高中化学必修1课件422铝的重要化合物

第4章第2节铝金属材料第2课时铝的重要化合物1.了解氧化铝、氢氧化铝的性质和用途。2.掌握氢氧化铝的制备方法。目标导航基础知识导学重点难点探究随堂达标检测栏目索引一、氢氧化铝[Al(OH)3]——两性氢氧化物1.物理性质(1)色态：

物质。(2)溶解性：

溶于水。2.实验室制备(1)试剂：常用Al2(SO4)3溶液(或AlCl3溶液)与

反应制取氢氧化铝。(2)现象：生成

沉淀，加过量氨水，沉淀不溶解。(3)化学方程式：_____________________________________________。

(4)离子方程式：_____________________________________。基础知识导学答案白色胶状不氨水白色胶状Al2(SO4)3＋6NH3·H2O===2Al(OH)3↓＋3(NH4)2SO4相关视频答案3.化学性质Al(OH)3+3H+===Al3++3H2OAl(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-2Al(OH)3Al2O3+3H2O两性氢氧化物：既能与

反应，又能与

反应的氢氧化物。强酸强碱相关视频答案4.用途(1)能凝聚水中的悬浮物并能吸附色素，可用来净水。(2)利用其

性，可用作胃酸中和剂。弱碱二、氧化铝(Al2O3)——两性氧化物答案1.物理性质色态溶解性熔点硬度____色固体____溶____________白难很高很大答案2.化学性质Al2O3是两性氧化物，与强酸或强碱溶液都能反应生成盐和水。两性氧化物：既能与

反应，又能与强碱反应的氧化物。强酸答案3.用途(1)冶炼金属

的原料。(2)良好的

材料。铝耐火三、硫酸铝钾(2)氢氧化铝答案(1)KAl(SO4)2电离方程式：____________________________。练一练1.有关铝及其化合物的说法错误的是(

)A.用于熔化烧碱的坩埚，可用Al2O3这种材料制成B.铝能在空气中稳定存在是因为其表面覆盖着一层氧化铝薄膜C.氧化铝是一种难熔物质，是一种较好的耐火材料D.氢氧化铝能中和胃酸，可用于制胃药A解析Al2O3和NaOH能发生反应，熔化烧碱的坩埚不能用Al2O3材料制成。解析答案2.下列关于Al2O3的说法正确的是(

)A.Al2O3也可通过分解反应制得B.Al2O3加热分解为铝和氧气C.Al2O3非常致密，所以可用铝制容器盛盐酸和NaOH溶液等D.在酒精灯上灼烧擦去表面氧化铝的铝条，熔化的铝纷纷滴落下来A答案3.下列各种物质既能与强酸反应，又能与强碱反应的是(

)①Al

②AlCl3

③Na2CO3

④Al2O3

⑤NaHCO3A.①③⑤B.②③④C.①③④D.①④⑤解析答案解析Al与酸反应生成铝盐和H2，与碱反应生成偏铝酸盐和H2；Al2O3显两性；NaHCO3是一个二元弱酸的酸式盐，它与强酸反应生成CO2，与强碱反应生成正盐。D4.回答下列问题：(1)Al(OH)3可以治疗胃酸过多，利用了Al(OH)3的________性质，实验室需要使AlCl3溶液中的Al3＋全部沉淀下来，适宜选用的试剂是___(填字母)。a.NaOH溶液

b.Ba(OH)2溶液c.盐酸 d.氨水(2)实验室常用Al2(SO4)3与氨水反应制备Al(OH)3，用离子方程式表示不选用NaOH溶液的理由：__________________________。(3)向明矾的溶液中逐滴滴入氢氧化钠溶液的离子方程式为_______________________________________________________。答案弱碱d返回一、铝的化合物之间的相互转化——“铝三角”重点难点探究(1)两性化合物的概念：指既能与酸反应，又能与碱反应的化合物。与酸或碱反应生成的产物是盐和水的化合物才是两性化合物。弱酸的铵盐、弱酸的酸式盐不属于两性化合物。(2)Al(OH)3的三种制备方法：特别提醒①用铝盐和氨水制备Al(OH)3，不选用强碱(如NaOH)溶液，是由于Al(OH)3溶于强碱溶液，而不溶于弱碱溶液(如氨水)。②溶液中[Al(OH)4]－―――→Al(OH)3最好通入CO2，而不选用强酸，是由于Al(OH)3溶于强酸，而不溶于较弱的酸(如H2CO3)溶液。(3)常见的既能与酸反应又能与碱反应的物质：①金属单质：Al等；②两性氧化物：Al2O3等；③两性氢氧化物：Al(OH)3

