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111第二节 几种重要的金属化合物第2课时课时教案备选例题例1 在V L Al2SO43溶液中加入过量氨水,过滤得沉淀,然后在高温中灼烧沉淀最后得白色固体m g,则溶液中SO42-的物质的量浓度是（ ）A.m27V mol/LB.2m27V mol/LC.3m27V mol/LD.m34V mol/L解析：依题意，最后所得固体为Al2O3，其物质的量为m102 mol，故原V L Al2SO43溶液中含SO42-的物质的量为 &m1023 mol，c（SO42-）m/1023V mol/Lm34V mol/L。答案：D例2 实验室中，甲、乙两同学为获取AlOH3胶状沉淀而分别进行以下实验：甲：先向试管A中加入10 mL AlCl3溶液，然后向试管中逐滴滴入氨水，至不再产生沉淀为止。再滴入过量氨水，沉淀不再消失。乙：先向试管B中加入10 mL AlCl3溶液，后又向试管中逐滴滴入氢氧化钠溶液，结果发现开始产生白色沉淀，并且逐渐增多，但随后发现沉淀逐渐溶解，最后沉淀完全消失。根据甲、乙两同学的实验回答以下问题。（1）试分析乙同学失败的原因（用离子方程式表示）：_。（2）哪个同学的方案适用于氢氧化铝的制备？_。（3）试管A中发生反应的化学方程式为_。（4）你还有没有制备氢氧化铝的其他方法?(有则写出来)_。解析：AlOH3能溶于强碱，而不溶于弱碱。因此，使用可溶性铝盐与碱反应制取AlOH3时，应选择弱碱（如氨水），而不选择强碱（如NaOH）。制备AlOH3沉淀还可选择向NaAlO2溶液中通入CO2，或者利用NaAlO2溶液与AlCl3溶液反应来制取。答案：1AlOH3+OH-AlO2-+2H2O （2）甲同学的方案 3AlCl3+3NH3H2OAlOH3+3NH4Cl （4）向NaAlO2溶液中通入CO2（或向NaAlO2溶液中加入AlCl3溶液）课时练案备选习题1.已知BaAlO22能溶于水。图3-2-5中，能表示将BaOH2溶液逐滴加入Al2SO43溶液中，产生沉淀的质量W与加入BaOH2溶液的体积V关系的是 （ ）答案：C解析：涉及的离子反应有：Ba2+SO42-BaSO4，Al3+3OH-AlOH3，AlOH3+OH-AlO2-+2H2O。2.阅读下列材料，回答问题。材料：近年来，科技人员研究得到一种新型材料泡沫铝，它是把发泡剂加到熔融铝合金中制成的，其优点是硬度高、密度小(约为0.160.5 g/cm3)，比木材还轻，可浮于水面，又有很大的刚性，且隔音、保温，是一种良好的建筑材料和轻质材料，近几年可大批量投放市场。(1)下列关于泡沫铝的说法错误的是_。A.泡沫铝即是铝单质泡沫B.泡沫铝是一种合金C.泡沫铝是一种优质的建筑材料和轻质材料D.泡沫铝可用于飞机制造(2)铝制成铝箔作食品包装，是利用它的哪一性质_。A.金属光泽B.延展性C.导电性D.导热性(3)铝在空气中会被氧化生成一层致密的氧化膜(氧化物)而对铝起保护作用，但这层氧化膜(氧化物)遇到强酸或强碱都会溶解，请写出：与盐酸反应的离子方程式：_。与氢氧化钠溶液反应的离子方程式：_。答案：(1)A (2)B 3Al2O3+6H+2Al3+3H2O Al2O3+2OH-2AlO2-+H2O解析：(1)泡沫铝是把发泡剂加到熔融的铝合金中制成的，故不是铝单质。3Al2O3是两性氧化物，可以与强酸、强碱反应生成盐和水。3.将3.9 g镁铝合金，投入500 mL 2 mol/L的盐酸中，合金完全溶解，再加入4 mol/L的NaOH溶液，若要生成的沉淀最多，加入的这种NaOH溶液的体积是( )A.125 MlB.200 MlC.250 mLD.560 mL答案：C解析：沉淀最多时，产物为氯化钠和氢氧化镁、氢氧化铝沉淀，则物质的量：n(Cl-)n(HCl)n(Na+)n(NaOH)，则VNaOH(aq)0.5 L2 mol/L4 mol/L0.250 L250 mL。