铝及其重要化合物-课件

【答案】(1)HCl、AlCl3、NH4Cl (2)MgCl2、Na2CO3
(3)氯化钾;焰色反应;若透过蓝色钴玻璃看到火焰为紫 色,则溶液中存在KCl,否则不存在
(4)Al3++3OH-
Al(OH)3↓;N H +4 OH-
NH3·H2O
技能归纳 1.“铝三角”转化关系
2.铝盐与强碱溶液作用生成Al(OH)3沉淀的计算反应关 系如下:
。
(3)溶液中可能含有的溶质是 名称),判断该物质是否存在的实验方法是
(填 。
(4)分别写出AB段、BC段发生的离子方程式:
①AB段
;
②BC段
。
【解析】首先分析图像,找出图像中的转折点、斜线 及水平线,结合题意可知OA段是NaOH溶液与HCl中 和,加入过量NaOH溶液,沉淀全部溶解,说明无MgCl2, 所以沉淀只有Al(OH)3,BC段是NaOH溶液与NH4Cl反 应,所以溶液中一定含有HCl、AlCl3、NH4Cl,一定无 MgCl2;又因为AlCl3与Na2CO3不能大量共存,所以一定 无Na2CO3;可能含KCl,检验碱金属元素可利用焰色反 应。
特别提醒:
铝与盐酸、NaOH溶液反应,本质上都是铝失电子置换 出H2的过程。生成等量H2时,转移电子的物质的量相等。
学以致用
1.将 Na、Al、Al2O3三种物质的混合物加入水中,完全 反应后无固体剩余,所得溶液中只含有NaAlO2一种溶 质,则 Na、Al、Al2O3的物质的量之比可能为 ( )
2
+
Al(OH)3+3H+
3H2O
Al3++
NaOH溶液中逐滴加入可 盐酸中逐滴加入偏铝酸盐
溶性铝盐溶液至过量
溶液至过量
无沉淀(有但即溶)→出现 沉淀→渐多→最多→沉淀 不消失
同左
图像
离子 方程 式
Al3++4OH-
AlO
2
+2H2O
Al O
2
+4H+
Al3++2H2O
3Al O
2
+Al3++6H2O
【示例】从铝土矿(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、 MgO等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下:
(1)流程甲加入盐酸后生成Al3+的离子方程式为 。
(2)流程乙加入烧碱后生成Si O
2 3
-的离子方程式为
。
(3)验证滤液B含Fe3+,可取少量滤液并加入 (填试剂名称)。
(4)滤液E、K中溶质的主要成分是 (填化学式),写出该溶质的一种用途: 。
•
9、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。2021/3/52021/3/5Fr iday, March 05, 2021
•
10、阅读一切好书如同和过去最杰出 的人谈 话。2021/3/52021/3/52021/3/53/5/2021 7:58:36 PM
•
11、越是没有本领的就越加自命不凡 。2021/3/52021/3/52021/3/5M ar-215- Mar-21
Al3++3Al O
2
+6H2O
4Al(OH)3↓
4Al(OH)3↓
特别提醒:
解答有关Al(OH)3的图像和计算问题时,要注意以下两 点:①“铝三角”关系图中各物质转化方程式中的计量 数关系;②图像分析时,首先要看清横纵坐标的含义,其 次要对图像进行全面分析,尤其需要关注的是特殊点 (起点、折点、顶点和终点)的含义。
(1)Al3++3OH-
Al(OH)3↓(生成沉淀)
(2)Al(OH)3+OH-
AlO
2
+2H2O(沉淀溶解)
(3)Al3++4OH解)
Al O
2
+2H2O(生成沉淀,又恰好完全溶
分析以上三个反应关系式,所得Al(OH)3沉淀的物质的 量与n(Al3+)、n(OH-)的关系如下:
当
n n
( (
H2O
2NaAlO2+3H2↑
1.等量铝分别与足量盐酸和足量NaOH溶液反应,产生
H 的体积比 V H C l ( H 2 )
2
V NaOH (H 2 )
=1∶1。
2.足量铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠反应,产
