铝和铝的化合物

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,铝及其化合物,镁铝的重要知识,:,有关镁铝的知识的试题在近几年的高考题中出现次数较多,它们在离子共存、离子方程式、物质鉴别、制取、推断、计算等题型中大量出现，其中,Mg,与,CO,2,反应，,Mg,3,N,2,跟水反应，铝及其对应,Al,2,O,3,、,Al(OH),3,的两性,Al,3+,与,CO,3,2-,（,HCO,3,）双水解，,Al,3+,、,Al(OH),3,、,AlO,2,间的转化，这些知识与实验、推断、计算相结合是考试的热点。,知识点,1:,金属概论,1、在已发现的元素中金属所占比例；,2、金属在元素周期表中的位置；,（约4/5）,在元素周期表中，有,16,种,非金属，,6,种惰性气体元素，,87,种金属元素,。金属大约占五分之四。金属在周期表中的位置：分布在,斜线左下方,金属在周期表中的位置,3、概括金属的物理通性：,4、金属有何化学共性？试用原子结构知识解释。,5、金属的分类：,6,、合金：,固态（汞除外）；有金属光泽；,大多数有良好的延性和展性；是电和热的良导体,价电子数少，容易失去电子成为金属阳离子。,表现出,还原性,：,R-,n,e,-,R,n+,分类依据,类 别,冶 金 工 业,黑色金属、有 色金属,根 据 密 度,轻金属、重金属,地壳中含量,常见金属、稀有金属,合金是由两种或两种以上的金属（或金属跟非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。合金的性能在许多方面优于各成分金属：,硬度：比它各成分金属的大；熔点：比它的各成分金属的低。,由于金属只有正价，金属单质只有还原性。,知识点2,:,镁、铝的原子结构,1）写出镁铝两元素的原子结构简图：,2）指出两元素在周期表中的位置：,3）比较两元素原子半径的大小：,+12,2,8,2,+13,2,8,3,Mg,Al,Mg：,第三周期,A,族；,Al：,第三周期,A,族,r,（Al）,r,（Mg）,由于位置相近,性质有很多相似,由于半径不同,失电子能力不同,镁的金属性强于铝,因此镁铝的性质要从相似和递变两方面去掌握,.,知识点,3,:,镁、铝的物理性质,银白色金属，熔点较低，硬度较小。,铝的硬度比镁大，溶沸点比镁高。,铝的价电子比镁多，,r,（Al）,r,（Mg），,铝单质中的化学键比镁强,相似性:,差异性:,引起差异的原因:,知识点,4:,镁、铝的化学性质,现象,化学方程式,与,O,2,常温,加热,与,Cl,2,与,S,1、铝与非金属反应,表面形成氧化膜，失去,光泽，铝具有抗腐蚀性,剧烈反应，发光放热,4Al,+ 3,O,2,= 2Al,2,O,3,剧烈反应，冒白烟,加热反应，生成白色固体,2Al,+ 3,S,= Al,2,S,3,2Al,+ 3,Cl,2,= 2AlCl,3,思考,：,回忆镁与非金属的反应，写出化学方程式。并比较两者的性质差异,.,注意,： 回,归课本看铝在氧气中燃烧的实验。,2、镁、铝与某些氧化物反应,1)与,H,2,O,反应,思考,铝片为何要去膜,如何去膜？,现 象,解 释,冷水,热水,无明显现象,铝片表面几乎没有气泡,2,Al,+,H,2,O=2Al(OH),3,+3H,2,思考,比较铝、镁与水的反应的异同，并解释之,。,镁与水反应的演示实验,铝与水反应的演示实验,26.,粉末状试样,A,是由等物质的量的,MgO,和,Fe,2,O,3,组成的混合物。进行如下实验：,取适量,A,进行铝热反应，产物中有单质,B,生成；,另取,20 g A,全部溶于,0.15 L 6.0 mol,盐酸中，得溶液,C,；,将中得到的单质,B,和溶液,C,反应，放出,l.12 L,（标况）气体，同时生成溶液,D,，还残留有固体物质,B,；,用,KSCN,溶液检验时，溶液,D,不变色。,请填空：,（,1,）中引发铝热反应的实验操作是,_,，产物中的单质,B,是,_,。,（,2,）中所发生的各反应的化学方程式是,_,。,（,3,）中所发生的各反应的离子方程式是,_,。