4. A、B、C是单质，其中A是金属，各种物质间的转化关系如图3-2-6所示。根据图示转化关系回答：(1)写出下列物质的化学式。A_，B_，乙_，丁_。(2)写出下列变化的化学方程式。A与NaOH溶液反应的化学方程式_。甲与NaOH溶液反应的离子方程式_。 (3)将一定量的A加入NaOH溶液中，产生的C在标准状况下的体积为3.36 L，则消耗的A的物质的量为_，转移电子的物质的量为_。答案：(1)Al O2 NaAlO2 AlOH3(2)2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2 Al2O3+2OH-2AlO2-+H2O(3)0.1 mol 0.3 mol解析：常见金属单质中能与NaOH溶液反应产生气体的只有Al，所以A是Al，乙是NaAlO2，C是H2，甲是Al的化合物，可与NaOH溶液反应产生NaAlO2，甲可能是Al2O3，则丙是H2O，B是O2。根据NaAlO2+CO2+2H2ONaHCO3+AlOH3得丁是AlOH3。5.向20 mL某物质的量浓度的AlCl3溶液中滴入2 mol/L的NaOH溶液时，得到AlOH3沉淀的质量与所滴加NaOH溶液的体积(mL)关系如图3-2-7所示，试回答下列问题：(1)图中A点表示的意义是_。(2)图中B点表示的意义是_。(3)上述两步反应用总的离子方程式可表示为：_。图3-2-7(4)假若溶液中有AlOH3沉淀0.39 g，则此时用去NaOH溶液的体积为_。答案：(1)生成AlOH3沉淀的最大值2AlOH3沉淀完全溶解于NaOH溶液成为NaAlO2溶液3Al3+4OH-AlO2-+2H2O(4)7.5 mL或17.5 mL解析：由图像可知，随着NaOH溶液的滴入，AlCl3溶液中发生由Al3+AlOH3AlO2-的转化，故A点表示生成的AlOH3沉淀最多，而B点表示AlOH3完全溶解。涉及的离子方程式为：Al3+3OH-AlOH3AlOH3+OH-AlO2-+2H2O总的离子方程式为Al3+4OH-AlO2-+2H2O。生成AlOH3沉淀0.39 g时有两种情况：当AlCl3过量时，消耗NaOH的体积为：0.39 g78 g/mol32 mol/L103 mL/L7.5 mL当NaOH相对过量时，Al3+先全部生成AlOH3，后又部分溶解。A点，nAlOH30.01 mol，溶解掉0.005 mol，则需加入NaOH的体积为：0.01 mol3+0.005 mol2 mol/L103 mL/L17.5 mL。6.图3-2-8表示在某溶液中滴加BaOH2溶液时，沉淀的物质的量随BaOH2的物质的量的变化关系。该溶液的成分可能是( )图3-2-8A.MgSO4B.K2SO4C.Al2SO43D.NaAlO2答案：C解析：A中加入BaOH2溶液生成硫酸钡沉淀和氢氧化镁沉淀,且沉淀不溶解；B中加入BaOH2溶液只生成硫酸钡沉淀；D中加入BaOH2溶液不反应；C中加入BaOH2溶液先生成硫酸钡沉淀和氢氧化铝沉淀,继续滴加BaOH2时，氢氧化铝沉淀与过量的BaOH2溶液反应,所以C选项符合要求。其他课本、教参中的优秀题目（鲁科版必修1）含镁3%5%的铝镁合金，现已成为轮船制造、化工生产、机械制造等行业的重要原材料。现有一块已知质量的铝镁合金，欲测定其中镁的质量分数，几位同学设计了不同实验方案。(1)上述实验方案中，各发生了哪些化学反应？请尝试写出有关反应的化学方程式。这些反应体现了铝、镁单质的哪些性质？_。(2)上述各实验方案能否测出合金中镁的质量分数？请说明理由。_。