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1、第2课时铝的氧化物与氢氧化物从铝土矿中提取铝专题3第一单元从铝土矿到铝合金学习目标定位1.根据氧化铝、氢氧化铝的物质类别，会分析其化学性质。2.熟知Al3、AlO和Al(OH)3之间的相互转化。3.了解从铝土矿提取铝的流程和原理。新知导学达标检测内容索引新知导学1.Al2O3是一种、的化合物，常用于制造_，如耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器等。Al2O3既能与强酸(如盐酸)反应，又能与强碱(如NaOH溶液)反应，是一种两性氧化物。(1)与盐酸反应的化学方程式是，离子方程式是。高硬度高熔点一、氧化铝和氢氧化铝高沸点耐火材料Al2O36HCl=2AlCl33H2OAl2O36H=2Al33H2O
2、相关视频(2)与NaOH溶液反应的化学方程式是，离子方程式是。Al2O32NaOH=2NaAlO2H2OAl2O32OH=2AlOH2O相关视频2.按要求完成下列实验(1)在试管中加入10mL0.5molL1的Al2(SO4)3溶液，逐滴加入稀氨水至过量，观察到的实验现象是。反应的化学方程式是，离子方程式是。(2)将实验(1)所得的悬浊液一分为二，向其一支试管中逐滴滴入稀盐酸，观察到的实验现象是，反应的离子方程式为 。另一支试管中逐滴滴入NaOH溶液，观察到的实验现象是，反应的离子方程式为。产生白色胶状沉淀Al2(SO4)36NH3H2O=2Al(OH)33(NH4)2SO4Al33NH3H2
3、O=Al(OH)33NH白色沉淀逐渐溶解，得到澄清溶液Al(OH)33H=Al33H2O白色沉淀逐渐溶解，得到澄清溶液Al(OH)3OH=AlO2H2O(3)向实验(2)中加入NaOH溶液的试管中通入足量CO2，观察到的现象为，化学方程式为_。生成白色沉淀NaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO31.两性化合物既可以与酸反应又可以与碱反应生成盐和水的化合物，Al2O3为两性氧化物，Al(OH)3为两性氢氧化物。2.Al(OH)3难溶于水，为白色胶状沉淀。3.氢氧化铝不稳定，受热易分解，化学方程式是_。4.实验室由Al2(SO4)3或AlCl3制备Al(OH)3，应选用氨水，而不选用
4、NaOH溶液。2Al(OH)3Al2O33H2O归纳总结归纳总结提提醒醒(1)Al2O3、Al(OH)3不能与NH3H2O等弱碱反应，也不能与H2CO3等很弱的酸反应。(2)Al(OH)3胶体具有很强的吸附能力，它能凝聚水中的悬浮物并使之沉降，从而达到净水的目的。例例1 下列说法正确的是A.Al2O3难溶于水，不跟水反应，所以它不是Al(OH)3对应的氧化物B.因为Al2O3是金属氧化物，所以它是碱性氧化物C.Al2O3能跟所有的酸、碱溶液反应D.Al2O3能跟强的酸、碱溶液反应答案解析易误提醒例例2 以氧化铝为原料制取氢氧化铝，合理的方法是A.将氧化铝溶于水B.将氧化铝溶于氨水C.将氧化铝先
5、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，之后通入二氧化碳答案解析知识拓展按要求完成下列实验：(1)向AlCl3溶液中加入过量的NaOH溶液，最后所得溶液中含有_(填溶质化学式)。(2)把上述溶液分成两份，向其中一份中逐滴加入盐酸至过量，观察到的现象是。反应的离子方程式为、_；向另一份中通入过量的CO2气体，观察到的现象是，反应的离子方程式为、_。NaAlO2、NaCl、NaOH二、铝离子、偏铝酸根之间的相互转化先产生白色沉淀，后又溶解，得到澄清溶液HOH=H2OAlOHH2O=Al(OH)3Al(OH)33H=Al33H2OOHCO2=HCO产生白色沉淀CO2AlO2
6、H2O=HCOAl(OH)31.铝元素的化合态主要以三种形式存在，即Al3、AlO和Al(OH)3，它们之间能相互转化。归纳总结归纳总结2.由NaAlO2溶液制备Al(OH)3，应通入CO2气体，而不加入强酸。3.向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液和向NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸的比较。NaOH溶液AlCl3溶液盐酸NaAlO2溶液现象立即产生白色沉淀渐多最多渐少消失离子方程式Al33OH=Al(OH)3Al(OH)3OH=AlO2H2OHAlOH2O=Al(OH)3Al(OH)33H=Al33H2O图像结论设xn(OH)/n(Al3)当0x3时，随着x的增大，沉淀的量逐渐增多当x3时，
7、沉淀的量最多当3x4时，随着x的增大，沉淀的量逐渐减小至0设xn(H)/n(AlO)当0x1时，随着x的增大，沉淀的量逐渐增多当x1时，沉淀的量最多当1x4时，随着x的增大，沉淀的量逐渐减小至0提提醒醒向AlCl3溶液中加NaOH溶液和向NaAlO2溶液中加盐酸，计算生成Al(OH)3沉淀的量时，有两种情况，即碱(酸)不足和碱(酸)过量，如上图中所示，计算时要注意讨论分析。答案解析例例3 向用盐酸酸化过的AlCl3溶液中逐滴滴入NaOH溶液，图中能正确表示这个反应的是例例4向50mL1molL1的Al2(SO4)3溶液中加入100mLKOH溶液，充分反应得到3.9g沉淀，求KOH溶液的物质的量
