铝及其重要化合物复习课件

第2讲铝及其重要化合物第2讲铝及其重要化合物1一、铝的存在与性质1.铝元素的存在及原子结构特点2.铝的物理性质:银白色金属,密度小,熔点低,硬度小。3.铝的化学性质一、铝的存在与性质1.铝元素的存在及原子结构特点2.铝的物理2

铝的化学性质与O2反应常温下生成氧化膜,点燃:4Al+3O2

2Al2O3

与其他非金属反应2Al+3Cl2

⑤2AlCl32Al+3S

⑥Al2S3与非氧化性酸反应(以盐酸为例)2Al+6HCl

⑦2AlCl3+3H2↑与碱溶液反应(以NaOH为例)2Al+2NaOH+2H2O

⑧2NaAlO2+3H2↑与某些氧化物反应2Al+Fe2O3

⑨Al2O3+2Fe铝的化学性质与O2反应常温下生成氧化膜,与其他非金属反应23二、铝的重要化合物1.氧化铝(Al2O3)(1)氧化铝的物理性质:⑩白色固体,熔点

高,

难溶于水。(2)氧化铝的化学性质:

两性氧化物。Al2O3+HCl:Al2O3+6H+

2Al3++3H2OAl2O3+NaOH:Al2O3+2OH-

2Al

+H2O2.氢氧化铝[Al(OH)3]二、铝的重要化合物1.氧化铝(Al2O3)(1)氧化铝的物理4(1)氢氧化铝的制备在Al2(SO4)3溶液中滴加氨水时有

白色

胶状沉淀生成,反应的化学方程式为

Al2(SO4)3+6NH3·H2O

2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4。(2)氢氧化铝的两性

H++Al

+H2O

Al(OH)3

Al3++3OH-

酸式电离碱式电离Al(OH)3+3H+

Al3++3H2O(1)氢氧化铝的制备在Al2(SO4)3溶液中滴加氨水时有 5Al(OH)3+OH-

Al

+2H2O(3)Al(OH)3的不稳定性加热时,Al(OH)3分解的化学方程式为

2Al(OH)3

Al2O3+3H2O。(4)Al(OH)3的用途Al(OH)3是医用胃酸(HCl)中和剂中的一种,它的碱性不

强,对胃壁不产生强烈的腐蚀性,可以中和过多胃酸。3.明矾Al(OH)3+OH-  6(1)明矾的化学式为

KAl(SO4)2·12H2O,属于复盐。(2)明矾净水的原理:明矾溶于水时发生电离,电离方程式为

KAl(SO4)2

K++Al3++2S

-,其中Al3+发生水解反应,产生

Al(OH)3(胶体),其吸附能力很强,可以吸附水里的杂质并形成沉

淀,使水澄清。(1)明矾的化学式为 KAl(SO4)2·12H2O7答案:不对。虽然铝既能与酸反应,又能与碱反应,但

是无论与酸或碱反应的本质都是铝失去电子表现较

强的金属性。★互动探究铝、氧化铝和氢氧化铝都既能与盐酸反

应,又能与氢氧化钠反应,氧化铝、氢氧化铝都属于两

性物质,那铝是两性元素对吗?答案:不对。虽然铝既能与酸反应,又能与碱反应,但

是无论与酸8考点透析考点1

铝与强酸、强碱反应有关量的问题

典例1将5.4gAl投入200.0mL2.0mol·L-1某溶液中有氢气产生,充分反应后有金属剩余。该溶液

可能为

(

)A.HNO3溶液B.Ba(OH)2溶液C.H2SO4溶液D.HCl溶液考点透析考点1

铝与强酸、强碱反应有关量的问题 9【解析】Al为0.2mol,溶液中的溶质为0.4mol。A项

中硝酸不会与铝生成氢气;B项中,n(OH-)=0.8mol,与

铝反应OH-有剩余;C、D两项中n(H+)分别为0.8mol、

0.4mol,2Al+6H+

2Al3++3H2↑,所以C项中H+有剩余,D项中铝有剩余。【答案】D【解析】Al为0.2mol,溶液中的溶质为0.4mol。101.等量铝分别与足量盐酸和足量NaOH溶液反应,产生

