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1、精品小班课程辅导讲义讲义编号 2014秋季12HX01 辅导科目： 化学 年级： 新高三课 题铝及其化合物教学目标1.复习铝及其化合物的性质，及其转化关系。2.掌握铝及其化合物有关的应用与计算。教学重点、难点教学内容一、考纲要求铝铝的物理性质A铝的化学性质B(1)铝的原子结构及其化学性质(2)铝与氧气、盐酸、水、氢氧化钠溶液的反应铝及其合金的用途A氧化铝、氢氧化铝B(1)与盐酸或氢氧化钠的反应二、知识梳理（一）铝及其化合物的性质1、铝（1）物理性质：密度小熔点较低，硬度较小银白色金属。（3）化学性质：跟O2及其它非金属反应：常温下，在空气中因生成氧化膜，具有抗腐蚀能力。4Al+3O22Al2O
2、3 2Al+3SAl2S3跟某些氧化物：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 (铝热反应)跟水反应：2Al+6H2O 2Al(OH)3+3H2 (一般不反应，只有氧化膜被破坏后反应)跟酸的反应：2Al+6H+ 3Al3+ + 3H2(常温下，在浓H2SO4、浓HNO3中钝化)跟强碱溶液反应：2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H22、Al2O3(两性氧化物)：白色固体、熔点高（1）跟酸反应：Al2O3+6H+ 2Al3+3H2O （2）跟碱反应：Al2O3+2OH-AlO2+2H2O3、Al(OH)3 (两性氢氧化物)Al(OH)3的两性：Al(OH)3 + 3H+ Al3+ +
3、3H2O Al(OH)3 + OH AlO2 + 2H2OAl(OH)3显两性的内在本质是：H2O + H+ + AlO2-Al(OH)3Al3+ + 3OH-（1）物理性质：白色胶状物质，难溶于水（2）受热分解：2Al(OH)3 Al2O3+3H2O（3）Al(OH)3实验室制法：可溶性铝盐加氨水：Al3+3NH3H2OAl(OH)3+3NH4+可溶性偏铝酸盐与弱酸：AlO2+ H2CO3 +H2O Al(OH)3+ HCO3 3AlO2- +Al3+6H2O 4Al(OH)34、铝盐（1）Al3+与碱溶液反应：Al3+3OH-Al(OH)3（碱不足）Al3+4OH-AlO2-+2H2O（碱
4、过量）（2）Al3+水解：Al3+3H2OAl(OH)3+3H+（3）明矾：Kal(SO4)212H2O是一种复盐。常用作净水剂：因其水解Al3+3H2OAl(OH)3（胶体）+3H+，能在水中吸附悬浮固体或色素形成沉淀，从而使水净化，这就是胶体净水的原理。5、偏铝酸钠（1）与强酸反应：AlO2-+H+H2O Al(OH)3(酸不足) AlO2-+4H+ Al3+2H2O（酸过量）（2）与弱酸反应：AlO2-+ CO2 +2H2O Al(OH)3+ HCO3- AlO2-+ CO2 +3H2O Al(OH)3+ CO32-（二）铝及其化合物之间的转化关系CO2+H2OHClAlNaOH+H2O
5、HClAl2O3NaOHHClO2AlCl3NaOHNaOHNaAlO2Al(OH)3（三）试剂的滴加顺序不同产生的现象不同的反应（1）NaOH和AlCl3：向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先出现白色沉淀后消失：Al3+3OH-Al(OH)3 Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，开始无现象后出现白色沉淀：Al3+4OH- AlO2-+2H2O Al3+3AlO2-+6H2O4Al(OH)3（2）NaAlO2和盐酸：向NaAlO2溶液中滴加盐酸，先出现白色沉淀后消失：NaAlO2+HCl+H2O Al(OH)3+NaCl Al(OH)3+3H+Al3
6、+3H2O向盐酸中滴加NaAlO2溶液，开始无现象后出现白色沉淀：4HCl+NaAlO2 NaCl+AlCl3+2H2O AlCl3+3NaAlO2+6H2O4Al(OH)3+3NaCl（3）Na2CO3和盐酸：向Na2CO3溶液中滴加盐酸，开始无现象，后产生气泡：Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3 NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2向盐酸中滴加Na2CO3溶液，立即产生气泡：Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2（4）铝的氢氧化物沉淀的图象： 氢氧化铝沉淀量图象大致可以分为如图六类。图中纵坐标均为Al(OH)3沉淀量，横坐标为加入试剂的体积(1)图为向AlCl3溶
7、液中滴人NaOH溶液(2)图为向NaOH溶液中滴入AlCl3溶液(3)图为向盐酸酸化了的AlCl3溶液中滴入NaOH溶液(4)图为向盐酸中加入NaAlO2溶液(5)图为向NaAlO2溶液中加入盐酸(6)图为向AlCl3溶液中滴入NaAlO2溶液（四）离子共存问题：Al3+与OH-、S2-、HS-、AlO2-、CO32-、HCO3-因双水解反应或生成沉淀而不能大量共存；AlO2-与H+、NH4+、Al3+、Fe3+等不能大量共存。（五）两性物质与物质的两性两性物质指即能与酸反应，又能与碱作用生成盐和水的化合物，如Al2O3、ZnO、Zn（OH）2、Al(OH)3、氨基酸、蛋白质等。物质的两性，如
