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1、第第2 2课时课时铝的重要化合物铝的重要化合物知识铺垫新知预习自主测试1.Fe2O3是碱性氧化物,与盐酸反应生成盐和水,反应的离子方程式是Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O。2.CO2是酸性氧化物,与足量NaOH反应生成盐和水,反应的离子方程式是CO2+2OH-=+H2O。3.氯化铝溶液与氨水反应的离子方程式为Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3。4.Al(OH)3溶于盐酸的离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O。知识铺垫新知预习自主测试一、氧化铝1.物理性质2.化学性质Al2O3是两性氧化物,与酸或强碱溶液都能反应生成盐和水。(1)与强酸反应的离子方程式:Al2O3+
2、6H+=2Al3+3H2O。(2)与强碱反应的离子方程式:Al2O3+2OH-=+H2O。3.用途(1)冶炼金属铝的原料;(2)良好的耐火材料。知识铺垫新知预习自主测试二、氢氧化铝1.物理性质和用途难溶于水的白色固体,在溶液中形成白色胶状沉淀。Al(OH)3能凝聚水中的悬浮物,可以用作净水剂。2.化学性质3.制备(1)试剂:铝盐溶液和氨水。(2)原理(离子方程式):Al3+3NH3H2OAl(OH)3+3。知识铺垫新知预习自主测试三、硫酸铝钾KAl(SO4)21.电离方程式:KAl(SO4)2=K+Al3+2。2.十二水合硫酸铝钾KAl(SO4)212H2O。俗名明矾,为无色晶体,可溶于水,在
3、天然水中生成Al(OH)3胶体,可用作净水剂。知识铺垫新知预习自主测试1.为了除去MgO中混有的少量杂质Al2O3,可选用的试剂是()A.KOH溶液 B.氨水C.稀盐酸D.稀醋酸解析:要除去MgO中混有的少量杂质Al2O3,所加试剂只能与Al2O3反应而不能与MgO反应,反应完全后过滤即可。氨水与Al2O3不反应,稀盐酸、稀醋酸均能与MgO反应,只有KOH溶液能与Al2O3反应而与MgO不反应,故选A项。答案:A知识铺垫新知预习自主测试2.要使氯化铝溶液中的铝离子完全转化成氢氧化铝沉淀,应选的最佳试剂是()A.氢氧化钠溶液B.稀盐酸C.硝酸银溶液D.氨水解析:要实现由Al3+Al(OH)3,需
4、要加入OH-;但由于Al(OH)3能够溶于强碱溶液,故选用氨水。答案:D知识铺垫新知预习自主测试3.明矾可以净水是因为()A.明矾在水中能电离出B.明矾中含有多种阳离子C.明矾溶于水后可以生成Al(OH)3胶体D.明矾可以与碱反应生成Al(OH)3沉淀解析:明矾电离出的Al3+能与水作用,生成Al(OH)3胶体,能吸附水中悬浮颗粒。答案:C探究一探究二铝铝的化合物之的化合物之间间的相互的相互转转化化铝铝三角三角问题探究1.在已学过的物质中,既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应的有哪些?这些物质都能称作两性物质吗?答案:有Al、Al2O3、Al(OH)3、NaHCO3、(NH4)2CO3等,这
5、些物质不一定都是两性物质,如金属铝、碳酸氢钠等物质都有上述性质,但这些物质不能称作两性物质。2.Al2O3、Al(OH)3是两性物质,它们在溶液中能与CO2、NH3H2O反应吗?答案:不能,Al2O3、Al(OH)3不能与弱酸、弱碱溶液反应。探究一探究二3.分别写出NaAlO2溶液与过量盐酸、CO2反应的离子方程式。4.现有Al2O3、盐酸、NaOH溶液、氨水、CO2等实验药品,设计合理的实验方案制备Al(OH)3,写出相关的化学方程式。答案:(1)用Al2O3、盐酸、氨水为原料制备Al(OH)3。相关反应的化学方程式为Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O,AlCl3+3NH3H2O=
6、Al(OH)3+3NH4Cl。(2)用Al2O3、NaOH溶液、CO2为原料制备Al(OH)3。相关反应的化学方程式为Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+NaHCO3。探究一探究二探究一探究二探究一探究二素能应用【典例1】A、B、C、D、E五种化合物,均含有某种常见元素,它们的转化关系如图所示,其中A为澄清溶液,C为难溶的白色固体,E则易溶于水,若取A溶液灼烧,焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。请回答下列问题:(1)写出化学式:A,B,C,D,E。(2)写出下列反应的离子方程式:AB:;BD:;CE:。探究一探究二解析:以物质B作为
7、突破口,B既能与NaOH溶液反应,又能与盐酸反应,且能受热分解,B为Al(OH)3,C为Al2O3,则D为AlCl3,E为NaAlO2,A与过量CO2反应生成B,且焰色反应为紫色,A为KAlO2。答案:(1)KAlO2Al(OH)3Al2O3AlCl3NaAlO2探究一探究二提能训练提能训练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.将氧化铝溶于盐酸中,之后滴加氢氧化钠溶液D.将氧化铝溶于氢氧化钾解析:由氧化铝制取氢氧化铝,首先应将氧化铝转化为铝离子,然后加碱转化为氢氧化铝。考虑到滴加氢氧化钠溶液时,若过量会有部分氢氧化铝转化为偏铝
8、酸盐,故选用弱碱溶液氨水更好。答案:B探究一探究二有关有关Al(OH)3沉淀的沉淀的图图像分析及有关像分析及有关计计算算问题探究1.向含1molAlCl3的溶液中逐滴加入NaOH溶液,会产生怎样的现象?根据上述过程画出nAl(OH)3与关系的图像。答案:先产生白色沉淀,后沉淀逐渐溶解。2.上述过程中若得到nAl(OH)3=0.5mol,则滴加的NaOH溶液中含NaOH的物质的量是多少?答案:1.5mol或3.5mol。探究一探究二3.向NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液,会产生怎样的现象?根据上述过程画出nAl(OH)3与n(Al3+)关系的图像。答案:开始无明显现象,后产生白色沉淀。探究一