H2的体积比

=1∶1。2.足量铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠反应,产

生H2的体积比

=1∶3。3.当生成H2相等时,消耗Al单质一定相等,消耗HCl与

NaOH的物质的量之比为3∶1。4.一定量的铝分别与一定量的盐酸和NaOH溶液反应,

若产生H2的体积比为<

<

,则必定是Al与HCl反技能归纳分析依据:2Al+6HCl

2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+2H2O

2NaAlO2+3H2↑1.等量铝分别与足量盐酸和足量NaOH溶液反应,产生

H2的11应时,铝过量而HCl不足;Al与NaOH溶液反应时,铝不足

而NaOH溶液过量。

特别提醒:铝与盐酸、NaOH溶液反应,本质上都是铝失电子置换

出H2的过程。生成等量H2时,转移电子的物质的量相等。应时,铝过量而HCl不足;Al与NaOH溶液反应时,铝不足

12质,则Na、Al、Al2O3的物质的量之比可能为

(

)A.1∶4∶1B.4∶4∶1C.4∶2∶1D.1∶1∶2学以致用1.将Na、Al、Al2O3三种物质的混合物加入水中,完全

反应后无固体剩余,所得溶液中只含有NaAlO2一种溶质,则Na、Al、Al2O3的物质的量之比可能为 (

13【解析】根据Na+~Al

的1∶1关系可得n(Na+)=n(Al)+2n(Al2O3),C项正确。【答案】C【解析】根据Na+~Al 的1∶1关系可得n(Na+)14

考点2

“铝三角”转化关系及Al(OH)3的计算与图像

分析

典例2

  典例2

15(1)溶液中一定含有的溶质是

(填

化学式,下同)。(2)溶液中一定不含有的溶质是

。(3)溶液中可能含有的溶质是

(填

名称),判断该物质是否存在的实验方法是

。(4)分别写出AB段、BC段发生的离子方程式:①AB段

;②BC段

。(1)溶液中一定含有的溶质是

(填

化16【解析】首先分析图像,找出图像中的转折点、斜线

及水平线,结合题意可知OA段是NaOH溶液与HCl中

和,加入过量NaOH溶液,沉淀全部溶解,说明无MgCl2,

所以沉淀只有Al(OH)3,BC段是NaOH溶液与NH4Cl反

应,所以溶液中一定含有HCl、AlCl3、NH4Cl,一定无

MgCl2;又因为AlCl3与Na2CO3不能大量共存,所以一定

无Na2CO3;可能含KCl,检验碱金属元素可利用焰色反

应。【解析】首先分析图像,找出图像中的转折点、斜线

及水平线,结17(2)MgCl2、Na2CO3

(3)氯化钾;焰色反应;若透过蓝色钴玻璃看到火焰为紫

色,则溶液中存在KCl,否则不存在(4)Al3++3OH-

Al(OH)3↓;N

+OH-

NH3·H2O【答案】(1)HCl、AlCl3、NH4Cl(2)MgCl2、Na2CO3(3)氯化钾;焰色反应;若透182.铝盐与强碱溶液作用生成Al(OH)3沉淀的计算反应关