8、强碱弱酸盐（NaHCO3、KHS、Na2HPO4等）、弱酸弱碱盐（CH3COONH4、NH4HS）等，既能与强酸反应，又能与强碱作用，但只能说这种物质的性质有两性，不能将它们称为两性物质，因为这些化合物不是由本身直接电离出的H+和OH-参加反应，并且生成物不全是盐和水。Al既能与酸作用，又能与强碱溶液反应，但不属于两性物质，也不能说它具有两性，因为Al与强碱溶液反应的本质是：2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2，Al(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2O，两式相加为：2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2，由以上反应可知：Al不直接与NaOH溶液反应，Al仍然为金属元素。【
9、归纳】既能与强酸又能与强碱反应的物质：金属单质：Al；两性氧化物：Al2O3；两性氢氧化物Al(OH)3；弱酸的酸式盐：NaHCO3、NH4HCO3等；弱酸铵盐：(NH4)2CO3、(NH4)2S等。三、典型例题【例1】将等物质的量的镁和铝相混合，取四份等质量的该混合物分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是( ) A3molL HCl B4molL HNO3 C8molL NaOH D18molL H2SO4【解析】通过比较镁、铝分别与酸碱作用的性质及其定量关系求解令镁、铝各为lmol，与足量盐酸反应生成(1+1.5)molH2H2答案：A【归纳】这类题只要通过比较镁、铝性质的
10、异同及其定量关系，便可迅速求解注意记住两个定量关系：Mg2H+H2；AI3 H+OH- H2【例2】今用铝、稀硫酸和氢氧化钠溶液为原料，实验室制备一定量的氢氧化铝分别采用如下化学方程式所表示的两种方法： 2A1+3 H2SO4A12(SO4)3+ H2 A12(SO4)3+6NaOH2Al(OH)3+3Na2SO4。 2A1+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3 H2 2 NaAlO2+ H2SO4+2H2O2Al(OH)3+ Na2SO4 (1)请问上述哪一种方法比较节约试剂?(提示：试从每生产2molAl(OH)3所耗费的试剂用量予以说明。)(2)原料相同，请设计一种更为节约试剂的方法(
11、以方程式表示，并说明其可以最节约试剂的根据)【解析】(1)根据题给的化学方程式中的化学计量数关系，可直接判断第种方法比较节约试剂(2)根据第种方法生成的A12(SO4)3水解显酸性，第种方法生成的NaAlO2水解显碱性，让这两种盐溶液相互反应，就可以减少碱和酸的用量，从而设计出第种方法答案： (1)第种方法比较节约试剂从化学方程式看出，同样是制备2mol的AI(OH)3，方法所需原料为：2molAl，3molH2S04，6molNaOH；而方法所需为：2molAl，l mol H2SO4，2molNaOH (2)2A1+3 H2SO4A12(SO4)3+ H22A1+2NaOH+2 H2O2
12、NaAlO2+3 H2 A12(SO4)3+6 NaAlO2+12 H2O8Al(OH)3+3 Na2SO4 由方程式看出，制备8mol的AI(OH)3，所需原料为：8molAl，3mol H2SO4，6molNaOH相当于制备2molAl(OH)3，所需量为：2molAl，34mol H2SO4，32molNaOH，其用量为最少【归纳】解这类Al(OH)3沉淀量题(包括因滴加顺序不同引起的不同现象)，要注意应用以下“铝三角”定量转化关系：【例3】下列各组溶液，只要用试管和胶头滴管，不用任何试剂就可以鉴别的是( ) AKOH和A12(SO4)3 B稀H2SO4和NaHCO3 CCaCl2和Na
13、2CO3 DBa(OH)2和NaHSO4【解析】不用任何试剂鉴别两种物质的溶液，若无法从溶液颜色上来鉴别，一般就考虑用不同的试剂滴加顺序、产生不同的实验现象的方法来鉴别A组：若将KOH逐渐滴人A12(SO4)3溶液中，则先产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解；若将A12(SO4)3逐渐滴人KOH溶液中，则先无沉淀，后逐渐产生白色沉淀B组无论何种滴加顺序，均立即产生气泡C、D组无论何种滴加顺序，均立即产生白色沉淀，且始终不溶解答案：A 【归纳】 不用任何试剂，只须利用不同的试剂滴加顺序就能鉴别的两种一组的无色溶液还有：铝盐溶液和KOH(或NaOH)；偏铝酸盐和强酸溶液；碳酸盐和较强酸溶液；亚硫酸盐和硫酸
14、(或盐酸)；亚硫酸(或磷酸)和Ca(OH)2或Ba(OH)2；AgNO3和氨水【例4】要使Ba2+、A13+、Cu2+、Mg2+、Ag+五种离子从溶液中逐一沉淀析出，选用的试剂和加入的顺序是( ) AH2SO4HClK2SNaOHCO2 BNaClNa2SO4Na2SNH3H2OHCl CNaClNa2SO4H2SNaOHCO2 DNa2SNa2SO4NaClNaOHHCl【解析】逐项分析每种试剂(包括过量时)只能沉淀一种离子的选项A组：H2SO4能沉淀Ba2+、Ag+两种离子；B组：加入Na2S时，能沉淀Al3+、Cu2+两种离子；C组：能先后分别沉淀Ag+、Ba2+、Cu2+、Mg2+、A13+；D组：加人Na2S时，能沉淀A13+、Cu2+、Ag+三种离子答案：C【归纳】解这类题要采用符合“逐一沉淀”的筛选方法要注意：在加入强碱溶液时，A13+转化为AlO2-，最后通人CO2，再把AlO2-转化为Al(OH)3沉淀 【例5】在托
