《2019高中化学 专题3 第一单元 第二课时 铝的氧化物与氢氧化物 从铝土矿中提取铝讲义（含解析）苏教版必修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019高中化学 专题3 第一单元 第二课时 铝的氧化物与氢氧化物 从铝土矿中提取铝讲义（含解析）苏教版必修1（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、铝的氧化物与氢氧化物从铝土矿中提取铝1什么叫氧化物？提示：由两种元素组成，其中一种元素是氧的化合物。2什么是酸性氧化物？什么是碱性氧化物？并举出常见实例。提示：(1)酸性氧化物是指能和碱反应生成盐和水的氧化物，如CO2、P2O5等。(2)碱性氧化物是指能和酸反应生成盐和水的氧化物，如CaO、Fe2O3等。3写出金属铝分别与盐酸、NaOH溶液及发生铝热反应的化学方程式。提示：2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，2AlFe2O3高温,2FeAl2O3新知探究探究1氧化铝与两性氧化物(1)氧化铝与酸、碱反应的化学方程式。与稀H2SO4反应：Al2O33
2、H2SO4=Al2(SO4)33H2O与NaOH溶液反应：Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O(2)两性氧化物。既可以与酸反应也可以与碱反应生成盐和水的氧化物。探究2氧化铝的用途(1)硬度高，硬度仅次于金刚石的物质是刚玉，其主要成分为氧化铝。(2)熔、沸点都很高，可用于制造耐火材料。探究3氢氧化铝与两性氢氧化物(1)实验探究Al(OH)3的制取及其性质：实验步骤实验现象产生白色胶状沉淀，加入盐酸后，沉淀溶解产生白色胶状沉淀，加入NaOH溶液后，沉淀溶解反应的化学方程式AlCl33NH3H2O=Al(OH)33NH4Cl、Al(OH)33HCl=AlCl33H2OAlCl33NH3H2O=
3、Al(OH)33NH4ClAl(OH)3NaOH=NaAlO22H2O实验结论Al(OH)3既可与强酸反应又可以与强碱反应(2)两性氢氧化物：既可以与酸反应又可以与碱反应生成盐和水的氢氧化物。(3)由NaAlO2制取Al(OH)3：NaAlO2的水溶液能与CO2反应生成Al(OH)3化学方程式为：NaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3。探究4明矾与复盐(1)复盐：由两种或两种以上阳离子和一种阴离子组成的盐。如明矾，化学式为KAl(SO4)212H2O。(2)明矾的净水原理： 必记结论1“铝三角”转化关系(1)Al3Al(OH)3：可溶性铝盐溶液与少量的NaOH溶液反应：Al33
4、OH(少量)=Al(OH)3可溶性铝盐溶液与氨水反应：Al33NH3H2O=Al(OH)33NH(2)Al(OH)3Al3：Al(OH)3溶于强酸溶液：Al(OH)33H=Al33H2O(3)Al3AlO：可溶性铝盐溶液与过量的强碱溶液反应：Al34OH=AlO2H2O(4)AlOAl3：可溶性偏铝酸盐溶液与足量的强酸溶液反应：AlO4H=Al32H2O(5)AlOAl(OH)3：可溶性偏铝酸盐溶液与少量强酸溶液反应：AlOH(少量)H2O=Al(OH)3可溶性偏铝酸盐溶液中通入CO2：2AlOCO2(少量)3H2O=2Al(OH)3CO，AlOCO2(过量)2H2O=Al(OH)3HCO(6
5、)Al(OH)3AlO：Al(OH)3溶于强碱溶液：Al(OH)3OH=AlO2H2O2“铝三角”关系的应用(1)制取Al(OH)3：Al33NH3H2O=Al(OH)33NH；AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO。(2)离子共存的判断：Al3与OH、AlO、CO、HCO等在溶液中不能大量共存；AlO与H、Al3、Fe3、Mg2等在溶液中不能大量共存。成功体验1以氧化铝为原料制取氢氧化铝，最好的方法是()A将氧化铝溶于水B将氧化铝先溶于盐酸中，之后滴加氨水C将氧化铝先溶于盐酸中，之后滴加氢氧化钠溶液D将氧化铝先溶于氢氧化钠溶液中，之后滴加盐酸解析：选B以Al2O3为原料制取Al(OH)3
6、有两条途径：Al2O3Al3Al(OH)3；Al2O3AlOAl(OH)3。因Al(OH)3可溶于强酸、强碱，故应选用Al3与弱碱反应或AlO与弱酸反应。2(好题共享选自人教版教材P63T5)在溶液中不能与Al3大量共存的离子是()AClBOHCH DNa解析：选BAl3能与OH反应，易生成Al(OH)3难溶物：Al33OH=Al(OH)3，若OH过量则生成AlO：Al34OH=AlO2H2O，即OH不能与Al3大量共存。新知探究探究1铝在自然界中的存在形式。(1)含量：铝元素是地壳中含量最多的金属元素。(2)存在：地壳中铝以化合态存在于铝土矿中，铝土矿的主要成分是Al2O3。探究2铝土矿制备
