第二课时 铝的重要化合物

1、第二课时铝的重要化合物第二课时铝的重要化合物1了解铝的重要化合物的主要性质及应用。2了解铝的化合物相互转变的图象。3了解与Al(OH)3相关的简单计算。一、氧化铝一、氧化铝 1 1物理性质物理性质色态色态溶解性溶解性熔点熔点硬度硬度白色固体白色固体难溶于水难溶于水很高很高很大很大2.化学性质Al2O3是 氧化物，与 或 溶液都能反应生成盐和水。(1)与强酸反应的离子方程式： 。(2)与强碱反应的离子方程式： 。3用途(1)冶炼金属 的原料(2)良好的 材料 两性两性强酸强酸强碱强碱Al2O36H=2Al33H2OAl2O32OH=2AlO2H2O铝铝耐火耐火二、氢氧化铝二、氢氧化铝 1物理性质

2、物理性质 于水的 物质。 2化学性质化学性质 3.用途用途 (1)能凝聚水中的悬浮物并能 ，可用来净水。 (2)利用其 性，可用作胃酸中和剂。 不溶不溶白色胶状白色胶状吸附色素吸附色素弱碱弱碱 已学过的物质中既能与盐酸，又能与NaOH溶液反应的有哪些？ 【提示】有Al、Al2O3、Al(OH)3、NaHCO3、(NH4)2CO3等。三、硫酸铝钾三、硫酸铝钾KAl(SO4)2 1电离方程式： 。 2十二水合硫酸铝钾十二水合硫酸铝钾 化学式： ，俗名： ，无色晶体，可溶于水，在天然水中生成 ，可用作净水剂。KAl(SO4)2=KAl32SO42KAl(SO4)212H2O明矾明矾Al(OH)3胶体

3、胶体一、氧化铝和氢氧化铝 金属氧化物一定是碱性氧化物吗？师生互动【提示】氧化物可分为酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物、不成盐氧化物(CO、NO)、过氧化物(Na2O2)等。金属氧化物不一定是碱性氧化物，如Al2O3为金属氧化物，却是两性氧化物。 制备Al(OH)3时为什么用氨水而不用NaOH溶液？学生交流【提示】以铝盐为原料制备Al(OH)3，通常用氨水而不用NaOH溶液，因为过量的氨水不能溶解Al(OH)3，而过量的NaOH可溶解Al(OH)3使反应物的量不易控制。 在AlCl3溶液里逐滴加入NaOH溶液至过量，产生什么现象？写出有关的离子方程式；所得溶液取少许，再逐滴加入稀盐酸至过量，又

4、有何现象？写出相应的离子反应方程式。学生交流【提示】先有白色胶状沉淀生成，后沉淀不断溶解至全部消失。有关反应的离子方程式为：Al33OH=Al(OH)3，Al(OH)3OH=AlO22H2O。溶液中逐渐产生白色胶状沉淀，然后沉淀不断溶解至完全消失。有关反应的离子方程式为：OHH=H2O，AlO2HH2O=Al(OH)3，Al(OH)33H=Al33H2O。二、二、“铝三角铝三角”及其之间的相互转化及其之间的相互转化1Al3+Al(OH)3(1)可溶性铝盐与少量NaOH溶液反应：Al3+3OH-(少量)=Al(OH)3(2)可溶性铝盐与氨水反应：Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4+

5、2Al(OH)3Al3+Al(OH)3溶于强酸溶液：Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O3Al3+AlO2-可溶性铝盐与过量的强碱反应：Al3+4OH-(过量)=AlO2-+2H2O4AlO2-Al3+偏铝酸盐溶液与足量的盐酸反应：AlO2-+4H+=Al3+2H2O5AlO2-Al(OH)3(1)偏铝酸钠溶液中加入少量盐酸：AlO2-+H+(少量)+H2O=Al(OH)3(2)偏铝酸钠溶液中通入CO2：2AlO2-+CO2(少量)+3H2O=2Al(OH)3+CO32-AlO2-+CO2(过量)+2H2O=Al(OH)3+HCO3-6Al(OH)3AlO2-Al(OH)3溶于强碱溶液：A

6、l(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O A、B、C、D、E五种化合物，均含有常见元素，它们的转化关系如图所示，其中A为澄清溶液，C为难溶的白色固体，E则易溶于水，若取A溶液灼烧，焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。(1)写出化学式：A_，C_，D_，E_。(2)写出下列反应的离子方程式。AB_，FE_。【解析】题目应以B物质作为突破口：【答案】(1)KAlO2Al2O3AlCl3NaAlO2 (2)AlO2CO22H2O=Al(OH)3HCO3 2Al2OH2H2O=2AlO23H2 有A、B、C、D、E 5种化合物，其中A、B、C、D是铝元素的化合物，F是一种气体，在标准状况下对空气的相