答案：(1)2Al+6HCl2AlCl3+3H2 Mg+2HClMgCl2+H22Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2除中反应外还有MgCl2+2NaOHMgOH2+2NaCl AlCl3+3NaOHAlOH3+3NaCl AlOH3+NaOHNaAlO2+2H2O体现了镁、铝的还原性，铝既能与酸反应，又能与碱溶液反应的性质(2)理论上都能测出合金中Mg的质量分数。可利用合金的总质量与氢气的总质量列联立方程求镁的总质量，可由剩余固体的质量求得镁的质量，可由MgOH2沉淀的质量直接求得镁的质量解析：结合镁、铝的化学性质逐步分析所发生的化学反应。设计可以利用合金的总质量与氢气的总质量列方程求得镁的质量；设计可由剩余固体的质量求得镁的质量；设计可由沉淀的质量求得镁的质量。1.Al3+与OH-反应生成AlOH3的计算规律（学案版全解）可溶性铝盐与强碱溶液混合时，二者相对量的大小可影响产物的生成：强碱不足量时：Al3+3OH-AlOH3强碱过量时：AlOH3+OH-AlO2-+2H2O综合上述两式可得：Al3+4OH-AlO2-+2H2O设Al3+、OH-的物质的量分别为n（Al3+）、n（OH-），最终生成AlOH3的质量为mAlOH3，借助数轴讨论如下所示：（1）当n（OH-）/n（Al3+）3时，OH-全部反应，反应按式进行，mAlOH3=26n（OH-）。（2）当n（OH-）/n（Al3+）4时，Al3+全部反应，反应按式进行，mAlOH3=0。（3）当3n（OH-）/n（Al3+）4时，反应按和式进行，mAlOH3=4n（Al3+）-n（OH-）78。2.氢氧化铝为什么具有两性（鲁科版教参）氢氧化铝是两性氢氧化物，它在水溶液中可以按下列两种形式电离：两性氢氧化物的这种性质与它们的结构有关。如用E表示某一种元素，它可按下列两种形式进行电离：也就是说，EO和OH都是极性键，都有因极性溶剂的作用而断裂的可能。对于某一元素的氢氧化物在水中究竟进行酸式电离还是碱式电离，要看EO和OH两个键的相对强弱。如EO键较弱时，就进行碱式电离；如OH键较弱时，就进行酸式电离。而这两个键的相对强弱，决定于某元素离子（En+）和氢离子（H+）对于氧离子（O2-）的吸引力的相对强弱。其中，n+表示某元素离子的正电荷数。如果En+对O2-的吸引力强，OH键断裂，即酸式电离的趋势大；如果H+和O2-的吸引力强，EO键断裂，即碱式电离趋势大。从静电引力考虑，En+对O2-的吸引力的大小，与元素的离子半径及电荷数有关。一般地说，元素的离子半径愈小，离子的正电荷数愈大，那么En+对O2-的吸引力愈强，就呈酸式电离；反之，吸引力弱，呈碱式电离。如果离子半径较小（不是很小），离子电荷较大（不是很大）时，EO键和OH键的相对强弱接近相等。即En+和H+对O2-的吸引力接近相等，这时，EOH就既可能呈酸式电离，又可能呈碱式电离，这就是两性氢氧化物在水溶液里发生两种形式电离的原因。此外，由于铝原子的价电子数少于价电子层轨道数，所以有空轨道，可以形成受电子配位键。因此，AlOH3在水溶液中的酸式电离过程，严格地讲，不是失去H+，而是加上一个OH-，其过程如下式所示：AlOH3+2H2OAlOH4-+H3O+3.四羟基合铝酸钠的性质（鲁科版教参）四羟基合铝酸钠既可以与强酸反应，也可以与弱酸发生反应，但得到的产物不同，这和氢氧化铝的性质紧紧相关。例如：NaAlOH4+4HClNaCl+AlCl3+4H2O2NaAlOH4+CO2Na2CO3+2AlOH3+H2O四羟基合铝酸钠还可以与铝盐发生反应，所得产物为氢氧化铝。例如：3NaAlOH4+AlCl34AlOH3+3NaCl111
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