等；④弱酸的铵盐：(NH4)2CO3、CH3COONH4、(NH4)2S等；⑤弱酸的酸式盐：NaHCO3、KHS、NaHSO3等。例1

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：①A→B：__________________________________________，②B→E：__________________________________________，③C→E：__________________________________________，④F→E：____________________________________________________。解析答案解析题目应以B物质作为突破口：解析答案答案(1)K[Al(OH)4]

Al2O3

AlCl3

Na[Al(OH)4](1)Al单质及其化合物推断突破口：Al、Al2O3、Al(OH)3既能与强酸反应又能与弱酸反应。(2)Al元素化合物之间的典型转化关系：①解题反思②变式训练1用含少量镁的铝片制取纯净的氢氧化铝，下述操作步骤中最恰当的组合是(

)①加盐酸溶解②加烧碱溶液溶解③过滤④通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀⑤加入盐酸生成Al(OH)3沉淀⑥加入过量烧碱溶液生成Al(OH)3沉淀A.①⑤⑥③ B.②③⑥③C.②③④③ D.②③⑤③解析答案解析本题通过实际问题考查Al和Al(OH)3既能与强酸反应，又能与强碱溶液反应的知识，在分析中要注意步骤⑥，加入过量烧碱将使Al3＋转化为[Al(OH)4]－，因此，不能得到Al(OH)3沉淀：Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－，这样就淘汰选项A和B；选项C、D两种方案都利用镁不溶于强碱溶液而铝溶于强碱溶液的性质，通过②③步骤经过滤除去杂质镁，然后利用四羟基合铝酸是比碳酸还弱的酸的性质，分别用盐酸、CO2把[Al(OH)4]－沉淀出来，但盐酸过量时能进一步溶解Al(OH)3：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O，CO2过量时不溶解Al(OH)3，且CO2比盐酸经济得多，故选项C能达到既经济又最大限度地得到产品的目的，所以是最恰当的组合。答案C(1)氢氧化铝两性的重要作用：①用过量的NaOH溶液检验Al3＋的存在。②用过量的NaOH溶液鉴别Al3＋、Mg2＋。③采用互滴法鉴别Al3＋与OH－，[Al(OH)4]－与H＋。④用过量NaOH溶液和相应酸分离Al3＋与Mg2＋(或Fe3＋)。⑤用过量的NaOH溶液除杂：如Fe(Al)、Fe2O3(Al2O3)等。(2)除杂分离实例：

解题反思操作

现象立即产生白色沉淀―――→渐多――→最多―――→渐少――→消失二、有关Al(OH)3沉淀的图像分析及有关计算1.有关Al(OH)3沉淀的图像分析反应①Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓②Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－①H＋＋[Al(OH)4]－===Al(OH)3↓＋H2O②Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O图像

解释x＝n(OH－)/n(Al3＋)①当0＜x＜3时，随着x的增大，沉淀的量逐渐增多②当x＝3时，沉淀的量最多③当3＜x≤4时，随着x的增大，沉淀的量逐渐减小至0x＝n(H＋)/n{[Al(OH)4]－}①当0＜x＜1时，随着x的增大，沉淀的量逐渐增多②当x＝1时，沉淀的量最多③当1＜x≤4时，随着x的增大，沉淀的量逐渐减小至02.滴加过程中铝元素存在形式的分析(1)向1L1mol·L－1的AlCl3溶液中滴加NaOH溶液：(2)向1L1mol·L－1的Na[Al(OH)4]溶液中滴加稀盐酸：解析答案例2向50mL1mol·L－1的Al2(SO4)3溶液中加入100mLKOH溶液，充分反应得到3.9g沉淀，求KOH溶液的物质的量浓度。方法二：用图像法求解，如右图所示，当生成沉淀0.05mol时，①需KOH0.15mol；②需KOH0.35mol。答案

1.5mol·L－1或3.5mol·L－1解题反思(2)已知Al3＋和Al(OH)3的物质的量计算OH－的物质的量解题思路：①若n(Al3＋)＞n[Al(OH)3]，n(OH－)＝3n[Al(OH3)]；②若n(Al3＋)＜n[Al(OH)3]，则有两种情况：a.n(OH－)不足，n(OH－)＝3n[Al(OH)3]；b.n(OH－)过量：n(OH－)＝3n[Al(OH)3]＋4{n(Al3＋)－n[Al(OH)3]}＝4n(Al3＋)－n[Al(OH)3]。变式训练2如下六个图中，横坐标为某溶液中加入某物质的物质的量，纵坐标为生成沉淀的物质的量，将图中的字母代号填入下表。解析答案溶