系如下:(1)Al3++3OH-

Al(OH)3↓(生成沉淀)技能归纳1.“铝三角”转化关系2.铝盐与强碱溶液作用生成Al(OH)3沉淀的计算反应关

系19(2)Al(OH)3+OH-

Al

+2H2O(沉淀溶解)(3)Al3++4OH-

Al

+2H2O(生成沉淀,又恰好完全溶解)分析以上三个反应关系式,所得Al(OH)3沉淀的物质的

量与n(Al3+)、n(OH-)的关系如下:当

≤3时,所得沉淀的物质的量n[Al(OH)3]=

n(OH-);(2)Al(OH)3+OH- 20当

≥4时,所得沉淀的物质的量n[Al(OH)3]=0;当3<

<4时,所得沉淀的物质的量n[Al(OH)3]=4n(Al3+)-n(OH-)。当 ≥4时,所得沉淀的物质的量n[Al(OH)3]21操作可溶性铝盐溶液中逐滴加

入NaOH溶液至过量偏铝酸盐溶液中逐滴加入

盐酸至过量现象立即产生白色沉淀→渐多

→最多→渐少→消失立即产生白色沉淀→渐多

→最多→渐少→消失图像

3.图像分析操作可溶性铝盐溶液中逐滴加

入NaOH溶液至过量偏铝酸盐溶液22离子方程式Al3++3OH-

Al(OH)3↓Al(OH)3+OH-

Al

+2H2OAl

+H++H2O

Al(OH)3↓Al(OH)3+3H+

Al3++3H2O操作NaOH溶液中逐滴加入可

溶性铝盐溶液至过量盐酸中逐滴加入偏铝酸盐

溶液至过量现象无沉淀(有但即溶)→出现

沉淀→渐多→最多→沉淀

不消失同左离子Al3++3OH- Al +H++H2O 23图像

离子方程式Al3++4OH-

Al

+2H2O3Al

+Al3++6H2O

4Al(OH)3↓Al

+4H+

Al3++2H2OAl3++3Al

+6H2O

4Al(OH)3↓图像  离子Al3++4OH- Al24

特别提醒:解答有关Al(OH)3的图像和计算问题时,要注意以下两

点:①“铝三角”关系图中各物质转化方程式中的计量

数关系;②图像分析时,首先要看清横纵坐标的含义,其

次要对图像进行全面分析,尤其需要关注的是特殊点

(起点、折点、顶点和终点)的含义。 特别提醒:解答有关Al(OH)3的图像和计算问题时,要注意252.下列各组物质,不能按

(“→”表示反应一步完成)关系转化的是

(

)学以致用选项abcAAl2O3NaAlO2Al(OH)3BAlCl3Al(OH)3NaAlO2CAlAl(OH)3Al2O3DMgCl2Mg(OH)2MgO【答案】C2.下列各组物质,不能按 (“→”表示反应一步学以致用选项a26

实验探究

从铝土矿中提取氧化铝近几年高考经常围绕Al2O3、Al(OH)3的两性,结合物质

的分离、提纯及化工工艺考查实验设计、实验评价及

反应原理,解决此类问题注意抓住Al2O3、Al(OH)3的两

性和实验分离、提纯的操作,选择试剂时要考虑过量试

剂对实验的影响。 近几年高考经常围绕Al2O3、Al(OH)3的两性,结合物27(1)流程甲加入盐酸后生成Al3+的离子方程式为

。【示例】从铝土矿(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、

MgO等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下:(1)流程甲加入盐酸后生成Al3+的离子方程式为

28(2)流程乙加入烧碱后生成Si

-的离子方程式为

。(3)验证滤液B含Fe3+,可取少量滤液并加入

(填试剂名称)。(4)滤液E、K中溶质的主要成分是

(填化学式),写出该溶质的一种用途:

。(5)分析最终产物,流程甲比流程乙更有优势,其原因是

。(2)流程乙加入烧碱后生成Si -的离子方程式为

29(6)已知298K时,Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12,取

适量的滤液B加入一定量的烧碱至达到沉淀溶解平衡,

测得pH=13.00,则此温度下残留在溶液中的c(Mg2+)=

。(6)已知298K时,Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=530【解析】Al2O3、SiO2、Fe2O3、MgO中,Al2O3、SiO2与

NaOH溶液反应,MgO、Fe2O3不与NaOH溶液反应;除

SiO2不与盐酸反应外,Al2O3、Fe2O3、MgO均与盐酸反

应;还有反应Al

+2H2O+CO2

Al(OH)3↓+HC

,结合以上知识点不难对(1)、(2)、(3)、(4)、(5)作答。(6)pH=13.00时,c(OH-)=0.1mol·L-1,Ksp=c(Mg2+)·c2(OH-)=

5.6×10-12,可得c(Mg2+)=5.6×10-10mol·L-1。【解析】Al2O3、SiO2、Fe2O3、MgO中,Al2O31【答案】(1)Al2O3+6H+

2Al3++3H2O(2)SiO2+2OH-

Si

-+H2O(3)硫氰化钾(或其他合理答案)(4)NaHCO3;制纯碱(或做发酵粉等合理答案)(5)流程甲制得的Al2O3更纯净,流程乙制得的Al2O3中混

有SiO2

(6)5.6×10-10mol·L-1

【答案】(1)Al2O3+6H+ 32第2讲铝及其重要化合物第2讲铝及其重要化合物33一、铝的存在与性质1.铝元素的存在及原子结构特点2.铝的物理性质:银白色金属,密度小,熔点低,硬度小。3.铝的化学性质一、铝的存在与性质1.铝元素的存在及原子结构特点2.铝的物理34

铝的化学性质与O2反应常温下生成氧化膜,点燃:4Al+3O2

2Al2O3

与其他非金属反应2Al+3Cl2

⑤2AlCl32Al+3S

⑥Al2S3与非氧化性酸反应(以盐酸为例)2Al+6HCl

⑦2AlCl3+3H2↑与碱溶液反应(以NaOH为例)2Al+2NaOH+2H2O

⑧2NaAlO2+3H2↑与某些氧化物反应2Al+Fe2O3

⑨Al2O3+2Fe铝的化学性质与O2反应常温下生成氧化膜,与其他非金属反应235二、铝的重要化合物1.氧化铝(Al2O3)(1)氧化铝的物理性质:⑩白色固体,熔点

高,

难溶于水。(2)氧化铝的化学性质:

两性氧化物。Al2O3+HCl:Al2O3+6H+

2Al3++3H2OAl2O3+NaOH:Al2O3+2OH-

2Al

+H2O2.氢氧化铝[Al(OH)3]二、铝的重要化合物1.氧化铝(Al2O3)(1)氧化铝的物理36(1)氢氧化铝的制备在Al2(SO4)3溶液中滴加氨水时有

白色

胶状沉淀生成,反应的化学方程式为

Al2(SO4)3+6NH3·H2O

2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4。(2)氢氧化铝的两性

H++Al

+H2O

Al(OH)3

Al3++3OH-

酸式电离碱式电离Al(OH)3+3H+

Al3++3H2O(1)氢氧化铝的制备在Al2(SO4)3溶液中滴加氨水时有 37Al(OH)3+OH-

Al

+2H2O(3)Al(OH)3的不稳定性加热时,Al(OH)3分解的化学方程式为

2Al(OH)3

Al2O3+3H2O。(4)Al(OH)3的用途Al(OH)3是医用胃酸(HCl)中和剂中的一种,它的碱性不

强,对胃壁不产生强烈的腐蚀性,可以中和过多胃酸。3.明矾Al(OH)3+OH-  38(1)明矾的化学式为

KAl(SO4)2·12H2O,属于复盐。(2)明矾净水的原理:明矾溶于水时发生电离,电离方程式为

KAl(SO4)2

K++Al3++2S

-,其中Al3+发生水解反应,产生

Al(OH)3(胶体),其吸附能力很强,可以吸附水里的杂质并形成沉

淀,使水澄清。(1)明矾的化学式为 KAl(SO4)2·12H2O39答案:不对。虽然铝既能与酸反应,又能与碱反应,但

是无论与酸或碱反应的本质都是铝失去电子表现较

强的金属性。★互动探究铝、氧化铝和氢氧化铝都既能与盐酸反

应,又能与氢氧化钠反应,氧化铝、氢氧化铝都属于两

性物质,那铝是两性元素对吗?答案:不对。虽然铝既能与酸反应,又能与碱反应,但

是无论与酸40考点透析考点1

铝与强酸、强碱反应有关量的问题

典例1将5.4gAl投入200.0mL2.0mol·L-1某溶液中有氢气产生,充分反应后有金属剩余。该溶液

可能为

(

)A.HNO3溶液B.Ba(OH)2溶液C.H2SO4溶液D.HCl溶液考点透析考点1

铝与强酸、强碱反应有关量的问题 41【解析】Al为0.2mol,溶液中的溶质为0.4mol。A项

中硝酸不会与铝生成氢气;B项中,n(OH-)=0.8mol,与

铝反应OH-有剩余;C、D两项中n(H+)分别为0.8mol、

0.4mol,2Al+6H+

2Al3++3H2↑,所以C项中H+有剩余,D项中铝有剩余。【答案】D【解析】Al为0.2mol,溶液中的溶质为0.4mol。421.等量铝分别与足量盐酸和足量NaOH溶液反应,产生