7、对密度是1.103，且有下列反应：ANaOHDH2OB AH2OCNaOH(适量)BNaClEH2ONaOHFCDH2OB则A、B、C、D的化学式分别是：A_，B_，C_，D_。写出4 mol C和6 mol E在水溶液中发生反应的化学方程式为：_。 【解析】本题应从反应开始，由气体F在标况下的相对密度知MF 291.10332，故F为O2。由的反应知E中必含有Na，且能与H2O反应 放出O2，故E为Na2O2；由反应可知C中一定含有氯元素又知C中含铝元 素，故C为AlCl3；在铝的常见化合物中，受热分解成一种化合物和水的物 质为Al(OH)3，故B为Al(OH)3，则A为Al2O3。由可知D

8、为NaAlO2。【答案】Al2O3Al(OH)3AlCl3NaAlO2 4AlCl36Na2O26H2O=4Al(OH)312NaCl3O2三、三、Al(OH)3沉淀的图象分析及有关计算沉淀的图象分析及有关计算 铝盐溶液与碱反应的现象及图象关系如何？师生互动【提示】归纳如下：实验操作实验操作向向AlCl3溶液中滴加溶液中滴加NaOH溶液溶液向向NaOH溶液溶液中滴加中滴加AlCl3溶溶液液向向AlCl3溶液中溶液中滴加氨水滴加氨水实验现象实验现象生成白色沉淀，且生成白色沉淀，且沉淀逐渐增多，一沉淀逐渐增多，一段时间后又逐渐减段时间后又逐渐减少，直至全部消失少，直至全部消失生成白色沉淀，生成白色

9、沉淀，但沉淀立即消但沉淀立即消失，一段时间失，一段时间后沉淀又逐渐后沉淀又逐渐增多增多生成白色沉淀，生成白色沉淀，且沉淀逐渐增且沉淀逐渐增多，并不再消多，并不再消失失图图象象 偏铝酸盐与酸反应的现象及图象关系如何？学生交流【提示】归纳如下：实验操实验操作作向向NaAlO2溶液溶液中滴加中滴加HCl溶溶液液向向HCl溶液中溶液中滴加滴加NaAlO2溶溶液液向向NaAlO2溶液溶液中通入中通入CO2实验现实验现象象生成白色沉淀，生成白色沉淀，且沉淀逐渐增且沉淀逐渐增多，一段时间多，一段时间后又逐渐减少，后又逐渐减少，直至全部消失直至全部消失生成白色沉淀，生成白色沉淀，但沉淀立即消但沉淀立即消失，一

10、段时间失，一段时间后沉淀又逐渐后沉淀又逐渐增多增多生成白色沉淀，生成白色沉淀，且沉淀逐渐增且沉淀逐渐增多并不再消失多并不再消失图象图象 铝盐和强碱溶液反应生成Al(OH)3沉淀的量有几种情况？如何进行计算？师生互动【提示】Al3与OH反应生成Al(OH)3沉淀的定量计算规律可溶性铝盐与强碱溶液混合时，二者相对量的大小要影响产物的生成：强碱不足量时：Al33OH=Al(OH)3强碱足量时：Al(OH)3OH=AlO22H2O综合上述两式可得：Al34OH=AlO22H2O设Al3、OH的物质的量分别为n(Al3)、n(OH)，最终生成Al(OH)3的质量为mAl(OH)3，借助数轴讨论如图所示：

11、a当n(OH-)/n(Al3+)3时，OH-全部反应，Al3+剩余，反应按式进行，mAl(OH)3=26n(OH-)。b当n(OH-)/n(Al3+)4时，Al3+全部反应，OH-剩余，反应按式进行，mAl(OH)3=0。c当3n(OH-)/n(Al3+)4时，按反应和式进行，mAl(OH)3=4n(Al3+)-n(OH-)78。 向50 mL 1molL1的Al2(SO4)3溶液中加入100 mL KOH溶液，充分反应得到3.9 g沉淀，则KOH溶液的物质的量浓度可能是()A1 molL1 B3 molL1C1.5 molL1 D3.5 molL1【思路点拨】本题可用两种方法求解：方法一：根

12、据Al3和Al(OH)3沉淀的量的关系，计算KOH的浓度，要分别考虑KOH不足和KOH过量两种情况。方法二：利用图象法，根据题意画出Al3与KOH反应生成沉淀的图象，分析求解。 方法二：用图象法求解，如图所示，当生成沉淀0.05 mol时， 需KOH 0.15 mol；需KOH 0.35 mol。【答案】CD若将上题中“50 mL”改为100 mL，KOH的浓度可能是多少？【提示】可能为1.5 mol/L或7.5 mol/L，反应的图象为根据线段间比例可以得出a=0.15b=0.75故c(NaOH)=1.5 mol/L或c(NaOH)=7.5 mol/L【点拨】1.铝的氧化物是两性氧化物，氢氧