生H 的体积比 V H C l ( H 2 )
2
V NaOH ( H 2 )
=1∶3。
第2讲 铝及其重要化合物
一、铝的存在与性质 1.铝元素的存在及原子结构特点
2.铝的物理性质:银白色金属,密度小,熔点低,硬度小。 3.铝的化学性质
与O2反应
与其他非金属反应
与非氧化性酸反应 (以盐酸为例) 与碱溶液反应 (以NaOH为例) 与某些氧化物反应
铝的化学性质
常温下生成氧化膜,
点燃:4Al+3O2
(2)氧化铝的化学性质: 两性氧化物。
Al2O3+HCl:Al2O3+6H+ Al2O3+NaOH:Al2O3+2OH2.氢氧化铝[Al(OH)3]
2Al3++3H2O
2AlO
2
+H2O
(1)氢氧化铝的制备
在Al2(SO4)3溶液中滴加氨水时有 白色 胶状沉淀生
成,反应的化学方程式为 Al2(SO4)3+6NH3·H2O
(4)Al(OH)3的用途 Al(OH)3是医用胃酸(HCl)中和剂中的一种,它的碱性不 强,对胃壁不产生强烈的腐蚀性,可以中和过多胃酸。
3.明矾
(1)明矾的化学式为 KAl(SO4)2·12H2O,属于复盐。
(2)明矾净水的原理:
明矾溶于水时发生电离,电离方程式为 KAl(SO4)2
K++Al3++2S O
学以致用
2.下列各组物质,不能按 (“→”表示反应一步
完成)关系转化的是 (
选项
a
A
Al2O3
B
AlCl3
C
Al
D
MgCl2
)
b NaAlO2 Al(OH)3 Al(OH)3 Mg(OH)2
c Al(OH)3 NaAlO2 Al2O3 MgO
【答案】C
实验探究 从铝土矿中提取氧化铝
近几年高考经常围绕Al2O3、Al(OH)3的两性,结合物质 的分离、提纯及化工工艺考查实验设计、实验评价及 反应原理,解决此类问题注意抓住Al2O3、Al(OH)3的两 性和实验分离、提纯的操作,选择试剂时要考虑过量试 剂对实验的影响。
O A
H l
3
) )
≤3时,所得沉淀的物质的量n[Al(OH)3]=
1 3
n(OH-);
当
n n
( (
O A
H l
3
) )
≥4时,所得沉淀的物质的量n[Al(OH)3]=0;
当3<
n n
(O (A
H l
3
) )
<4时,所得沉淀的物质的量n[Al(OH)3]=4n(Al3+)-
n(OH-)。
3.图像分析
2Al
(OH)3↓+3(NH4)2SO4。
(2)氢氧化铝的两性
H++AlO
2
+H2O
酸式电离
Al(OH)3
Al3++3OH-
碱式电离
Al(OH)3+3H+
Al3++3H2O
Al(OH)3+OH-
Al O
2
+2H2O
(3)Al(OH)3的不稳定性
加热时,Al(OH)3分解的化学方程式为 2Al(OH)3 Al2O3+3H2O。
A.1∶4∶1
B.4∶4∶1
C.4∶2∶1
D.1∶1∶2
【解析】根据Na+~Al O
2
的1∶1关系可得n(Na+)=n(Al)
+2n(Al2O3),C项正确。
【答案】C
考点2 “铝三角”转化关系及Al(OH)3的计算与图像 分析
典例2
(1)溶液中一定含有的溶质是
(填
化学式,下同)。
(2)溶液中一定不含有的溶质是
NaOH溶液反应,MgO、Fe2O3不与NaOH溶液反应;除
SiO2不与盐酸反应外,Al2O3、Fe2O3、MgO均与盐酸反
应;还有反应AlO
2
+2H2O+CO2
Al(OH)3↓+HC O ,3结
合以上知识点不难对(1)、(2)、(3)、(4)、(5)作答。
(6)pH=13.00时,c(OH-)=0.1 mol·L-1,Ksp=c(Mg2+)·c2(OH-)= 5.6×10-12,可得c(Mg2+)=5.6 ×10-10 mol·L-1。
考点透析
考点1 铝与强酸、强碱反应有关量的问题 典例1 将5.4 g Al投入200.0 mL 2.0 mol·L-1
某溶液中有氢气产生,充分反应后有金属剩余。该溶液 可能为 ( )
A.HNO3溶液 C.H2SO4溶液
B.Ba(OH)2溶液 D.HCl溶液
