学年高中化学人教版必修1学案第三章 第二节 第二课时 铝的重要化合物 Word版含答案Word格式.docx
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AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO。
1.氧化铝
(1)物理性质
色态
溶解性
熔点
硬度
白色固体
难溶于水
很高
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。
(3)用途
①冶炼金属铝的原料;
②良好的耐火材料。
[特别提醒] Al2O3属于两性氧化物而不是碱性氧化物。
2.氢氧化铝
①色态:
白色固体;
②溶解性:
难溶于水。
(2)制备
实验室常用可溶性铝盐Al2(SO4)3与氨水反应制取Al(OH)3:
①化学反应方程式为Al2(SO4)3+6NH3·
H2O===2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4。
②离子方程式为Al3++3NH3·
H2O===Al(OH)3↓+3NH。
③现象:
生成白色胶状沉淀,氨水过量时沉淀不溶解。
(3)化学性质
①氢氧化铝的两性:
与酸反应
与碱反应
操作
现象
试管中白色沉淀溶解
反应的化学方程式及离子方程式
化学方程式:
Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O
离子方程式:
Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O
Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O
结论
Al(OH)3既能与强酸反应,又能与强碱反应,具有两性氢氧化物的性质
②不稳定性:
加热时氢氧化铝易分解生成氧化铝和水,反应的化学方程式为2Al(OH)3Al2O3+3H2O。
(4)用途
①用于净水:
能凝聚水中悬浮物,并能吸附色素。
②胃酸中和剂:
利用其弱碱性。
3.硫酸铝钾
(1)明矾的化学式:
KAl(SO4)2·
12H2O。
(2)明矾的净水原理
[特别提醒] Al(OH)3能溶于强酸、强碱溶液,但不溶于弱酸(如H2CO3)、弱碱(如NH3·
H2O)。
1.为什么常用氨水与硫酸铝溶液反应制取氢氧化铝,而不用氢氧化钠溶液呢?
提示:
因为Al(OH)3为两性氢氧化物,Al(OH)3可溶于NaOH溶液中而生成NaAlO2。
但Al(OH)3不溶于氨水中,故常用氨水与硫酸铝反应制取氢氧化铝,而不用NaOH溶液。
2.向AlCl3溶液中滴加少量NaOH溶液,产物是什么?
NaOH过量又生成什么产物?
NaOH少量时产物是Al(OH)3,反应的化学方程式为AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl。
NaOH过量时产物是NaAlO2,反应的化学方程式为AlCl3+4NaOH===NaAlO2+3NaCl+2H2O。
3.向NaAlO2溶液中滴加少量盐酸,产物是什么?
盐酸过量又生成什么产物?
盐酸少量时产物是Al(OH)3,反应的化学方程式为NaAlO2+HCl+H2O===Al(OH)3↓+NaCl;
盐酸过量时产物是AlCl3,反应的化学方程式为NaAlO2+4HCl===AlCl3+NaCl+2H2O。
1.“铝三角”及其转化关系
(1)Al3+与Al(OH)3的相互转化
①Al3+转化为Al(OH)3:
H2O===Al(OH)3↓+3NH;
Al3++3OH-(少量)===Al(OH)3↓。
②Al(OH)3转化为Al3+:
Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O。
(2)Al3+与AlO的相互转化
①Al3+转化为AlO:
Al3++4OH-(过量)===AlO+2H2O。
②AlO转化为Al3+:
AlO+4H+(过量)===Al3++2H2O。
(3)AlO与Al(OH)3的相互转化
①AlO转化为Al(OH)3:
AlO+CO2(过量)+2H2O===Al(OH)3↓+HCO;
2AlO+CO2(少量)+3H2O===2Al(OH)3↓+CO。
AlO+H+(少量)+H2O===Al(OH)3↓。
②Al(OH)3转化为AlO:
2.氢氧化铝两性的应用
(1)用过量的NaOH溶液检验Al3+的存在。
(2)用过量的NaOH溶液鉴别Al3+、Mg2+。
(3)采用互滴法鉴别Al3+与OH-,AlO与H+。
(4)用过量NaOH溶液和相应酸分离Al3+与Mg2+(或Fe3+)。
(5)用过量的NaOH溶液除杂:
如Fe(Al)、Fe2O3(Al2O3)等。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×
”)。
(1)Al2O3是金属氧化物,也是两性氧化物(√)
(2)Al2O3结构致密,所以可用铝制容器盛盐酸和NaOH溶液等(×
)
(3)用氢氧化钠溶液可以除去铝片表面的氧化膜(√)
(4)可以利用Al2O3与水反应制得Al(OH)3(×