13、化物为两性氢氧化物，故Al2O3或Al(OH)3均能溶于强酸强碱，生成相应的盐和水。根据此性质可以用于物质的鉴别、推断、除杂等。2铝盐、氢氧化铝和偏铝酸盐三者之间的相互转化关系是铝的重要化合物性质的焦点，“沉淀的溶解与生成、生成与溶解”整个过程中反应物与生成物物质的量之间的变化关系也是计算的焦点。3明矾在日常生产和生活中常作净水剂。KAl(SO4)212H2O溶于水，形成KAl(SO4)2溶液，发生电离：KAl(SO4)2=KAl32SO42。电离出的Al3可发生反应，Al33H2O Al(OH)3(胶体)3H类似于Fe(OH)3胶体的生成，生成的胶状Al(OH)3吸附能力强，凝聚水中悬浮物一

14、同沉淀，起到净水作用。1下列各种物质既能与强酸反应又能与强碱反应的是() AlAlCl3NaClAl(OH)3Al2O3NaHCO3 A B C D 【答案】D2下列变化不可能通过一步实验直接完成的是() AAl(OH)3Al2O3 BAl2O3 Al(OH)3 CAlAlO2 DAl3Al(OH)3 【解析】Al(OH)3加热分解可直接得Al2O3，Al与强碱溶液反应可得 AlO2，Al3遇碱可直接得Al(OH)3，Al2O3难溶于水，不能通过一步反 应得Al(OH)3，应将Al2O3与酸或碱反应得Al3或AlO2，再与碱或酸反 应，才能得Al(OH)3。 【答案】B3(2009年中山高一检

15、测)下列关于Al(OH)3的性质叙述错误的是() AAl(OH)3是两性氢氧化物 BAl(OH)3是难溶于水的白色胶状物质 CAl(OH)3能凝聚水中的悬浮物，也能吸附色素 DAl(OH)3既溶于NaOH溶液、氨水，又能溶于盐酸 【解析】Al(OH)3是两性氢氧化物，能溶于酸，也能溶于NaOH、KOH 等强碱，但Al(OH)3不能溶于氨水等弱碱。 【答案】D4向用HCl酸化过的AlCl3溶液中逐滴滴入NaOH溶液，图中能正确表示这个 反应的是()【解析】向AlCl3溶液中逐滴滴入NaOH溶液，先生成白色沉淀，再加 入NaOH溶液，沉淀逐渐溶解，最后完全消失，生成1 mol Al(OH)3需 3

16、 mol时NaOH，溶解1 mol Al(OH)3需1 mol NaOH。NaOH的用量应是 3 1，A、B错误，用HCl酸化过的AlCl3溶液中含有酸，加入NaOH溶液先中和溶液中的酸，然后才生成Al(OH)3沉淀，故C也是错误的。【答案】D5阅读材料，回答下列问题。 材料近年来，科技人员研究得到一种新型材料泡沫铝。它是把发泡 剂加到熔融或固体粉末的铝合金中而制成的，其优点是硬度高，密度小 (约为0.160.5克/厘米3)，比木材还轻，可浮于水面，又有很大刚性，且 隔音、保温，是一种良好的建筑材料和轻质材料，可大批量投放市场。 (1)铝制成铝箔作食品包装，是利用它的哪一性质() A金属光泽

17、B延展性 C导电性 D导热性 (2)铝在空气中会被氧化生成一层致密的氧化膜(氧化物)而对铝起保护作 用，但这层氧化膜(氧化物)遇到强酸或强碱都会溶解，请写出： 其与盐酸反应的离子方程式：_。 与氢氧化钠溶液反应的化学方程式：_。【答案】(1)B(2)Al2O36H=2Al33H2OAl2O32NaOH=2NaAlO2H2O6在含有Ag、Al3、Ca2、Mg2四种离子的溶液中，逐一加入有关物 质，填写下列空白： (1)往混合溶液中加入盐酸，生成_沉淀，反应的离子方程式是： _。 (2)把(1)中所得的物质过滤，往滤液中加入氨水，使溶液呈碱性，又出现 _色沉淀，是_(写名称)，反应的离子方程式是： _。 (3)把(2)中所得的物质过滤，往滤液中加入碳酸钠溶液，又出现_ 色沉淀，反应的离子方程式是：_。 (4)向(2)