铝及其铝化合物(精品)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,金属部分,第 2 课 时 铝及其铝的化合物,高 三 总 复 习,从铝土矿到铝合金,(浙江省普通高中新课程实验化学学科教学指导意见),化学1专题3第一单元：从铝土矿到铝合金,基本要求：,了解地壳中铝元素的含量，知道铝元素在自然界的主要存在形,式，了解从铝土矿中获得铝的方法，从炼铝方法的变化体验化学,科学的发展对人类生活的影响。,通过实验探究，理解铝的重要性质，如与酸、碱反应，钝化现象,等。了解铝、氧化铝、氢氧化铝的性质，能举例说明铝合金的应,用，进一步认识化学与生活的关系。,以铝的氧化物和氢氧化物为例了解两性氧化物、两性氢氧化物的,概念和一般性质。,拓展要求：,知道明矾的组成和净水作用,通过铝热反应实验，加深对铝热反应特点及用途的认识,了解铝及其重要化合物之间的转化关系。,重点内容：,铝及其重要化合物之间的转化关系。,方法二：碱溶法,Al,2,O,3,+2NaOH=2NaAlO,2,+H,2,O,SiO,2,+2NaOH=Na,2,SiO,3,+H,2,O,NaAlO,2,+4HCl=,NaCl,+AlCl,3,+2H,2,O,Na,2,SiO,3,+2HCl=2NaCl+H,2,SiO,3,AlCl,3,+3NH,3,.,H,2,O=Al(OH),3,+3NH,4,Cl,一、从铝土矿中提出,Al,2,O,3,的两种方法,方法一：酸溶法,Al,2,O,3,+6,HCl,=2AlCl,3,+3H,2,O,Fe,2,O,3,+6,HCl,=2FeCl,3,+3H,2,O,AlCl,3,+4NaOH=NaAlO,2,+3NaCl+2H,2,O,FeCl,3,+3NaOH=Fe(OH),3,+3,NaCl,NaAlO,2,+CO,2,+2H,2,O=Al(OH),3,+NaHCO,3,2Al(OH),3,=Al,2,O,3,+3H,2,O,二、铝的性质和用途 基础知识,金属铝呈银白色，硬度不大，密度小，熔点高，和镁类似，铝的主要用途是,制造铝合金,，铝优良的导电性和密度小，使铝大量用来制作,导线,。,铝位于元素周期表的第三周期第,A，,化学性质比较活泼，在反应中多被氧化成,Al,3+,，,如：,与非金属反应,O,2,常温下,4,Al+3O,2,=2Al,2,O,3,形成致密氧化膜，保护内层金属,加热条件下或点燃发出耀眼的白光。,(,纯氧中燃烧),S,2,Al+3S=Al,2,S,3,（产物的唯一制法）,Cl,2,2,Al+3Cl,2,=2AlCl,3,点燃,与酸反应,常温下，在浓硫酸、浓硝酸中钝化,与非氧化性酸,6,H,+,+2Al=2Al,3+,+3H,2,与强碱反应,2,Al+2NaOH+2H,2,O=2NaAlO,2,+3H,2,与某些氧化物反应,2,Al+WO,3,=W+Al,2,O,3,铝热反应,，放出大量热，产生高温，用于冶炼高熔点金属或焊接。,高温,与浓硝酸发生钝化,二、铝的性质和用途,深化理解,1、比较钠、镁、铝金属性强弱？,2、哪些事实可以说明它们金属性的强弱？,根据元素周期律，同一周期，从左到右，金属性递减，钠镁铝,1、与水反应的剧烈程度；,2、与酸反应的剧烈程度；,3、最高价氧化物对应水化物的碱性强弱。,2、在,Al,和,NaOH,溶液的反应中，氧化剂是什么?,这一反应的本质是怎样的？,二、铝的性质和用途,深化理解,反应不易进行的原因：,Al,的金属性相对较弱；产生的,Al(OH),3,不溶于水覆盖在,金属表面而阻止反应的进行。,由反应可知,Al(OH),3,能溶于,NaOH,溶液中，能促进反应,向右进行，所以铝能与氢氧化钠溶液反应，将和相加可得总反应：,2,Al+2NaOH+6H,2,O=2 NaAlO,2,+4H,2,O+3H,2,可简写为2,Al+2NaOH+2H,2,O=2 NaAlO,2,+3H,2,注意：氧化剂为水，不是氢氧化钠。