8、浓度。答案解析思维启迪答案答案1.5molL1或3.5molL1。1.铝的存在铝的存在(1)含量：铝元素是地壳中含量的金属元素。(2)存在：地壳中铝以态存在于铝土矿中，铝土矿的主要成分是。最多化合三、从铝土矿中提取铝Al2O3写出上图中反应的化学方程式：；。2.从铝土矿制备铝的工艺流程如下图所示：Al2O32NaOH=2NaAlO2H2ONaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO32Al(OH)3Al2O33H2O2Al2O34Al3O21.Al2O3是一种高熔点的化合物，为了降低能耗，工业上加入冰晶石(Na3AlF6)，使Al2O3在1000熔融，以降低铝的冶炼成本。2.电解法制铝
9、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。3.酸化时用过量CO2，使NaAlO2完全转化为Al(OH)3沉淀，不能用强酸酸化，因为过量的强酸能使Al(OH)3溶解。归纳总结归纳总结例例5 下图所示是从铝土矿(主要成分是Al2O3，含Fe2O3、SiO2等杂质)中提取氧化铝的工艺流程之一。已知：SiO2能和氢氧化钠反应，不和盐酸反应。答案解析回答下列问题：(1)用盐酸溶解铝土矿后，所得溶液中的阳离子有_。Fe3、Al3、H(2)固体A的主要成分是_。(3)进行步骤时，为了达到分离要求，加入的NaOH应该_。(4)进行步骤时，一般通入过量C
10、O2，其反应的化学方程式是_。(5)溶液X和盐酸反应的离子方程式为_。SiO2过量NaAlO22H2OCO2=NaHCO3Al(OH)3HCOH=H2OCO2答案Al3、AlO与Al(OH)3之间的转化关系学习小结达标检测1.下列说法正确的是A.金属氧化物都能与水反应生成碱B.非金属氧化物都能与水反应生成酸C.氧化铝既能与盐酸反应又能与氨水反应D.氧化铝是冶炼金属铝的原料解解析析多数金属氧化物和部分非金属氧化物不溶于水，例如CuO、SiO2等；Al2O3是两性氧化物，能与酸和强碱溶液反应；工业上用电解Al2O3的方法制备铝。12345答案解析6解解析析Al(OH)3是两性氢氧化物，能溶于酸，也
11、能溶于NaOH、KOH等强碱，但Al(OH)3不能溶于氨水等弱碱。2.下列关于Al(OH)3的性质叙述错误的是A.Al(OH)3受热易分解生成Al2O3和H2OB.Al(OH)3是难溶于水的白色胶状物质C.Al(OH)3能凝聚水中的悬浮物，也能吸附色素D.Al(OH)3既能溶于NaOH溶液、氨水，又能溶于盐酸12345答案解析63.使溶液中的AlO完全转化成Al(OH)3，应选择的最好试剂是A.稀H2SO4B.盐酸C.CO2D.氨水解解析析使AlO转化成Al(OH)3需加酸，若用强酸会使Al(OH)3溶解，最好通入CO2气体。12345答案解析64.下列物质Al、NaHCO3、Al2O3、Mg
12、(OH)2、Al(OH)3中，既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应的化合物是A.B.C.D.解解析析Al既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应，但不是化合物；Mg(OH)2只能与盐酸反应；NaHCO3、Al2O3、Al(OH)3三种物质既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应。12345答案解析65.相等物质的量的下列物质分别与足量NaOH溶液反应，消耗NaOH的物质的量最多的是A.Al2O3B.KAl(SO4)2C.Al(OH)3D.Al12345答案解析66.(1)用AlCl3溶液与NaOH溶液反应时，当Al3的物质的量与OH的物质的量之比(以下均填物质的量之比)为_时，Al(OH)3沉淀量
13、最多；_时，Al(OH)3全部溶解；_或_时，Al(OH)3沉淀量为最多沉淀量的一半。解解析析向含Al3的溶液中加入NaOH溶液时，有关反应：Al33OH=Al(OH)3，Al(OH)3OH=AlO2H2O，总反应：Al34OH=AlO2H2O。由上述反应方程式可知当n(Al3)n(OH)13时，沉淀量最大；当n(Al3)n(OH)23或27时，沉淀量为最大量的一半。12345答案解析613142327(2)NaAlO2溶液与盐酸反应时，AlO的物质的量与H物质的量之比为_时，Al(OH)3沉淀量最多；_时，Al(OH)3全部溶解；_或_时，生成的Al(OH)3的量为最多沉淀量的一半。12345答案解析611142125解析解析向含AlO的溶液中加入盐酸时，有关反应：AlOHH2O=Al(OH)3，Al(OH)33H=Al33H2O，总反应：AlO4H=Al32H2O。当n(AlO)n(H)11时，沉淀量最大；当n(AlO)n(H)14时，沉淀完全溶解；当n(AlO)n(H)21或25时，沉淀量为最大量的一半。
