；