液加入的物质字母代号①饱和石灰水通过量CO2

②AlCl3溶液通过量NH3

③MgCl2、AlCl3混合溶液逐滴滴加NaOH溶液至过量

④AlCl3溶液逐滴滴加NaOH溶液至过量

⑤含少量HCl的AlCl3溶液逐滴滴加NaOH溶液至过量

⑥向Na[Al(OH)4]溶液中通入CO2至过量

解析①发生如下反应：Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O，CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2，故其沉淀生成与消失时消耗的CO2的物质的量是相同的，其图像应为B。②AlCl3溶液中通入NH3只发生反应：3H2O＋AlCl3＋3NH3===3NH4Cl＋Al(OH)3↓，生成的Al(OH)3不能溶于弱碱溶液中，其对应图像应为C。③发生如下反应：MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl，AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl，故先生成沉淀，当NaOH过量时又发生如下反应而沉淀部分溶解：Al(OH)3＋NaOH===Na[Al(OH)4]，因Mg(OH)2与碱不反应，故沉淀不能完全消失，因此其对应图像为A。解析答案④发生如下反应：AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl，Al(OH)3＋NaOH===Na[Al(OH)4]。其反应现象为先生成白色沉淀，再逐渐溶解且前后消耗NaOH的物质的量之比为3∶1，故其对应图像为E。⑤发生的反应：HCl＋NaOH===NaCl＋H2O，AlCl3＋3NaOH===3NaCl＋Al(OH)3↓，Al(OH)3＋NaOH===Na[Al(OH)4]。此时优先发生的是酸碱中和反应，故开始时应无沉淀产生，后续反应与上述④中相同，故其对应图像应为F。答案B

C

A

E

F

C解题反思有关Al(OH)3图像的解题关键(1)“一看”(图像)①看面：弄清横、纵坐标轴及坐标含义。②看线：弄清线的走向，变化趋势及线的陡与平。③看点：弄清曲线上点的含义，特殊点，如曲线的起点、交点、拐点、最高点、最低点等。④看量的变化：滴加的顺序及用量，加入酸或碱能否溶解Al(OH)3，多种沉淀产生时，仔细分析相关量。⑤看是否要作辅助线。返回(2)“二想”：联想所涉及的反应方程式。(3)“三判”：通过分析，巧用规律(定量反应关系)，作出正确判断。

随堂达标检测1.下列说法正确的是(

)A.Al2O3难溶于水，不跟水反应，所以它不是Al(OH)3对应的氧化物B.因为Al2O3是金属氧化物，所以它是碱性氧化物C.Al2O3能跟所有的酸碱溶液反应D.Al2O3能跟强的酸碱溶液反应1234解析答案D562.某溶液中可能含有大量的Mg2＋、Al3＋、H＋、Cl－和少量OH－，向该溶液中逐滴加入0.5mol·L－1NaOH溶液，生成沉淀的质量和加入NaOH溶液的体积之间的关系如右图所示，则可判断原溶液中(

)A.有Mg2＋，没有Al3＋B.有Al3＋，没有Mg2＋C.有Mg2＋和Al3＋D.有大量的H＋、Mg2＋和Al3＋1234解析答案56解析由图可以看出，当加入NaOH溶液时，马上就有沉淀产生(由原点开始)，可确定溶液中无大量H＋；产生的沉淀有部分可以溶解，可证明溶液中一定有Mg2＋和Al3＋。C3．将NaCl、AlCl3、FeCl2、FeCl3、MgCl2五种溶液，通过一步实验就能加以区别，并只用一种试剂，这种试剂是(

)A．KSCN B．BaCl2C．NaOH D．HCl解析氢氧化钠与氯化钠不反应，没现象；氢氧化钠与氯化铝反应，先生成白色沉淀，至碱过量后沉淀溶解；与氯化亚铁反应生成白色沉淀后沉淀变为灰绿色最后变为红褐色；与氯化铁反应生成红褐色沉淀；与氯化镁反应生成白色沉淀。1234C56解析答案4.下列操作中最终可以得到Al(OH)3的是(

)A.Al2O3和水混合加热B.过量的稀HCl加入到Na[Al(OH)4]溶液中C.过量的NaOH溶液加入到AlCl3溶液中D.过量的氨气通入到AlCl3溶液中解析Al2O3不能与水反应，过量的NaOH溶液与AlCl3反应生成Na[Al(OH)4]、NaCl和H2O。1234D56解析答案5.相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多的是(

)A.Al B.Al(OH)3C.AlCl3 D.Al2O31