12-09-07高三化学《铝及其化合物》(课件)1.ppt

1、铝及其化合物,一、铝,1、铝的存在及其结构：,2、铝的物理性质：,银白色金属，硬度和密度小， 具有良好的导电导热性和延展性。 在空气中具有很好的耐腐蚀性。,Al的原子结构示意图,铝在自然界以化合态存在,远距离输电,制成合金,3、铝的化学性质：,（较强还原性）,与非金属反应（O2、Cl2）,铝在空气中缓慢氧化，在氧气中点燃剧烈燃烧。,（1）金属通性,Al遇冷浓硫酸、浓硝酸发生钝化：,钝化: 用电化学或化学方法使金属表面形成一 层致密的氧化膜，从而阻止内部金属进一步发生反应，这种现象称为钝化。,与酸反应（HCl、稀H2SO4、稀HNO3）,4HNO3 + Al = Al(NO3)3 + NO +

2、2H2O,Al + 2NaOH+6H2O=2NaAl(OH) 4+3H2,还原剂 氧化剂,反应的实质:分两步进行,将（1）+（2）2：,Al + 2NaOH+6H2O=2NaAl(OH) 4+3H2,与强溶液碱反应（NaOH溶液）,失23 e,得6e,特性：,与某些氧化物反应铝热反应,铝热剂：铝与活泼性较弱的金属氧化物的混合物,铝除了和Fe2O3反应外，还可以和FeO、 Fe3O4、 Cr2O3、V2O5、MnO2等金属氧化物组成铝热剂发生铝热反应，冶炼Fe、V、Cr、Mn等金属。,铝热反应的应用： 在生产上，如用于焊 接钢轨、冶炼金属、建筑物的爆破等。,思考2上述铝热反应是如何发生的？,2.

3、把Al粉和Fe3O4粉末均匀混合，分成两等份，一份在高温下恰好完全反应后将生成物与过量的盐酸反应，另一份直接与足量的氢氧化钠溶液反应，两者生成的气体的物质的量之比为 ( ) A.1:1 B.9:8 C.3:4 D.4:3,C,3.工业上可用铝与软锰矿(主要成分为MnO2)反 应来冶炼金属锰。 用铝与软锰矿冶炼锰的原理是(用化学方程 式表示） 。 MnO2在H2O2分解反应中作催化剂。若将适 量MnO2 加入酸化后的H2O2溶液中，MnO2 溶解产生Mn2，该反应的离子方程式是 _ 。,MnO2 H2O2 2H= Mn2 O22H2O,4.Al的工业制法电解熔融氧化铝,由于铝的熔点很高，故在氧化

4、铝中添加 冰晶石（Na3AlF6)降低其熔点。,思考：请你设计一个电解池装置完成这个过程,电解的过程中需不断补充哪个电极？,二、铝的化合物,1、氧化铝(Al2O3)：,（1）物理性质：白色、不溶于水的固体，熔点很 高（2054）常作耐火材料。,刚玉的主要成分是Al2O3 ，其中把含少量铬元素的刚玉称为红宝石；含少量的铁和钛元素的刚玉称为蓝宝石。,两性氧化物：,既能与酸反应又能与碱反应,（2）Al2O3的化学性质,与酸、强碱反应具有两性,（3）工业制备：,2、氢氧化铝Al（OH)3：,（1）物理性质： 白色胶状物质，不溶于水，有强的吸附性可以吸附水中的悬浮物和各种色素。 （2）化学性质： 不稳定

5、性：受热易分解,与酸、强碱反应具有两性,AlCl3溶液中逐滴加入NaOH？,AlCl3中逐滴加入氨水？,Al3+3NH3.H2O = Al(OH)3 + 3NH4+,（3）Al(OH)3的制备主要有几种方法？,Al3+ 、加入氨水,故用Al3+制取Al(OH)3用弱碱溶液更合适,Al3+ + 3OH- = Al(OH)3 ,Al(OH)3 + NaOH = NaAl(OH) 4,2 Al(OH)4- + CO2 = 2Al(OH)3 + CO32- + H2O Al(OH)4- + CO2 = Al(OH)3 + HCO3-,NaAl(OH) 4溶液中逐滴加入盐酸？,NaAl(OH) 4溶液中

