《（浙江选考）高考化学大一轮复习第3讲元素化学考点13铝的重要化合物学案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（浙江选考）高考化学大一轮复习第3讲元素化学考点13铝的重要化合物学案（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、考点13铝的重要化合物知识条目必考要求加试要求1.两性氧化物、两性氢氧化物的概念，Al2O3，Al(OH)3的重要性质，铝及其重要化合物之间的转化关系c2.明矾的组成及净水作用b一、铝的重要化合物1氧化铝物理性质：白色固体，硬度高，熔、沸点高，可用于制作耐火材料。化学性质.两性氧化物：既可与酸反应又可与碱反应生成盐和水的氧化物。.Al2O3是两性氧化物。既能溶于强酸溶液又能溶于强碱溶液。分别写出Al2O3与硫酸和氢氧化钠溶液反应的离子方程式。Al2O3H2SO4：Al2O36H=2Al33H2O；Al2O3NaOH：Al2O32OH=2AlOH2O。.应用：工业炼铝；制耐火材料；刚玉的主要成分
2、为氧化铝，优质刚玉(红宝石、蓝宝石等)可作装饰品。2氢氧化铝化学性质.两性氢氧化物：既可与酸反应又可与碱反应生成盐和水的氢氧化物。Al(OH)3的电离方程式为：Al(OH)3H2SO4化学方程式2Al(OH)33H2SO4=Al2(SO4)36H2O，离子方程式Al(OH)33H=Al33H2O；Al(OH)3NaOH：化学方程式Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O，离子方程式Al(OH)3OH=AlO2H2O。.受热分解2Al(OH)3Al2O33H2O。制备.铝盐制备氢氧化铝，一般用过量的弱碱氨水，不用强碱，写出离子方程式并说明为什么。Al33NH3H2O=Al(OH)33NH，过
3、量的强碱会溶解生成的氢氧化铝。.偏铝酸盐制备氢氧化铝，一般采取通入足量的CO2，不用强酸，写出离子方程式并说明为什么。AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO，过量的强酸会溶解生成的氢氧化铝。3硫酸铝钾.写出硫酸铝钾溶于水时的电离方程式KAl(SO4)212H2O=KAl32SO12H2O。.明矾的化学式为KAl(SO4)212H2O，明矾做净水剂的原因是Al33H2O=Al(OH)3(胶体)3H，生成胶状的氢氧化铝Al(OH)3，该物质具有吸附性。二、铝及其重要化合物之间的相互转化三、氢氧化铝沉淀的图像分析及相关计算1图像分析单独铝元素沉淀图操作向一定量的AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶
4、液至过量向一定量的NaAlO2溶液中逐滴加入稀盐酸溶液至过量向一定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液至过量现象立即产生白色沉淀渐多最多减少消失立即产生白色沉淀渐多最多减少消失无沉淀出现沉淀渐多最多沉淀不消失图像离子方程式Al33OH=Al(OH)3Al(OH)3OH=AlO2H2OAlOHH2O=Al(OH)3Al(OH)33H=Al33H2OAl34OH=AlO2H2OAl33AlO6H2O=4Al(OH)3操作向一定量的盐酸溶液中逐滴加入NaAlO2溶液至过量向一定量的AlCl3溶液中逐滴加氨水溶液至过量向一定量的NaAlO2溶液中缓慢通入CO2至过量现象无沉淀出现沉淀渐多最多沉淀不
5、消失立即产生白色沉淀渐多最多沉淀不消失立即产生白色沉淀渐多最多沉淀不消失图像离子方程式AlO4H=Al32H2OAl33AlO6H2O=4Al(OH)3Al33NH3H2O=Al(OH)33NHAl(OH)3与NH3H2O不反应2AlOCO23H2O=2Al(OH)3COCOCO2H2O=2HCOAl(OH)3与CO2H2O不反应镁铝元素沉淀图操作向含Mg2和Al3的酸性溶液中逐滴加入强碱溶液c(Mg2)c(Al3)向含Mg2和Al3的酸性溶液中逐滴加入强碱溶液2c(Mg2)c(Al3)现象无明显现象出现沉淀渐多最多减少不变无明显现象出现沉淀渐多最多减少不变图像离子方程式HOH=H2OAl33
6、OH=Al(OH)3、Mg22OH=Mg(OH)2Al(OH)3OH=AlO2H2OHOH=H2OAl33OH=Al(OH)3、Mg22OH=Mg(OH)2Al(OH)3OH=AlO2H2O2.相关计算根据AlCl3和NaOH的量计算生成的Al(OH)3量例如：将100mL1mol/L的AlCl3溶液和100 mL 3.5 mol/L的NaOH溶液混合，生成Al(OH)30.05mol。解答：n(Al3)0.1mol，n(OH)0.35mol，n(OH)/n(Al3)3.51，此时铝元素以Al(OH)3和AlO存在，nAl(OH)34n(Al3)n(OH)0.05mol根据AlCl3和Al(O
7、H)3的量计算需要的NaOH的量NaOHn(NaOH)当NaOH不足时n(NaOH)3nAl(OH)3当NaOH过量时n(NaOH)3n(Al3)n(Al3)nAl(OH)34n(Al3)nAl(OH)3例如：在100mL1mol/L的AlCl3溶液中加入0.15或0.35molNaOH，生成Al(OH)30.05mol。解答：当NaOH不足时，此时铝元素以Al(OH)3和Al3形式存在，n(NaOH)3nAl(OH)30.15mol当NaOH过量时，此时铝元素以Al(OH)3和AlO形式存在，n(NaOH)4n(Al3)nAl(OH)30.35mol根据NaAlO2和HCl的量计算生成的Al
8、(OH)3量例如：将100mL1mol/L的NaAlO2溶液和100 mL 2.5 mol/L的盐酸混合，生成Al(OH)30.05mol。解答：n(H)0.25mol，n(AlO)0.1mol，n(H)/n(AlO)2.51，铝元素以Al3和Al(OH)3形式存在，nAl(OH)31/34n(AlO)n(H)0.05mol根据NaAlO2和Al(OH)3的量计算需要的HCl的量HCln(HCl)当HCl不足时n(HCl)nAl(OH)3当HCl过量时n(HCl)n(AlO)3n(AlO)nAl(OH)34n(AlO)3nAl(OH)3例如：在100mL1mol/L的NaAlO2溶液中加入0.