【解析】Al为0.2 mol,溶液中的溶质为0.4 mol。A项
2 4
-,其中Al3+发生水解反应,产生
Al(OH)3
(胶体),其吸附能力很强,可以吸附水里的杂质并形成沉
淀,使水澄清。
★互动探究 铝、氧化铝和氢氧化铝都既能与盐酸反 应,又能与氢氧化钠反应,氧化铝、氢氧化铝都属于两 性物质,那铝是两性元素对吗? 答案:不对。虽然铝既能与酸反应,又能与碱反应,但 是无论与酸或碱反应的本质都是铝失去电子表现较 强的金属性。
2Al2O3
2Al+3Cl2 2Al+3S
⑤2AlCl3 ⑥Al2S3
2Al+6HCl ⑦2AlCl3+3H2↑
2Al+2NaOH+2H2O ⑧2NaAlO2+3H2↑
2Al+Fe2O3 ⑨Al2O3+2Fe
二、铝的重要化合物
1.氧化铝(Al2O3)
(1)氧化铝的物理性质:⑩白色固体,熔点 高, 难溶于 水。
中硝酸不会与铝生成氢气;B项中,n(OH-)=0.8 mol,与
铝反应OH-有剩余;C、D两项中n(H+)分别为0.8 mol、
0.4 mol,2Al+6H+
2Al3++3H2↑,所以C项中H+有剩
余,D项中铝有剩余。
【答案】D
技能归纳 分析依据:2Al+6HCl
2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+2
•
15、最具挑战性的挑战莫过于提升自 我。。2021年3月2021/3/52021/3/52021/3/53/5/2021
•
16、业余生活要有意义，不要越轨。2021/3/52021/3/5Marc h 5, 2021
•
17、一个人即使已登上顶峰，也仍要 自强不 息。2021/3/52021/3/52021/3/52021/3/5
谢谢观赏
You made my day!
我们，还在路上……
•
12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人 的错儿 。2021/3/52021/3/52021/3/5Fr iday, March 05, 2021
•
13、知人者智，自知者明。胜人者有 力，自 胜者强 。2021/3/52021/3/52021/3/52021/3/53/5/2021
•Biblioteka Baidu
14、意志坚强的人能把世界放在手中 像泥块 一样任 意揉捏 。2021年3月5日星期 五2021/3/52021/3/52021/3/5
(5)分析最终产物,流程甲比流程乙更有优势,其原因是 。
(6)已知298 K时,Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12,取 适量的滤液B加入一定量的烧碱至达到沉淀溶解平衡, 测得pH=13.00,则此温度下残留在溶液中的c(Mg2+)=
。
【解析】Al2O3、SiO2、Fe2O3、MgO中,Al2O3、SiO2与
操作
现象
图像
可溶性铝盐溶液中逐滴加 偏铝酸盐溶液中逐滴加入
入NaOH溶液至过量
盐酸至过量
立即产生白色沉淀→渐多 立即产生白色沉淀→渐多
→最多→渐少→消失
→最多→渐少→消失
离子 方程 式
操作
现象
Al3++3OHAl(OH)3↓ Al(OH)3+OH2H2O
Al O 2+H++H2O
Al(OH)3↓
AlO
3.当生成H2相等时,消耗Al单质一定相等,消耗HCl与
NaOH的物质的量之比为3∶1。
4.一定量的铝分别与一定量的盐酸和NaOH溶液反应,
若产生H2的体积比为
1 3
<
VH Cl (H 2 ) V NaOH ( H 2 )
<
1 1
,则必定是Al与HCl反
应时,铝过量而HCl不足;Al与NaOH溶液反应时,铝不足 而NaOH溶液过量。
【答案】(1)Al2O3+6H+
2Al3++3H2O
(2)SiO2+2OH-
SiO
2 3
-+H2O
(3)硫氰化钾(或其他合理答案)
(4)NaHCO3;制纯碱(或做发酵粉等合理答案) (5)流程甲制得的Al2O3更纯净,流程乙制得的Al2O3中混 有SiO2
(6)5.6 ×10-10 mol·L-1