7、铝的工艺流程及发生的化学反应。(1)流程及反应 上述过程中发生反应的化学方程式分别为：Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O；CO2NaAlO22H2O=Al(OH)3NaHCO3；2Al(OH)3Al2O33H2O；3Al2O34Al3O2。(2)电解氧化铝时冰晶石的作用由于氧化铝的熔点很高，直接加热使其熔化需要消耗很大的能量。在实际生产中，向氧化铝中添加冰晶石(Na3AlF6)，使氧化铝熔融温度降低，从而减少了冶炼过程中的能量消耗。必记结论(1)从铝土矿Al2O3(含Fe2O3、SiO2杂质)中提取Al2O3的两个流程：流程一： 流程二： (2)工业上电解熔融MgCl2制镁，而不采用熔
8、融的MgO，是因为MgO的熔点高、能耗大；电解法制铝是采用高熔点的Al2O3，而不用熔点低很多的AlCl3，是因为AlCl3在熔融状态时，不电离、不导电。成功体验3从铝土矿制备铝所涉及的下列有关反应中，属于氧化还原反应的是()A铝土矿溶于NaOH溶液中BNaAlO2溶液的酸化C灼烧氢氧化铝固体D电解熔融的氧化铝解析：选D从铝土矿制备铝所涉及的反应中，只有电解熔融的氧化铝涉及到元素化合价的改变，2Al2O3(熔融)4Al3O2，属于氧化还原反应。关键语句小结1两性氧化物是指既可以与酸反应又可以与碱反应生成盐和水的氧化物，氧化铝是典型的两性氧化物。例如：Al2O36HCl=2AlCl33H2O，A
9、l2O32NaOH=2NaAlO2H2O。2两性氢氧化物是指既可以与酸反应又可以与碱反应生成盐和水的氢氧化物，氢氧化铝是典型的两性氢氧化物。例如：Al(OH)33HCl=AlCl33H2O，Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O。3工业上采用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝，反应方程式为：2Al2O34Al3O2。例1下列物质中既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的是()Na2CO3Al(OH)3NH4HCO3 Al2O3A BC D解析：选BNa2CO3只能与盐酸反应；Al2O3和Al(OH)3是两性化合物，既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应；NH4HCO3与盐酸反应放出CO2，与Na
10、OH溶液反应放出NH3。既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的物质有Al、Al2O3、Al(OH)3、弱酸的酸式盐、弱酸的铵盐等。例1中等物质的量的Al(OH)3与Al2O3分别与物质的量浓度相同的NaOH溶液反应，消耗NaOH溶液的体积之比为_；若分别与物质的量的浓度相同的HCl溶液反应，消耗HCl溶液的体积之比为_。解析：Al(OH)3、Al2O3与NaOH反应的化学方程式分别为：Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2OAl2O32NaOH=2NaAlO2H2O可得，消耗的NaOH溶液的体积之比为12。Al(OH)3、Al2O3与HCl反应的化学方程式分别为：2Al(OH)36HCl
11、=2AlCl33H2OAl2O36HCl=2AlCl33H2O可得，消耗HCl溶液的体积之比为12。答案：1212 (1)可溶性铝盐(如AlCl3)溶液与碱(如NaOH)溶液的反应：实验操作向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液向AlCl3溶液中滴加氨水实验现象生成白色沉淀，且沉淀逐渐增多，一段时间后又逐渐减少，直至全部消失生成白色沉淀，但沉淀立即消失，一段时间后沉淀又逐渐增多生成白色沉淀，且沉淀逐渐增多，并不消失图像(2)可溶性偏铝酸盐(如NaAlO2)溶液与酸(如HCl)溶液的反应：实验操作向NaAlO2溶液中滴加HCl溶液向HCl溶液中滴加NaAlO2溶液向
12、NaAlO2溶液中通入CO2实验现象生成白色沉淀，且沉淀逐渐增多，一段时间后又逐渐减少，直至全部消失生成白色沉淀，但沉淀立即消失，一段时间后沉淀又逐渐增多生成白色沉淀，且沉淀逐渐增多图像例2把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后，产生1.16 g白色沉淀，再向所得浊液中逐滴加入1.00 molL1盐酸，加入盐酸的体积与生成沉淀的关系如图所示。(1)A点的沉淀物的化学式为_，理由_。(2)写出A点至B点发生反应的离子方程式 _。(3)原混合物中MgCl2的质量是_g，AlCl3的质量是_g，NaOH的质量是_g。(4)C点盐酸的体积为_mL。解析：(1)加入10.0 mL 盐酸后沉淀才增加，说明加入10.0 mL 盐酸正好把过量的NaOH中和掉，故A点的沉淀物只有Mg(OH)2。(2)AB，AlO刚好生成Al(OH)3，反应为AlOHH2O=Al(OH)3。(3)n(MgCl2)nMg(OH)20.02 mol，m(MgCl2)0.02 mol95 gmol11.90 g。n(AlCl3)n(AlO)n(HCl)10.030.01.00 molL1(30.0 mL10.0 mL)103LmL10.02 mol，m(AlCl3)0.02 mol133.5 gmol12.67 g。n(