,2,Al+6H,2,O=2Al(OH),3,+3H,2,2Al(OH),3,+2NaOH=2NaAlO,2,+4H,2,O ,三、铝的重要化合物,基础知识,1、氧化铝,氧化铝属于离子化合物，室温下，它是一种白色固体，熔点很高。氧化铝是冶炼铝的原料，也是一种较好的耐火材料。氧化铝属于典型的两性氧化物，与酸、碱都能反应。,氧化铝溶于盐酸,氧化铝溶于氢氧化钠,电解熔融氧化铝,2、氢氧化铝,可溶性铝盐和氨水反应可制得氢氧化铝，它是一种难溶于水的白色胶状物质，是一种具有较强的吸附能力。,氢氧化铝酸碱电离,氢氧化铝与盐酸,氢氧化铝与氢氧化钠溶液,氢氧化铝受热分解,3、明矾：,KAl,(SO,4,),2,.,12H,2,O,明矾易溶于水，完全电离,KAl,(SO,4,),2,K,+,+Al,3+,+2SO,4,2-,其水溶液因,Al,3+,水解显酸性。,思考,如何从明矾中制取,K,2,SO,4,、Al,2,O,3,?,【例,1】,向明矾溶液中逐滴加入,Ba,(OH),2,溶液至过量。,（,1,）当明矾为,1,mol,时，试在图中画出生成的每种沉淀物质的量随,Ba,(OH),2,物质的量变化的曲线（表明化学式）,（,2,）当向体积为,a,升，浓度为,Mmol,/L,的明矾溶液中滴加,b,升、,Nmol,/L,的,Ba,(OH),2,溶液时，用含,a,、,M,、,N,的代数式表示：,当,b,满足,时，沉淀的总物质量最大,当,b,满足,时，氢氧化铝的物质量最小,（,3,）若向含,m mol,KAl,(SO,4,),2,的溶液中加入含,n mol,Ba,(OH),2,溶液，试讨论,m/n,取不同范围值时，沉淀中各组分的物质的量是多少？,在盛有0.2,mol/L50mLKAl(SO,4,),2,溶液的烧杯中，不断慢慢加入0.1,mol/,LBa,(OH),2,溶液沉淀质量随加入的,Ba,(OH),2,溶液体积变化如图实线部分。当产生的沉淀最多时（即图中,B,点），改加0.5,mol/L,盐酸，沉淀总质量又发生如图虚线部分的变化。计算,A、B、C、D,点所加,Ba,(OH),2,溶液或盐酸体积及相应的沉淀总质量，将结果填入下列表中：,A,B,C,D,V,（,Ba,(OH),2,）/,mL,V,（,HCl,）/,mL,W,沉淀（,g）,1、,Al(OH),3,能否溶于弱酸或弱碱？,Al(OH),3,不溶于弱碱或弱碱，原因是在,Al(OH),3,的悬浊液中，,加入弱酸或弱碱时，因,H,+,或,OH,-,浓度太小，不能促使,Al(OH),3,电离平衡向某一方向移动。,2、为何,Al(OH),3,表现酸的性质时相当于一元酸？,Al(OH),3,表现酸的性质相当于一元酸，是因为,Al(OH),3,并不,直接电离出,H,+,，Al(OH),3,水溶液中的,H,+,是水电离的，即：,Al(OH),3,+H,2,O Al(OH),4,-,+H,+,三、铝的重要化合物,深化理解,【例,1】,H,3,BO,3,是一元弱酸，写出它与水反应的化学方程式：,四、“铝三角”的应用,Al,3+,、AlO,2,-,、Al(OH),3,或者写成,Al(OH),4,-,三者之间在一定条件下可以相互转化，它们之间在一定条件下可以相互转化的关系可用以下三角图形表示，该图形称为,“,铝三角,”,。,(1),Al,3+,+3OH,-,=Al（OH）,3,(2)Al(OH),3,+OH,-,=AlO,2,-,+2H,2,O,(3)Al,3+,+4OH,-,=AlO,2,-,+2 H,2,O,(4)AlO,2,-,+H,+,+H,2,O=Al(OH),3,(5)Al（OH）,3,+3H,+,=Al,3+,+3H,2,O,(6)AlO,2,-,+H,+,=Al,3+,+2H,2,O,AlO,2,Al(OH),3,Al,3+,Al,Al,2,O,3,O,2,OH,_,H,+,OH,_,H,+,H,+,OH,_,OH,_,H,+,铝及其重要化合物的相互转化,加热,【例题2】,在盛有2,mL0.5mol/L,的,AlCl,3,溶液的试管中滴加1,mol/L,的,NaOH,溶液至过量，将会产生什么现象？