9、05或0.25molHCl，生成Al(OH)30.05mol。解答：当HCl不足时，此时铝元素以Al(OH)3和AlO形式存在，n(HCl)nAl(OH)30.05mol当HCl过量时，此时铝元素以Al(OH)3和Al3形式存在，n(HCl)4n(AlO)3nAl(OH)30.25mol四、应用1制取Al(OH)3A133NH3H2O=Al(OH)33NH、AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO。2离子共存问题：Al3与OH、S2、HS、AlO、CO、HCO因发生双水解反应或生成沉淀而不能大量共存；AlO与H、NH、Al3、Fe3等不能大量共存。3鉴别(利用滴加顺序不同，现象不同)AlCl
10、3溶液中滴加NaOH溶液现象：先产生白色沉淀，后沉淀溶解。NaOH溶液中滴加AlCl3溶液现象：开始无明显现象，后产生白色沉淀，沉淀不溶解。4分离提纯利用Al能溶于强碱溶液，分离Al与其他不溶于强碱的金属混合物。利用Al2O3能与强碱溶液反应，分离Al2O3与其他不溶于强碱的金属氧化物。利用Al(OH)3能与强碱溶液反应，分离Al3与其他金属阳离子。5明矾的净水作用：明矾是一种复盐(由两种或两种以上阳离子和一种阴离子组成的盐)，化学式为KAl(SO4)212H2O，是一种常见的净水剂。主要原理为：Al33H2O=Al(OH)3(胶体)3H，其中氢氧化铝胶体具有很强的吸附能力，它能凝聚水中的悬浮
11、物并使之沉降，从而达到净水的目的。【例1】向30mL1molL1的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4molL1的NaOH溶液，若产生0.78g白色沉淀，则加入的NaOH溶液的体积可能为()A3mLB7.5mLC15mLD17.5mL【解析】n(Al3)0.03mol，nAl(OH)30.01mol，根据元素守恒可知，还有0.02mol的Al元素以Al3或AlO形式存在。若0.02mol的Al元素是以Al3形式存在，说明NaOH不足，n(NaOH)3nAl(OH)30.03mol，V(NaOH)7.5mL；若0.02mol的Al元素是以AlO形式存在，说明NaOH过量，n(NaOH)3nAl(OH
12、)34n(AlO)0.11mol，V(NaOH)27.5mL。【答案】B【提炼】向AlCl3溶液中逐渐加入NaOH溶液，先后发生Al33OH=Al(OH)3，Al(OH)3OH=AlOH2O，根据Al3的物质的量计算最大沉淀量，若实际沉淀量等于最大沉淀量，按照第一个方程式计算NaOH的用量；若实际沉淀量小于最大沉淀量，有两种情况，若是NaOH不足，按照第一个方程式计算；若是沉淀部分溶解，就要先求出产生最大沉淀量的NaOH的用量，再根据沉淀差值用第二个方程式计算NaOH用量，将两部分NaOH相加即总使用量。【例2】甲、乙两烧杯中分别装有相同体积、相同pH的氨水和NaOH溶液，各加入10mL0.1
13、molL1AlCl3溶液，两烧杯中都有沉淀生成。下列判断正确的是()A甲中沉淀一定比乙中的多B甲中沉淀可能比乙中的多C甲中沉淀一定比乙中的少D实验过程中甲中的现象始终保持一致【解析】一水合氨是弱电解质、NaOH是强电解质，所以相同pH的氨水和NaOH溶液：c(NH3H2O)c(NaOH)。相同体积、相同pH的氨水和NaOH溶液：n(NH3H2O)n(NaOH)，二者和氯化铝反应都生成氢氧化铝沉淀，但氢氧化铝能溶于强碱NaOH，不溶于弱碱氨水。氢氧化铝不溶于氨水，甲中发生：Al33NH3H2O=Al(OH)33NH，由于氢氧化铝能溶于强碱NaOH，乙中开始发生反应：Al33OH=Al(OH)3，
14、若NaOH过量：Al(OH)3OH=AlO2H2O。如果加入的AlCl3恰好与NaOH反应生成Al(OH)3，由于参加反应的AlCl3的物质的量相等，所以生成沉淀质量相等；如果加入的AlCl3与NaOH反应生成Al(OH)3，后氯化铝还有剩余，则剩余部分氯化铝与氨水会继续反应生成沉淀，则氨水中产生的沉淀较多；如果加入AlCl3与NaOH反应生成NaAlO2、Al(OH)3，则氨水中产生沉淀较多，由上述分析可知，甲中沉淀大于或等于乙中沉淀。【答案】B【提炼】本题主要考查的是强、弱电解质的区别及Al3在强碱性、弱碱性条件下存在形式的差异。【例3】向物质的量浓度均为1mol/L的AlCl3和盐酸的混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液，
