铝及其化合物、铝三角图像问题(教师版有答案)

铝及其化合物、铝三角图像问题

1、铝

（1）物理性质：密度小熔点较低，硬度较小银白色金属。

（3）化学性质：

①跟O 2及其它非金属反应：

常温下，在空气中因生成氧化膜，具有抗腐蚀能力。4Al+3O 2−−−

→点燃2Al 2O 3 2Al+3S −−−→点燃Al 2S 3 ②跟某些氧化物：2Al+Fe 2O 3−→−

∆

2Fe+Al 2O 3 (铝热反应) ③跟水反应：2Al+6H 2O → 2Al(OH)3+3H 2↑ (一般不反应，只有氧化膜被破坏后反应)

④跟酸的反应：2Al+6H +→ 3Al 3+ + 3H 2↑(常温下，在浓H 2SO 4、浓HNO 3中钝化)

⑤跟强碱溶液反应：2Al+2NaOH+2H 2O → 2NaAlO 2+3H 2↑

2、Al 2O 3(两性氧化物)：白色固体、熔点高

（1）跟酸反应：Al 2O 3+6H + →2Al 3++3H 2O （2）跟碱反应：Al 2O 3+2OH -→AlO 2—+2H 2O

3、Al(OH)3 (两性氢氧化物)

Al(OH)3的两性：Al(OH)3 + 3H + → Al 3+ + 3H 2O Al(OH)3 + OH － → AlO 2－ + 2H 2O

Al(OH)3显两性的内在本质是：H 2O + H + + AlO 2-

Al(OH)3Al 3+ + 3OH - （1）物理性质：白色胶状物质，难溶于水 （2）受热分解：2Al(OH)3−→−

∆

Al 2O 3+3H 2O （3）Al(OH)3实验室制法：

①可溶性铝盐加氨水：Al 3++3NH 3·H 2O →Al(OH)3↓+3NH 4+

②可溶性偏铝酸盐与弱酸：AlO 2—+ H 2CO 3 +H 2O → Al(OH)3↓+ HCO 3—

③ 3AlO 2- +Al 3++6H 2O →4Al(OH)3↓

4、铝盐

（1）Al 3+与碱溶液反应：Al 3++3OH -→Al(OH)3↓（碱不足）

Al 3++4OH -→AlO 2-↓+2H 2O （碱过量）

（2）Al 3+水解：Al 3++3H 2O Al(OH)3+3H + （3）明矾：Kal(SO 4)2•12H 2O 是一种复盐。

常用作净水剂：因其水解Al 3++3H 2O Al(OH)3（胶体）+3H +，能在水中吸附悬浮固体或色素形成沉淀，从而使水净化，这就是胶体净水的原理。

5、偏铝酸钠

（1）与强酸反应：AlO 2-+H ++H 2O → Al(OH)3↓(酸不足)

AlO 2-+4H +→ Al 3++2H 2O （酸过量）

（2）与弱酸反应：AlO 2-+ CO 2 +2H 2O → Al(OH)3↓+ HCO 3-

AlO 2-+ CO 2 +3H 2O → Al(OH)3↓+ CO 32-

（二）铝及其化合物之间的转化关系 （三）试剂的滴加顺序不同产生的现象不同的反应

（1）NaOH 和AlCl 3：

向AlCl 3溶液中滴加NaOH 溶液，先出现白色沉淀后消失：

Al 3++3OH -→Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH -→AlO 2-+2H 2O

向NaOH 溶液中滴加AlCl 3溶液，开始无现象后出现白色沉淀：

Al 3++4OH -→ AlO 2-+2H 2O Al 3++3AlO 2-+6H 2O →4Al(OH)3↓

（2）NaAlO 2和盐酸：

向NaAlO 2溶液中滴加盐酸，先出现白色沉淀后消失：

NaAlO 2+HCl+H 2O → Al(OH)3↓+NaCl Al(OH)3+3H +→Al 3++3H 2O

向盐酸中滴加NaAlO 2溶液，开始无现象后出现白色沉淀：

4HCl+NaAlO 2→ NaCl+AlCl 3+2H 2O AlCl 3+3NaAlO 2+6H 2O →4Al(OH)3↓+3NaCl

（3）Na 2CO 3和盐酸：

向Na 2CO 3溶液中滴加盐酸，开始无现象，后产生气泡：

Na 2CO 3+HCl →NaCl+NaHCO 3 NaHCO 3+HCl →NaCl+H 2O+CO 2↑

向盐酸中滴加Na 2CO 3溶液，立即产生气泡：Na 2CO 3+2HCl →2NaCl+H 2O+CO 2↑

（4）铝的氢氧化物沉淀的图象：

氢氧化铝沉淀量图象大致可以分为如图六类。[图中纵坐标均为Al(OH)3沉淀量，横坐标为加入试剂的体积]

CO 2+H 2O HCl Al

NaOH+H 2O HCl Al 2O 3

NaOH

HCl O 2

AlCl 3 NaOH NaOH NaAlO 2

Al(OH)3

(1)图为向AlCl3溶液中滴人NaOH溶液

(2)图为向NaOH溶液中滴入AlCl3溶液

(3)图为向盐酸酸化了的AlCl3溶液中滴入NaOH溶液

(4)图为向盐酸中加入NaAlO2溶液

(5)图为向NaAlO2溶液中加入盐酸

(6)图为向AlCl3溶液中滴入NaAlO2溶液

（四）离子共存问题：

Al3+与OH-、S2-、HS-、AlO2-、CO32-、HCO3-因双水解反应或生成沉淀而不能大量共存；AlO2-与H+、NH4+、Al3+、Fe3+等不能大量共存。

（五）两性物质与物质的两性

两性物质指即能与酸反应，又能与碱作用生成盐和水的化合物，如Al2O3、ZnO、Zn（OH）2、Al(OH)3、氨基酸、蛋白质等。

物质的两性，如强碱弱酸盐（NaHCO3、KHS、Na2HPO4等）、弱酸弱碱盐（CH3COONH4、NH4HS）等，既能与强酸反应，又能与强碱作用，但只能说这种物质的性质有两性，不能将它们称为两性物质，因为这些化合物不是由本身直接电离出的H+和OH-参加反应，并且生成物不全是盐和水。

Al既能与酸作用，又能与强碱溶液反应，但不属于两性物质，也不能说它具有两性，因为Al与强碱溶液反应的本质是：2Al+6H2O→2Al(OH)3+3H2↑，Al(OH)3+NaOH→NaAlO2+2H2O，两式相加为：2Al+2NaOH+2H2O→2NaAlO2+3H2↑，由以上反应可知：Al不直接与NaOH溶液反应，Al仍然为金属元素。【归纳】既能与强酸又能与强碱反应的物质：①金属单质：Al；②两性氧化物：Al2O3；③两性氢氧化物Al(OH)3；④弱酸的酸式盐：NaHCO3、NH4HCO3等；⑤弱酸铵盐：(NH4)2CO3、(NH4)2S等。

三、典型例题

【例1】将等物质的量的镁和铝相混合，取四份等质量的该混合物分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是( )．

A．3mol／L HCl B．4mol／L HNO3C．8mol／L NaOH D．18mol／L H2SO4

【解析】通过比较镁、铝分别与酸碱作用的性质及其定量关系求解．令镁、铝各为lmol，与足量盐酸反应生成(1+1.5)molH2；与硝酸、浓硫酸反应均不生成H：；镁不与NaOH溶液反应，lmolAl与足量NaOH溶液反应生成1.5molH2．