6、缓慢通入CO2？, Al(OH)4-、通入CO2,Al(OH)4- + H+ = Al(OH)3 + H2O,Al(OH)3 + 3 H+ = AlCl3 + 3H2O,故由Al(OH)4-制取Al(OH)3用弱酸溶液更合适,提示金属单质：Al等；两性氧化物：Al2O3等；两性氢氧化物：Al(OH)3等； 弱酸的铵盐：(NH4)2CO3、CH3COONH4、 (NH4)2S等；弱酸的酸式盐：NaHCO3、 KHS、NaHSO3等。,思考：,KAl(SO4)212H2O,KAl(SO4)2 = K+ + Al3+ + 2SO42-,无色晶体，易溶于水,3、常见的铝盐 明矾,水溶液PH7,净水原理

7、：,Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水,三、Al3、Al(OH)3、 Al(OH)4-三者之间有关图象 及相关计算,nAl(OH)3,n(OH),A,B,C, Al3+ + 3OH =Al(OH)3, Al(OH)3 + OH = Al(OH)4-,1.AlCl3 溶液中滴加NaOH ：,先有沉淀生成，后沉淀逐渐溶解。,先无沉淀生成，后有沉淀生成且不溶解。,nAl(OH)3,n(Al3+),B,A,C, 4OH+Al3+= Al(OH)4- +2H2O, 3 Al(OH)4- +Al3+ = 4Al(OH)3 ,2.向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液直到过量。,先有沉淀生成，后沉淀完

8、全溶解。,nAl(OH)3,n(H+),A,B,C, Al(OH)4- + H+ = Al(OH)3 +H2O, Al(OH)3+3H+ =Al3+3H2O,3.向NaAl(OH) 4溶液中滴加HCl溶液直到过量。,：,先无沉淀生成，后有沉淀生成且不溶解。,nAl(OH)3,n(Al3+),B,A,C, 4H+ Al(OH)4- =Al3+4H2O, 3Al(OH)4- +Al3+ = 4Al(OH)3 ,4.向HCl溶液中滴加NaAl(OH) 4溶液直到过量。,n(Al(OH)3),V(氨水),n(NaOH),n(沉淀),向AlCl3溶液中逐滴加入氨水到过量； 向盐酸、MgCl2、AlCl3

9、的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液到过量。 分别画出生成沉淀的量与加入溶液的体积关系图。,拓展,例 2012安徽卷 已知室温下，Al(OH)3的Ksp或溶解度远大于Fe(OH)3。向浓度均为0.1 molL1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液。下列示意图表示生成Al(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系，合理的是,C,AX溶液溶质为AlCl3，Y溶液溶质为Na Al(OH) 4 Bb曲线表示的是向X溶液中加入NaOH溶液 C在O点时两方案中所得溶液浓度相等 Da、b曲线表示的反应都是氧化还原反应,C,例.,铝的存在：,铝元素占地壳总量的7.73%，

10、是地壳中含量最多的金属。,铝是活泼的金属，因此铝元素在自然界 中均以化合态的形式存在。,四 从铝土矿中提取铝,铝元素在地壳中的主要存在 于 中， 其主要成分 ， 还含有少的 。,Al2O3,铝土矿,Fe2O3、SiO2,Al2O3 Fe2O3 SiO2,Al2O3,方法1,Al,酸溶法,所加试剂顺序：酸、碱、（弱）酸,Al2O3 Fe2O3 SiO2,方法2,碱溶法,Al2O3,Al,所加试剂顺序：碱、酸、（弱）碱,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：,【随堂训练】P186,请回答下列问题： (1)流程甲加入盐酸后生成Al3

11、的离子方程式为_。 (2)流程乙加入烧碱后生成SiO32-的离子方程式为_。,Al2O3 6H = 2Al3 3H2O,SiO2 2OH = SiO32- H2O,(3)验证滤液B中含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)，写出该溶液的一种用途：_ 。,硫氰化钾溶液,NaHCO3,制纯碱 (或做发酵粉等 ）,(5)已知298 K时，Mg(OH)2的溶度积常数 Ksp5.61012，取适量的滤液B，加 入一定量的烧碱达到沉淀溶解平衡，测得 pH13.00，则此温度下残留在溶液中的 c(Mg2)_ 。,5.61010 mol/L,例.2012浙江卷 水溶液X中只可能溶有K、Mg2、Al3、 Al(OH)4- 、SiO32-、SO32-、CO32-、SO42-中的若干种离子。某同学对该溶液进行了如下实验：,下列判断正确的是() A气体甲一定是纯净物 B沉淀甲是硅酸和硅酸镁的混合物 CK、 Al