第三章 第二节 第2课时 铝的重要化合物

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【答案】
CD
互动探究
若将上题中“50 mL”改为100 mL，KOH的 浓度可能是多少？ 【提示】 可能为1.5 mol/L或7.5 mol/L，反 应的图象为
根据线段间比例可以得出a＝0.15
b＝0.75
0.15 mol 故 c(KOH)＝ ＝1.5 mol/L 0.1 L 0.75 mol 或 c(KOH)＝ ＝7.5 mol/L。 0.1 L
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②当 KOH 过量时， n(KOH)＝ 4n(Al3 ) －n[Al(OH)3]＝0.4 mol－0.05 mol＝0.35 mol， 0.35 mol － c(KOH)＝ ＝3.5 mol· L 1。 0.1 L 法二：用图象法求解，如图所示，当 生成沉淀0.05 mol时，①需KOH 0.15 mol； ②需KOH 0.35 mol。
要点二 有关Al(OH)3沉淀的图象分析及有关计算
1．相关图象
试剂 向AlCl3溶液中滴加 NaOH溶液至过量 内容 立即产生白色沉淀→ 现象 渐多→最多→渐少→ 消失 Al3＋＋3OH－ ===Al(OH)3↓Al(OH) 反应 － － 3＋OH === AlO2 ＋ 2H2O
向NaAlO2溶液中加入盐酸 至过量
4．AlO2－―→Al3＋ 偏铝酸盐溶液与足量的盐酸反应： AlO2－＋4H＋===Al3＋＋2H2O 5．AlO2－―→Al(OH)3 (1)偏铝酸钠溶液中加入少量盐酸： AlO2－＋H＋(少量)＋H2O===Al(OH)3↓ (2)偏铝酸钠溶液中通入CO2： 2AlO2－＋CO2(少量)＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO32－ AlO2－＋CO2(过量)＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3－ 6．Al(OH)3―→AlO2－ Al(OH)3溶于强碱溶液： Al(OH)3＋OH－===AlO2－＋2H2O
三、硫酸铝钾[KAl(SO4)2] 1．电离方程式：KAl(SO4)2===K＋ ＋Al3＋＋2SO42－。 2．十二水合硫酸铝钾 12H2 ，俗 化学式： KAl(SO4)2· O 名： 明矾 ，无色晶体，可溶于水，在天 然水中生成 Al(OH)3胶体 ，可用作净水 剂。
课堂互动讲练
要点一 “铝三角”及其之间的相互转化
(1)写出化学式：A________， C________，D________，E________。 (2)写出下列反应的离子方程式。 A→B：__________________________ ______________________________________ ________， F→E：___________________________ ______________________________________ _______。
学 习 目 标
1.了解铝的重要化合物的主要 性质及应用。 2.了解铝的化合物相互转变的 图象。 3.了解与Al(OH)3相关的简单计 算。
基础知识梳理
一、氧化铝 1．物理性质
色态 溶解性 熔点 白色固体 难溶于水 很高
硬度 很大
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＋ 6H＋===2Al3＋＋3H2O。 (2)与强碱反应的离子方程式：Al2O3＋ 2OH－===2AlO2－＋H2O。 3．用途 (1)冶炼金属铝的原料。 (2)良好的 耐火 材料。
【解析】 首先写出有关反应的化学 方程式，根据所给的数据找出已知量和未 知量的关系。
法 一 ： 根 据 Al3 的 物 质 的 量 与 沉 淀 Al(OH)3 的物质的量比较可推测 KOH 的两种 情况：①加入氢氧化钾不足量时，n(KOH)＝ 3.9 g 3n[Al(OH)3] ＝ 3× ＝ 0.15 mol ， 78 g· mol－1 0.15 mol c(KOH)＝ ＝1.5 mol· L－1。 0.1 L
变式训练