H2的体积比

=1∶1。2.足量铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠反应,产

生H2的体积比

=1∶3。3.当生成H2相等时,消耗Al单质一定相等,消耗HCl与

NaOH的物质的量之比为3∶1。4.一定量的铝分别与一定量的盐酸和NaOH溶液反应,

若产生H2的体积比为<

<

,则必定是Al与HCl反技能归纳分析依据:2Al+6HCl

2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+2H2O

2NaAlO2+3H2↑1.等量铝分别与足量盐酸和足量NaOH溶液反应,产生

H2的43应时,铝过量而HCl不足;Al与NaOH溶液反应时,铝不足

而NaOH溶液过量。

特别提醒:铝与盐酸、NaOH溶液反应,本质上都是铝失电子置换

出H2的过程。生成等量H2时,转移电子的物质的量相等。应时,铝过量而HCl不足;Al与NaOH溶液反应时,铝不足

44质,则Na、Al、Al2O3的物质的量之比可能为

(

)A.1∶4∶1B.4∶4∶1C.4∶2∶1D.1∶1∶2学以致用1.将Na、Al、Al2O3三种物质的混合物加入水中,完全

反应后无固体剩余,所得溶液中只含有NaAlO2一种溶质,则Na、Al、Al2O3的物质的量之比可能为 (

45【解析】根据Na+~Al

的1∶1关系可得n(Na+)=n(Al)+2n(Al2O3),C项正确。【答案】C【解析】根据Na+~Al 的1∶1关系可得n(Na+)46

考点2

“铝三角”转化关系及Al(OH)3的计算与图像

分析

典例2

  典例2

47(1)溶液中一定含有的溶质是

(填

化学式,下同)。(2)溶液中一定不含有的溶质是

。(3)溶液中可能含有的溶质是

(填

名称),判断该物质是否存在的实验方法是

。(4)分别写出AB段、BC段发生的离子方程式:①AB段

;②BC段

。(1)溶液中一定含有的溶质是

(填

化48【解析】首先分析图像,找出图像中的转折点、斜线

及水平线,结合题意可知OA段是NaOH溶液与HCl中

和,加入过量NaOH溶液,沉淀全部溶解,说明无MgCl2,

所以沉淀只有Al(OH)3,BC段是NaOH溶液与NH4Cl反

应,所以溶液中一定含有HCl、AlCl3、NH4Cl,一定无

MgCl2;又因为AlCl3与Na2CO3不能大量共存,所以一定

无Na2CO3;可能含KCl,检验碱金属元素可利用焰色反

应。【解析】首先分析图像,找出图像中的转折点、斜线

及水平线,结49(2)MgCl2、Na2CO3

(3)氯化钾;焰色反应;若透过蓝色钴玻璃看到火焰为紫

色,则溶液中存在KCl,否则不存在(4)Al3++3OH-

Al(OH)3↓;N

+OH-

NH3·H2O【答案】(1)HCl、AlCl3、NH4Cl(2)MgCl2、Na2CO3(3)氯化钾;焰色反应;若透502.铝盐与强碱溶液作用生成Al(OH)3沉淀的计算反应关

系如下:(1)Al3++3OH-

Al(OH)3↓(生成沉淀)技能归纳1.“铝三角”转化关系2.铝盐与强碱溶液作用生成Al(OH)3沉淀的计算反应关

系51(2)Al(OH)3+OH-

Al

+2H2O(沉淀溶解)(3)Al3++4OH-

Al

+2H2O(生成沉淀,又恰好完全溶解)分析以上三个反应关系式,所得Al(OH)3沉淀的物质的

量与n(Al3+)、n(OH-)的关系如下:当

≤3时,所得沉淀的物质的量n[Al(OH)3]=

n(OH-);(2)Al(OH)3+OH- 52当

≥4时,所得沉淀的物质的量n[Al(OH)3]=0;当3<

<4时,所得沉淀的物质的量n[Al(OH)3]=4n(Al3+)-n(OH-)。当 ≥4时,所得沉淀的物质的量n[Al(OH)3]53操作可溶性铝盐溶液中逐滴加

入NaOH溶液至过量偏铝酸盐溶液中逐滴加入

盐酸至过量现象立即产生白色沉淀→渐多

→最多→渐少→消失立即产生白色沉淀→渐多

→最多→渐少→消失图像

3.图像分析操作可溶性铝盐溶液中逐滴加

入NaOH溶液至过量偏铝酸盐溶液54离子方程式Al3++3OH-

Al(OH)3↓Al(OH)3+OH-

Al

+2H2OAl

+H++H2O

Al(OH)3↓Al(OH)3+3H+

Al3++3H2O操作NaOH溶液中逐滴加入可

溶性铝盐溶液至过量盐酸中逐滴加入偏铝酸盐

溶液至过量现象无沉淀(有但即溶)→出现

沉淀→渐多→最多→沉淀

不消失同左离子Al3++3OH- Al +H++H2O 55图像

离子方程式Al3++4OH-

Al

+2H2O3Al

+Al3++6H2O

4Al(OH)3↓Al

+4H+

Al3++2H2OAl3++3Al

+6H2O

4Al(OH)3↓图像  离子Al3++4OH- Al56

特别提醒:解答有关Al(OH)3的图像和计算问题时,要注意以下两

点:①“铝三角”关系图中各物质转化方程式中的计量

数关系;②图像分析时,首先要看清横纵坐标的含义,其

次要对图像进行全面分析,尤其需要关注的是特殊点

(起点、折点、顶点和终点)的含义。 特别提醒:解答有关Al(OH)3的图像和计算问题时,要注意572.下列各组物质,不能按

(“→”表示反应一步完成)关系转化的是

(

)学以致用选项abcAAl2O3NaAlO2Al(OH)3BAlCl3Al(OH)3NaAlO2CAlAl(OH)3Al2O3DMgCl2Mg(OH)2MgO【答案】C2.下列各组物质,不能按 (“→”表示反应一步学以致用选项a58

实验探究

从铝土矿中提取氧化铝近几年高考经常围绕Al2O3、Al(OH)3的两性,结合物质

的分离、