,（,4,）若溶液,D,的体积仍视为,0.15 L,，则该溶液中,c,（,Mg,2+,）为,_,，,c,（,Fe,2+,）为,_,。,感悟高考,:2004,年高考,3)与酸反应,思考,镁铝的还原性不仅表现在与氧化物的反应中，,也表现在与酸的反应中，试归纳镁铝与盐酸、硫酸、,硝酸的反应情况，找出异同点。,小结,相同点与,非氧化性酸,反应生成,H,2,不同点与,氧化性酸,反应不产生,H,2,铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中发生钝化,练习,由铁锌镁铝四金属中的两组成的混合物10,g，,与足量的盐酸反应产生标准状况下的氢气为11.2,L，,则,混合物中一定含有的金属是,。,Al,4)与碱反应,实验现象与结论,【探究】镁比铝活泼，为何铝能与强碱溶液反应,而镁不能？并分析反应中电子转移情况。,镁不能与强碱溶液反应；,铝能与强碱溶液反应并生成氢气。,【小结】,2,Al,+,6,H,2,O=2Al(OH),3,+3H,2,2Al(OH),3,+,2Na0H=2NaAlO,2,+,4,H,2,O,2,Al,+,2Na0H+6,H,2,O=2NaAlO,2,+3H,2, +4,H,2,O,6,e,-,还原剂,氧化剂,铝与碱的反应,2Al+2NaOH+2H,2,O=2NaAlO,2,+3H,2,本质,是：,Al+H,2,O Al(OH),3,+H,2,(,很慢,),Al(OH),3,+OH,-,AlO,2,-,+H,2,O (,促进,),总反应,:,2Al+2NaOH+6H,2,O=2NaAlO,2,+3H,2,+4H,2,O,2Al+2OH,-,+2H,2,O=2AlO,2,-,+3H,2,6e,-,感悟高考,:(04,年天津理综,),26,（,14,分）锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶于强酸，又能溶于强碱。但是氢氧化铝不溶于氨水，而氢氧化锌能溶于氨水，生成。,回答下列问题：,（,1,）单质铝溶于氢氧化钠溶液后，溶液中铝元素的存在形式为,（用化学式表示）。,（,2,）写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式,。,（,3,）下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法即可鉴别的是,。, 硫酸铝和氢氧化钠 硫酸铝和氨水, 硫酸锌和氢氧化钠 硫酸锌和氨水,（,4,）写出可溶性铝盐与氨水反应的离子方程式,。,试解释在实验室不适宜用可溶性锌盐与氨水反应制备氢氧化锌的原因,。,5),镁铝与盐的反应,实验现象与结论,镁能与氧化性较强的盐及水解显酸性的盐作用；,铝的毛刷反应,(,用以验证氧化膜的保护作用,),【小结】,Mg+2NH,4,Cl+2H,2,O=MgCl,2,+2NH,3,H,2,O,+H,2,2,Al,+,3,Hg(NO,3,),2,=2Al(NO,3,),3,+3Hg,实战,:,分析,Mg,与,FeCl,3,溶液、硫酸铜溶液反应的情况,写出可能的现象,写出化学方程式,.,知识点,5:,镁、铝的重要化合物,1、氧化铝典型的,两性氧化物,Al,2,O,3,+6H,+,2Al,3+,+3H,2,O,Al,2,O,3,+2OH,-,2AlO,2,-,+H,2,O,小结,AlO,2,-,+,H,+,+,H,2,O,Al(OH),3,Al,3+,+,3 OH,-,酸式电离,碱式电离,2、氢氧化铝典型的,两性氢氧化物,讨论,1、氢氧化铝具有两性的原因,2、实验室如何制备氢氧化铝,氢氧化铝不溶于弱酸如碳酸，也不溶于弱碱如氨水，,故可以用可溶性铝盐与氨水反应制备。