2．向用HCl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( )
解析：选D。向AlCl3溶液中逐滴滴入 NaOH溶液，先生成白色沉淀，再加入 NaOH溶液，沉淀逐渐溶解，最后完全消失， 生成1 mol Al(OH)3需3 mol NaOH，溶解1 mol Al(OH)3需1 mol NaOH。NaOH的用量 应是3∶1，A、B错误，用HCl酸化过的 AlCl3溶液中含有酸，加入NaOH溶液先中 和溶液中的酸，然后才生成Al(OH)3沉淀， 故C也是错误的。
二、氢氧化铝 1．物理性质 不溶于水的 白色胶状 物质。 2．化学性质
3．用途 (1)能凝聚水中的悬浮物并能 吸附色素 ， 可用来净水。 (2)利用其 弱碱 性，可用作胃酸中和剂。
思考
已学过的物质中既能与盐酸，又能与 NaOH溶液反应的有哪些？ 【思考· 提示】 有Al、Al2O3、Al(OH)3、 NaHCO3、(NH4)2CO3等。
1．Al3＋―→Al(OH)3 (1)可溶性铝盐与少量NaOH溶液反应： Al3＋＋3OH－(少量)===Al(OH)3↓ (2)可溶性铝盐与氨水反应： Al3＋＋3NH3· H2O===Al(OH)3↓＋3NH4＋ 2．Al(OH)3―→Al3＋ Al(OH)3溶于强酸溶液： Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O 3．Al3＋―→AlO2－ 可溶性铝盐与过量的强碱反应： Al3＋＋4OH－(过量)===AlO2－＋2H2O
变式训练
1．由 Al3＋―→Al(OH)3―→AlO2－―→ 列变化中， 中应填写的是( ) ―→Al3＋系
A．Al(OH)3 B．AlCl3 C．HCl D．NaOH 解析：选A。由Al3＋转变为Al(OH)3，再转 变为AlO2－，是通过加入OH－实现的，故由 AlO2－再转变为Al3＋，应加入H＋，AlO2－首先 转化为Al(OH)3，然后转化为Al3＋，A项符合题 意。
特别提醒
因Al(OH)3易溶于NaOH溶液，所以在制 备Al(OH)3时，不用Al3＋与强碱反应，可向可 溶性铝盐中加入氨水，或向NaAlO2溶液中通入 CO2来制备。
例1 A、B、C、D、E五种化合物，均含有常 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)。
立即产生白色沉淀→渐多 →最多→渐少→消失 AlO2－＋H＋＋ H2O===Al(OH)3↓Al(OH) ＋===Al3＋＋3H O ＋ 3Hቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ3 2
试剂 向AlCl3溶液中滴加 向NaAlO2溶液中加入盐 NaOH溶液至过量 内容 酸至过量
图象
2.滴加过程中铝元素的存在形式分析 (1)向1 L 1 mol/L的AlCl3溶液中滴加 NaOH溶液
【解析】
题目应以B物质作为突破口：
C为Al2O3 D为AlCl3 E为NaAlO2 F为Al
【答案】 (1)KAlO2 Al2O3 AlCl3 NaAlO2 (2)AlO2－＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋ HCO3－ 2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO2－＋3H2↑
(2)向1 L 1 mol/L的NaAlO2溶液中滴加 稀盐酸
特别提醒
向AlCl3溶液中加NaOH溶液和向NaAlO2 溶液中加盐酸，只要沉淀量未达最大值(如图中 a)，则产生沉淀对应的碱或酸的量有两种情况， 计算时要注意讨论。
例2 向50 mL 1 mol· L－1的Al2(SO4)3溶液中加 入100 mL KOH溶液，充分反应得到3.9 g沉淀， 则KOH溶液的物质的量浓度可能是( ) A．1 mol· L－1 B．3 mol· L－1 C．1.5 mol· L－1 D．3.5 mol· L－1 【思路点拨】 本题可用两种方法求解： 法一：根据Al3＋和Al(OH)3沉淀的量的关 系，计算KOH的浓度，要分别考虑KOH不足 和KOH过量两种情况。 法二：利用图象法，根据题意画出Al3＋与 KOH反应生成沉淀的图象，分析求解。