(浙江选考)2020版高考化学大一轮复习第3讲元素化学考点12铝的性质和工业制法学案

考点12 铝的性质和工业制法

知识条目 1.地壳中铝的含量及存在形式，铝合金 2.从铝土矿中获得铝的方法 3.铝的重要性质(跟酸、碱反应，铝热反应，钝化现象) 必考要求 加试要求 a b b

一、地壳中铝的含量及存在形式

铝位于元素周期表第三周期ⅢA族，原子结构示意图为丰富，仅次于硅。自然界中的铝全部以氧化铝形式存在。

。铝元素在地壳中含量

铝是一种银白色轻金属，密度小，熔沸点低，质软，有良好的导电、导热性。 二、铝的重要性质(写出下列化学反应方程式或离子方程式) 点燃

1．铝箔在空气中燃烧：4Al＋3O2=====2Al2O3 △

2．铝粉和硫粉反应：2Al＋3S=====Al2S3 3．铝与稀硫酸反应：2Al＋6H===2Al＋3H2↑ 4．常温下铝遇浓硫酸或浓硝酸发生钝化

5．铝与氢氧化钠溶液反应：2Al＋2OH＋2H2O===2AlO2＋3H2↑ 高温

6．铝与Fe2O3反应(铝热反应)：2Al＋Fe2O3=====Al2O3＋2Fe 三、从铝土矿中获得铝的方法

－

－

＋

3＋

请写出①～④的化学反应方程式。 ①Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O

②NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3 △

③2Al(OH)3=====Al2O3＋3H2O 通电

④2Al2O3=====4Al＋3O2↑

1

四、铝合金

1．概念：合金就是把两种或两种以上的金属(或金属与非金属)经一定方法合成的具有金属特性的物质。

2．合金的主要特点：合金的熔点一般比其成分金属都要低，而不是介于两种成分金属的熔点之间；比各成分金属具有更大的硬度、强度和机械加工性。

3．铝及其合金的用途

以下列出了铝或铝合金的多种用途，请在后面的横线上写出所应用到的性质： (1)制造飞机或汽车外壳：密度小； (2)作为储存浓硫酸的容器：铝钝化； (3)制造各种日用炊具：延展性好； (4)铝热法冶炼金属：还原性强； (5)制造电线电缆：导电性； (6)制造包装用的铝箔：延展性。

【例1】 下列有关铝的相关说法不正确的是( ) A．铝是地壳中含量最多的金属元素 B．铝是活泼的金属，其合金抗腐蚀性能力差 C．铝可用于制造电线、炊具、易拉罐等制品 D．电解熔融的氧化铝制备金属铝通常会加入冰晶石

【解析】 A项考查的是铝在地壳中的含量排布，正确；B项考查的是铝的化学性质，铝单质活泼，但是铝被氧化后能形成致密的氧化膜，阻止铝进一步被腐蚀，抗腐蚀性增强，合金的抗腐蚀性尤为突出，故B错误；C项考查的是铝的物理性质，分别利用了铝的导电性、导热性、延展性，故C正确；D项冰晶石可降低氧化铝熔融所需要的温度，节约能源，故D正确。

【答案】 B

【提炼】 这是一道考查铝的存在、用途、性质的相关题目。识记书本中的知识点，根据结构决定性质，性质决定用途进行判断。

【例2】

将3.9g镁铝合金，投入到500mL2mol/L的盐酸中，金属完全溶解，再加入4 mol/L的NaOH溶液，若要生成的沉淀最多，加入的这种NaOH溶液的体积是( )

2

A．125mLB．200mL C．250mLD．560mL

【解析】 根据反应方程式：

2Al＋6H===2Al＋3H2↑，Al＋3OH===2Al(OH)3， Mg＋2H===Mg＋H2↑，Mg＋2OH===Mg(OH)2，

可知溶解镁铝合金所用的H的量和使镁铝元素恰好完全沉淀所用的OH的量是相同的，不管酸是否过量，当沉淀量最大时，n(OH)＝n(H)＝(0.5L×2mol·L)/4mol·L＝0.25L，即250mL。

【答案】 C

【提炼】 此类题目一般可看成混合物的计算，但是混合物计算过程比较烦琐。根据方程式中的系数找关系，相对比较简便。

【例3】 铝是应用广泛的金属，以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下：

－

＋

－1

－1

＋

－

＋

2＋

2＋

－

＋

3＋

3＋

－

注：SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。 (1)“

碱

溶

”

时

生

成

偏

铝

酸

钠

的

离

子

方

程

式

为

________________________________________________________________________。

(2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液，溶液的pH________(填“增大”“不变”或“减小”)。

(3)“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是________________________________________________________________________。

(4)“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液，原理如图所示：

阳

极

的

电

极

反

应

式

为

________________________________________________________________________，

阴极产生的物质A的化学式为____________。

(5)铝粉在1000℃时可与N2反应制备AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合，

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