《铝及其重要化合物 .ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《铝及其重要化合物 .ppt（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2讲铝及其重要化合物,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,二、铝的重要化合物,1.氧化铝(Al2O3),(1)氧化铝的物理性质: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+3H2O,Al2O3+NaOH:Al2O3+2OH- 2Al+H2O,2.氢氧化铝Al(OH)3,(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+6NH3H2O 2Al (OH)3+3(
2、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,Al(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,(1)明矾的化学式为 KAl(SO4)212H2O,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
3、+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。,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?,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5.4 g Al投入200.0 mL 2.0 molL-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
4、.HCl溶液,【解析】Al为0.2 mol,溶液中的溶质为0.4 mol。A项中硝酸不会与铝生成氢气;B项中,n(OH-)=0.8 mol,与铝反应OH-有剩余;C、D两项中n(H+)分别为0.8 mol、0.4 mol,2Al+6H+ 2Al3+3H2,所以C项中H+有剩 余,D项中铝有剩余。,【答案】D,1.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 =11。,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 =13。,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31。,4.一定量的铝分别与一定量的盐酸和NaOH溶液反应
5、,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+2 H2O 2NaAlO2+3H2,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。,质,则 Na、Al、Al2O3的物质的量之比可能为(),A.141B.441,C.421 D.112,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,【解析】根
6、据Na+Al 的11关系可得n(Na+)=n(Al) +2n(Al2O3),C项正确。,【答案】C,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,(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:,AB段 ;,BC段 。,【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
7、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。,(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- NH3H2O,【答案】(1)HCl、AlCl3、NH4Cl,2.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)Al(O
8、H)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nAl(OH)3=n(OH-);,当 4时,所得沉淀的物质的量nAl(OH)3=0;,当3 4时,所得沉淀的物质的量nAl(OH)3=4n(Al3+)-n(OH-)。,3.图像分析,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:“铝三角”关系图中各物质转化方程式中的计量数关系;图像分析时,首先要看清横纵坐标的含义,其次要对图像进
9、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。,2.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,【答案】C,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。,(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:,(2)流程乙加
10、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。,(6)已知298 K时,Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.610-12,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+)=。,【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、Fe
11、2O3、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-)=0.1 molL-1,Ksp=c(Mg2+)c2(OH-)=5.610-12,可得c(Mg2+)=5.6 10-10 molL-1。,【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 10-10 molL-1,