9、探究二4.向NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸,会产生怎样的现象?根据上述过程画出nAl(OH)3与关系的图像。答案:先产生白色沉淀,后沉淀逐渐溶解。5.向盐酸中滴加NaAlO2溶液,开始时有没有沉淀出现?答案:没有。探究一探究二思维建模有关Al(OH)3沉淀图像的分析探究一探究二探究一探究二素能应用【典例2】如下六个图中,横坐标为某溶液中加入某物质的物质的量,纵坐标为生成沉淀的物质的量,将图中的字母代号填入下表。探究一探究二探究一探究二解析:发生如下反应:Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O,CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,故其沉淀生成与消失时消耗的CO2的物质的量是相同的
10、,其图像应为B。AlCl3溶液中通入NH3只发生反应:3H2O+AlCl3+3NH3=3NH4Cl+Al(OH)3,生成的Al(OH)3不能溶于弱碱溶液中,其对应图像应为C。发生如下反应:MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2+2NaCl,AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl,故先生成沉淀,当NaOH过量时又发生如下反应:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,因Mg(OH)2与碱不反应,故沉淀不能完全溶解,因此其对应图像为A。发生如下反应:AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl,Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O。其反应现象为先生成白色沉淀,
11、再逐渐溶解且前后消耗NaOH的物质的量之比为31,故其对应图像为E。反应如下:HCl+NaOH=NaCl+H2O,AlCl3+3NaOH=3NaCl+Al(OH)3,Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O。探究一探究二此时优先发生的是酸碱中和反应,故开始时应无沉淀产生,后续反应与上述中相同,故其图像应为F。答案:BCAEF探究一探究二提能训练提能训练2向20mL某浓度的AlCl3溶液中滴加2molL-1的NaOH溶液时,所得沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积之间的关系如图所示:(1)写出AB反应的化学方程式:。(2)最大沉淀量为g。(3)V1=。(4)所用AlCl3溶液的物质的量浓度
12、为。(5)当所得沉淀的质量为0.39g时,用去NaOH溶液的体积是。探究一探究二解析:(1)向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液发生的反应有:AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl1mol 3mol1molAl(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O1mol 1mol(2)A点表示此时沉淀量达最大值,A点时恰好发生反应,nAl(OH)3= n(NaOH)=2molL-10.015L=0.01mol,mAl(OH)3=0.01mol78gmol-1=0.78g。(3)AB发生反应,消耗n(NaOH)=0.01mol,VNaOH(aq)=0.01mol2molL-1=0.005L=5
13、mL,故V1=15+5=20。(4)n(AlCl3)=nAl(OH)3=0.01mol,c(AlCl3)=0.01mol0.02L=0.5molL-1。探究一探究二(5)当沉淀的质量为0.39g时,有两种可能,一是NaOH溶液不足,只生成0.39g沉淀;二是NaOH溶液过量,部分沉淀溶解后剩下0.39g沉淀。若NaOH溶液不足,则:Al3+3OH-=Al(OH)31mol 3mol78g0.015mol0.39gVNaOH(aq)=0.015mol2molL-1=0.0075L=7.5mL;若NaOH溶液过量,则:Al(OH)3+OH-=+2H2O78g1mol0.39g 0.005mol探究
14、一探究二答案:(1)Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O(2)0.78(3)20(4)0.5molL-1(5)7.5mL或17.5mL12341.铝、氧化铝、氢氧化铝和可溶性铝盐与过量强碱溶液的反应,其生成物有一定的规律,下列说法中正确的是()A.都有H2O生成B.都有H2生成C.都有生成D.都有Al3+生成解析:依据“铝三角”中铝及其化合物的转化关系可知:四种物质均能与过量强碱溶液反应,生成(偏铝酸盐)。答案:C12342.下列说法正确的是()A.Al2O3难溶于水,不与水反应,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
15、与所有的酸碱溶液反应D.Al2O3能与强的酸碱溶液反应解析:Al2O3虽然难溶于水,但是2Al(OH)3Al2O3+3H2O,Al2O3和Al(OH)3中Al的化合价相同,所以Al2O3是Al(OH)3对应的氧化物。金属氧化物与碱性氧化物是两个不同的概念,二者没有因果联系。Al2O3是两性氧化物,能与强酸、强碱反应。答案:D12343.下列关于Al(OH)3性质的叙述中,错误的是()A.Al(OH)3是两性氢氧化物B.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,又能溶于盐酸解析:Al(OH)3是两性氢氧化物,既能溶于强酸溶液,又能溶于强碱溶液,与弱酸、弱碱不反应。答案:D12344.相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应,至体系中均无固体物质,消耗碱量最多的是()A.AlB.Al(OH)3C.AlCl3D.Al2O3答案:A