写出有关反应的化学方程式，并画出加入,NaOH,物质的量与产生的沉淀的量的关系图。在反应后的溶液中再逐滴加入盐酸，情况又如何？,AlCl,3,+3NaOH =,Al(OH),3,+3H,2,O,1,1,2,3,4,1,1,2,3,4,nAl(OH),3,nAl(OH),3,n(,NaOH,),n(,HCl,),NaOH,+,HCl,=,NaCl,+H,2,O,(,中和过量碱）,Al(OH),3,+,NaOH,=NaAlO,2,+2H,2,O,NaAlO,2,+,HCl,+H,2,O=Al(OH),3,+,NaCl,Al(OH),3,+3HCl=AlCl,3,+3H,2,O,5,思考：,若将,AlCl,3,溶液逐滴加入到,NaOH,溶液中至过量，情况又如何？,“,铝三角,”,关系常应用于以下问题的解决：,1制备,Al(OH),3,方法1：铝盐溶液中加入氨水,方法2：偏铝酸盐溶液中通入,CO,2,方法3：,Al,3+,（,或,AlO,2,-,）,与其他离子可发生进行到底的双水解反应。,2离子共存问题的判断,Al,3+,能存在于酸性溶液中，与碱或水解显碱性的离子不能大量共存，如,OH,-,、S,2-,、HS,-,、CO,3,2-,、HCO,3,-,、AlO,2,-,、,ClO,-,等。,AlO,2,-,能存在于碱性溶液中，与酸或水解显酸性的离子不能大量共存，如,H,+,、NH,4,+,、Fe,3+,、Al,3+,等。,3互滴检验,铝盐与强碱、偏铝酸盐与强酸相互反应时，滴加顺序不同，产生现象也不同，因而要检验这两组物质时，不需要其他试剂，通过互滴即可区别。,【例题,3】,3.42gAl,2,(SO,4,),3,加到15,mLNaOH,中，得到1.17,g,沉淀，则原,NaOH,溶液的物质的量浓度是多少？,3,mol/L,或,4.33,mol/L,【例,4】,已知反应,BeCl,2,Na,2,BeO,2,2H,2,O2NaCl2Be(OH),2,能进行完全。以下推断中正确的是,A BeCl,2,溶液,pH7，,将其蒸干、灼烧后可得残留物,BeCl,2,B Na,2,BeO,2,溶液,pH7，,将其蒸干、灼烧后可得残留物,Na,2,BeO,2,C Be(OH),2,即能溶于盐酸，又能溶于,NaOH,溶液,D BeCl,2,水溶液的导电性强，,BeCl,2,一定是离子晶体,【例,5】,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,【例题,6】,有一白色固体可能由,Al,2,(SO,4,),3,、AgNO,3,、BaCl,2,、NH,4,Cl、MgCl,2,、KOH、Na,2,S,中的两种或三种组成，为确定该白色固体的组成，进行了下列实验：取白色固体少量，加入蒸馏水充分振荡得无色溶液；取无色溶液，逐滴加入稀,HCl,，,有白色沉淀生成，试回答：(1)该白色固体中肯定含有,(2)该白色固体中可能含有,Al,2,(SO,4,),3,、KOH,NH,4,Cl、Na,2,S,【例,7】,准确称取,6,g,铝土矿样品（含,Al,2,O,3,、,Fe,2,O,3,、,SiO,2,），,放入,100,mL,浓度的,H,2,SO,4,溶液中，充分反应后过滤，向滤液中加入,10,mol/L,的,NaOH,溶液，产生沉淀与加入,NaOH,溶液的体积的关系如右图所示，求：,（,1,）,H,2,SO,4,溶液的物质的量浓度；,（,2,）若,a,2.3mL,，,计算各组分的质量；,（,3,）计算,a,值的取值范围。,在物质的分离和提纯方面的应用,【,例题,8,】,分别除去下列物质中