(5)溶解Al(OH)3的溶液一定是强酸溶液(×
(6)强酸性溶液中铝元素以Al3+形式存在,强碱性溶液中铝元素以AlO形式存在(√)
2.下列变化不可能通过一步实验直接完成的是( )
A.Al(OH)3→Al2O3 B.Al2O3→Al(OH)3
C.Al→AlOD.Al3+→Al(OH)3
解析:
选B Al(OH)3加热分解可直接得Al2O3,Al与强碱溶液反应可得AlO,Al3+遇碱可直接得Al(OH)3,Al2O3难溶于水,不能通过一步反应得Al(OH)3,应将Al2O3与酸或碱反应得Al3+或AlO,再与碱或酸反应,才能得Al(OH)3。
1.图像类型
(1)向含1molAlCl3的溶液中加入氨水至过量
①实验现象:
立即产生白色沉淀且沉淀不溶于过量氨水。
②反应原理:
H2O===Al(OH)3↓+3NH
③数量关系:
=3时,生成沉淀的量最多。
(2)向含1molAlCl3的溶液中加入氢氧化钠溶液至过量
立即产生白色沉淀且沉淀量逐渐增多,完全沉淀后,随着NaOH溶液的加入沉淀量又逐渐减少,直至消失。
OA段:
Al3++3OH-===Al(OH)3↓
AB段:
OA段消耗的NaOH与AB段消耗的NaOH的物质的量之比为3∶1。
(3)向含1molNaAlO2的溶液中通入CO2至过量
立即产生白色沉淀,且沉淀不溶解。
AlO+3H2O+CO2===2Al(OH)3↓+CO
CO+H2O+CO2===2HCO
=时,生成沉淀的量最多
(4)向含1molNaAlO2的溶液中加入盐酸至过量
立即产生白色沉淀且沉淀量逐渐增多,完全沉淀后,随着盐酸的加入沉淀量又逐渐减少,直至消失。
AlO+H++H2O===Al(OH)3↓
OA段消耗的HCl与AB段消耗HCl的物质的量之比为1∶3。
(5)向含MgCl2、AlCl3各1mol的混合溶液中加入氢氧化钠溶液至过量。
立即产生白色沉淀,且沉淀量逐渐增多,随着NaOH溶液的加入沉淀量部分溶解,但不完全消失。
Al3++3OH-===Al(OH)3↓,
Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
AB段消耗的NaOH的物质的量即为混合液中Al3+的物质的量。
2.反应过程中铝元素存在的形式分析
(1)向1L1mol·
L-1的AlCl3溶液中滴加NaOH溶液
(2)向1L1mol·
L-1的NaAlO2溶液中滴加稀盐酸
1.将NaOH溶液逐滴加入用盐酸酸化的AlCl3溶液中,若用y轴表示Al(OH)3沉淀的量,x轴表示NaOH溶液的体积,下列图像正确的是( )
选D 当溶液中有H+、Al3+时,加入的OH-先与H+反应,后与Al3+反应:
H++OH-===H2O,Al3++3OH-===Al(OH)3↓,故开始加入NaOH溶液时,无沉淀产生,随着NaOH量的增加,沉淀的量也逐渐增加,当NaOH溶液加入到一定量时,沉淀量达到最大值,再加入NaOH溶液,沉淀开始溶解:
形成沉淀与溶解沉淀所需NaOH溶液的体积比为3∶1。
综上所述,D项的图像符合题意。
2.向Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中滴加NaOH溶液,生成沉淀的量与滴入NaOH溶液的体积关系如图所示,则原混合溶液中Al2(SO4)3与MgSO4的物质的量浓度之比为( )
A.6∶1B.3∶1
C.2∶1D.1∶2
选D 由50→60mL可知10mLNaOH溶液刚好溶解了Al(OH)3,故产生这些Al(OH)3需30mLNaOH,则在加入的50mLNaOH溶液中有20mL与Mg2+反应,所以
n(Al3+)∶n(Mg2+)=1∶1,则Al2(SO4)3和MgSO4的物质的量浓度之比为1∶2。
[三级训练·
节节过关]
1.下列物质中,既能溶于强酸溶液又能溶于强碱溶液的氧化物是( )
A.MgO B.Al2O3
C.CO2D.Al(OH)3
选B 四个选项中,A、B、C为氧化物,其中MgO是碱性氧化物,只与酸作用,CO2是酸性氧化物,与强碱反应生成盐和水,而Al2O3是两性氧化物,既能与强酸作用,又能与强碱溶液作用。
2.下列有关说法中不正确的是( )
A.Al(OH)3在用于治疗胃酸过多类疾病时表现出弱碱性
B.明矾溶于水后可得到少量的有强吸附性的Al(OH)3,故明矾可作净水剂
C.Al(OH)3可用于中和馒头制作过程(如发酵阶段)中产生的酸
D.Al2O3可用于制作耐火材料而Al(OH)3不能
选C A项,Al(OH)3是弱碱,能与胃酸反应,用于治疗胃酸过多,正确;
B项,明矾溶于水后,电离产生的Al3+水解可得到少量的有强吸附性的Al(OH)3,明矾可作净水剂,正确;
C项,Al(OH)3不能用于中和馒头制作过程(如发酵阶段)中产生的酸,错误;
D项,Al2O3的熔点很高,可制作耐火材料,Al(OH)3受热易分解,不能用于制作耐火材料,正确。
3.以氧化铝为原料制取氢氧化铝最好的方法是( )
A.将氧化铝溶于水
B.将氧化铝先溶于盐酸中,之后滴加氨水
C.将氧化铝先溶于盐酸中,之后滴加氢氧化钠溶液
D.将氧化铝先溶于氢氧化钠溶液
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