,Al,3+,+3 NH,3,H,2,O,Al(OH),3,+,3 NH,4,+,镁及其镁的化合物转化关系,Mg,3,N,2,Mg,MgO,Mg(OH),2,MgCl,2,MgSO,4,MgCO,3,Mg(HCO,3,),2,铝及铝的化合物转化关系,Al,Al(OH),3,Al,2,O,3,AlCl,3,NaAlO,2,钝化,练习,1、与酸与碱都能反应的离子是 ,A、,Al,3+,B、,Fe,3+,C、,AlO,2,-,D、 HCO,3,-,2、,相同质量的两块铝，分别与足量的稀硫酸和氢氧,化钠溶液反应，相同状况下产生气体体积比是 ,A、,2：3,B、,3：2,C、,2：1,D、,1：1,3、只用下列试剂中的一种，就能将硫化钠、硝酸钡、,偏铝酸钠、碳酸氢钠、氯化铝五种无色透明溶液区别,出来，这种试剂是 ,A、,硫酸,B、,盐酸,C、,氨水,D、,烧碱,D,D,A,知识点6,:,铝盐与偏铝酸盐之间的转化,Al,3+,、,Al(OH),3,、,AlO,2,-,之间的相互转化,Al,3+,Al(OH),3,AlO,2,-,OH,-,H,+,(,适量),4OH,-,(,过量),4H,+,(,过量),3OH,-,(,适量),3H,+,(,适量),【,讨论,】,1、把强碱,(,或金属钠、过氧化钠固体）溶液逐滴加入到,铝盐（,Al,3+,）中至过量,现 象,有关反应,图 象,先有白色沉淀，然后沉淀逐渐溶解,AB：,Al,3+,+3 OH,-,Al(OH),3,BD：,Al(OH),3,+ OH,-, AlO,2,-,+,2,H,2,O,n,Al(OH),3,n,OH,-,A,B,C,D,拓展思考、作业,往,n(Al,3+,):n(H,+,)=1:1,的溶液中逐滴加入,NaOH,溶液的分步离子方程式、现象、图像。,往,n(Al,3+,):n(Mg,2+,)=1:1,的溶液中逐滴加入,NaOH,溶液的分步离子方程式、现象、图像。,往,n(Al,3+,):n(NH,4,+,)=1:1,的溶液中逐滴加入,NaOH,溶液的分步离子方程式、现象、图像。, 往,n(Al,3+,):n(Mg,2+,):n(NH,4,+,)=1:1:1,的溶液中逐滴加入,NaOH,溶液的分步离子方程式、现象、图像。,2、把铝盐（,Al,3+,）逐滴加入到强碱溶液中至过量,现 象,有关反应,图 象,反应逐渐产生大量白色沉淀,AB：,Al,3+,+4 OH,-, AlO,2,-,+,2,H,2,O,BC：,Al,3+,+3AlO,2,-,+,6,H,2,O,4,Al(OH),3,n,Al(OH),3,n,Al,3+,A,B,C,D,拓展思考、作业,Al,2,(SO,4,),3,溶液与氢氧化钡溶液互滴的离子方程式、现象、图像。,KAl(SO,4,),2,溶液与氢氧化钡溶液互滴的离子方程式、现象、图像,3、在,AlO,2,-,溶液中逐滴加入强酸至过量,现 象,有关反应,图 象,先生成白色沉淀，随后沉淀逐渐溶解,AB：,AlO,2,-,+,H,+,+,H,2,O,Al(OH),3,BD：,Al(OH),3,+ 3H,+,-, Al,3+,+,3,H,2,O,n,Al(OH),3,n,H,+,A,B,C,D,拓展思考、作业,往,n(AlO,2,):n(OH,),溶液中与逐滴滴加盐酸溶液的各步离子方程式、现象、图像。,往,n(NaAlO,2,):n(Ba(OH),2,的混合溶液中逐滴滴加稀硫酸溶液的各步离子方程式、现象、图像,4、在强酸溶液中逐滴加入,AlO,2,-,至过量,现 象,有关反应,图 象,反应一段时间逐渐产生白色沉淀,AB,： 4H,+,+ AlO,2,-, Al,3+,+,2,H,2,O,BC,： Al,3+,+3 AlO,2,-,+,6,H,2,O,4,Al(OH),3,n,Al(OH),3,n,Al0,2,-,A,B,C,D,5、明矾溶液中逐滴加入,Ba(OH),2,溶液的有关反应,及图象,n,沉淀,n,Ba(OH),2,O,A,B,m,沉淀,n,Ba(OH),2,O,A,B,OA,：2KAl(SO,4,),2,+3Ba(OH),2,=2Al(OH),3,+3BaSO,4,+K,2,SO,4,AB,： 2Al(OH),3,+K,2,SO,4,+Ba(OH),2,=BaSO,4,+2KAlO,2,+4H,2,O,OB,：KAl(SO,4,),2,+2Ba(OH),2,=2BaSO,4,+ KAlO,2,+2H,2,O,课堂演练,:,1.,类推的思维方法在化学学习和研究中常会产生错误的结论,因此类推出的结论最终要经过实践的检验才能决定其正确与否,.,下列几种类推结论中不正确的是,( ),A.Mg,失火不能用,CO,2,灭火；,Na,失火也不能用,CO,2,灭火,B.Fe,3,O,4,可写成,FeO,Fe,2,O,3,；,Pb,3,O,4,可写成,PbOPb,2,O,3,C.,不能用电解熔融,AlCl,3,来制取金属铝；也不能用电解熔融,MgCl,2,来制取金属镁,D.Fe,与,S,直接化合生成,FeS,；,Al,和,S,直接化合也可以得到,Al,2,S,3,课堂演练,:,2.,两份铝屑，第一份与盐酸反应，第二份与,NaOH,溶液反应，产生气体的体积比为,1,：,2,（相同条件下），则参加反应的铝屑，第一份与第二份铝屑的质量比为（ ）,A.1,：,1 B.1:2 C.1:3 D.2:1,3.,在,a mol AlCl,3,溶液中，加入含,b mol NaOH,的溶液，则下列对于,Al,元素的存在情况，叙述不正确的是：（ ）,A.,若,a=b/3,，铝元素全部以,Al(OH),3,形式存在,B.,若,a=b/4,，铝元素全部以,AlO,2,形式存在,C.,若,b/4ab/3,，铝元素以,Al,3+,和,AlO,2,形式存在,D.,若,ab/3,，铝元素以,Al,3+,和,Al(OH),3,形式存在,课堂演练,:,4.,第,A,族的,Al,、,Ga,均为两性元素，,Al(OH),3,与,Ga(OH),3,相比，后者酸性比前者强。当,CO,2,通入,NaAlO,2,和,NaGaO,2,的溶液中，首先沉淀出来的氢氧化物是,A,、,Al(OH),3,B,、,Ga(OH),3,C,、同时沉淀出来,D,、无法判断,5.,下列叙述正确的是 （,CD,）,A,铝制槽车可用来贮运浓硫酸、浓硝酸是因为常温下铝和浓硫酸、浓硝酸不反应。,B,两份相同质量的铝粉，分别与足量的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应，产生的氢气前者多。,C,合金的熔点一般比组成它的各成分的熔点都低。,D,工业上常利用铝热反应冶炼难熔金属，如钒、铬、锰。,6.,将相同质量的镁条分别在氧气中空气中氮气中二氧化碳中完全燃烧，燃烧后所得固体产物的质量由大到小的顺序是 （ ）,A,B,C,D,课堂演练,:,7.,今用铝、稀硫酸和氢氧化钠溶液为原料，在实验室制备一定量的氢氧化铝。可分别采用如下化学方程式所表示的两种方法：,2Al+3H,2,SO,4,=Al,2,(SO,4,),3,+ H,2,Al,2,(SO,4,),3,+6NaOH=2Al(OH),3,+3Na,2,SO,4,2Al+2NaOH+2H,2,O=2NaAlO,2,+ 3H,2,2NaAlO,2,+ H,2,SO,4,+2H,2,O =2Al(OH),3,+ Na,2,SO,4,（,1,）上述哪一种方法比较节约试剂？（提示：试从每生产,2 mol Al(OH),3,所消耗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（用化学方程式表示，并说明其可以最节约试剂的根据）,课堂演练,:,8.,将,0.1 moL,的镁、铝混合物溶于,100mL 2mol/L H,2,SO,4,溶液中，,然后再滴入,1 mol/L NaOH,溶,液。请回答：,（,1),若在滴加,NaOH,溶液的过程中，沉淀质量,m,随加,入,NaOH,溶液的体积,V,变化入图所示。当,V,1,=160 mL,时，则金属粉末中,n(Mg)=,mol,，,V,2,=,mL,。,（,2),若在滴加,NaOH,溶液过程中，欲使,Mg,2+,、,Al,3+,刚好,沉淀完全，则滴入,NaOH,溶液的体积,V(NaOH)=,mL,。,（,3,）若混合物仍为,0.1mol,，其中,Mg,粉的物质的量分数为,a,，用,100mL 2mol/L,的硫酸溶解此混合物后，再加入,450mL 1mol/L,的,NaOH,溶液，所得沉淀中无,Al(OH),3,。满足此条件的,a,的取值范围是,。,0,m,V,1,V,2,V/mL,