第二讲铝及其重要的化合物

5第二讲铝及其重要的化合物20121125丰集高中化学组课程目标导航考纲导引考点梳理了解铝及其重要化合物的主要性质及应用1.铝的重要性质2.铝的重要化合物基础知识梳理一、铝的重要性质1、结构：原子结构示意图。2．物理性质：铝为色金属，熔点，密度为2.7g·cm-3,导电性仅次于银、铜和金。3.化学性质⑴跟非金属单质反应①氧气常温：在表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻止内部的金属继续与氧气反应。点燃：Al＋O2②铝容易和卤素反应，常温下和氯气激烈化合生成三氯化铝；在溴中燃烧铝粉生成三溴化铝。在高温下也能和硫、氮气、碳直接化合成Al2S3、AlN、Al4C3(2000℃)。Al＋Cl2=Al＋Br2=Al＋SAl2S3⑵铝与酸反应①与非氧化性强酸反应Al＋H2SO4＝Al＋H+＝Al＋HCl＝Al＋H+＝②与氧化性酸常温下，铝、铁遇浓硫酸、浓硝酸发生，铝与稀硝酸反应不产生H2，与热浓硫酸、浓硝酸反应：Al＋H2SO4(浓)（下一章学习）注意：钝化是化学变化，因为表面生成一层致密的氧化膜阻止了反应的继续进行。⑶铝与强碱溶液反应Al＋NaOH＋H2O＝离子方程式⑷铝热反应Al＋Fe2O3铝粉和氧化铁粉末的混合物称为铝热剂，铝热反应可用于焊接钢轨，可用于冶炼Ni、Mn、V等难熔金属。注意反应的条件。⑸与盐溶液发生置换反应Al＋CuSO4＝Al＋NH4Cl=二、铝的重要化合物1.氧化铝（1）氧化铝固体，高熔点(2045℃)，溶于水，是性氧化物。与酸反应：Al2O3＋H+＝与碱反应：Al2O3＋OH—=⑵用途：熔点很高，是一种比较好的耐火材料，还可以制作各种宝石及电解冶炼铝。2.氢氧化铝⑴化学性质：①氢氧化铝是两性氢氧化物，只溶于强酸或强碱，而不溶于弱酸或弱碱。与酸反应：AlOH3＋H+＝与碱反应：AlOH3＋OH＝②氢氧化铝受热分解AlOH3⑵Al(OH)3的制备：①用弱碱氨水与可溶性铝盐反应.Al3++NH3·H2O②向偏铝酸盐中通入CO2AlO2—+CO2+H2O３.明矾明矾是含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的复盐。化学式KAl(SO4)2·12H2OKAl(SO4)2·12H2O=，Al3＋容易水解，生成胶状的氢氧化铝Al(OH)3。Al3++H2O，氢氧化铝胶体的吸附能力很强，可以吸附水里悬浮的杂质，并形成沉淀，使水澄清。所以，明矾是一种较好的净水剂。４.氯化铝电解质，化合物。三、“铝三角”的转化关系及其应用1.关系图2.应用⑴制取Al(OH)3：A13++NH3·H2O=AlO2—+Al3++H2O=AlO2—+CO2+H2O=⑵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+、HCO3－等不能大量共存。（解释原因）⑶鉴别①AlCl3溶液中滴加NaOH溶液现象为：先产生白色沉淀，后沉淀溶解。②NaOH溶液中滴加AlCl3溶液现象为：开始无明显现象，后产生白色沉淀，沉淀不溶解。⑷分离提纯①利用Al能溶于强碱溶液，分离Al与其他金属的混合物。②利用Al2O3能与强碱溶液反应，分离Al2O3与其他金属氧化物。③利用Al(OH)3能与强碱溶液反应，分离Al3+与其他金属阳离子。要点透析一、“铝三角”的转化关系及其应用例1．将氯化铝溶液和氢氧化钠溶液等体积混合，得到的沉淀物中铝元素的质量与溶液中所含铝元素的质量相等，则原氯化铝溶液和氢氧化钠溶液的物质的量浓度之比可能是（）A．1∶3B．3∶2C．1∶4D．2∶7二、氢氧化铝沉淀的图象分析操作向一定量的AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量。向一定量的NaAlO2溶液中逐滴加入稀盐酸溶液至过量。向一定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液至过量。现象立即产生白色沉淀→渐多→最多→减少→消失立即产生白色沉淀→渐多→最多→减少→消失无沉淀→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失图像操作向一定量的盐酸溶液中逐滴加入NaAlO2溶液至过量。向一定量的AlCl3溶液中逐滴加氨水溶液至过量。向一定量的NaAlO2溶液中缓慢通入CO2至过量。现象无沉淀→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失立即产生白色沉淀→渐多→最多→沉淀不消失立即产生白色沉淀→渐多→最多→沉淀不消失图像6例2、某无色溶液中含有H＋、Mg2＋、Al3＋等阳离子，逐滴加入NaOH溶液，则消耗NaOH溶液体积(x轴)和生成沉淀量(y轴)之间的函数关系，可用下图表示，则下列图中正确的是()课时训练1．下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是()A．铝在常温下不能与氧气反应B．铝不能与氯气反应C．铝既能溶于酸，又能溶于碱D．氧化铝只能与酸反应，不能与碱反应2．某化学小组用回收的镁铝合金制取氢气。现有10.8g镁铝合金，下列说法正确的是()A．常温下与足量18mol/LH2SO4溶液反应，最多可放出0.6molH2B．常温下与足量2mol/LHNO3溶液反应，最少可放出0.45molH2C．常温下与足量2mol/LH2SO4溶液反应，放出H2的物质的量在0.45mol～0.6mol之间D．常温下与足量2mol/LNaOH溶液反应，放出H2的物质的量在0.45mol～0.6mol之间3．将5.4gAl投入200.0mL2.0mol/L的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B．Ba(OH)2溶液C．H2SO4溶液D．HCl溶液[来源:Zxxk.Com]4．下列操作所得物质为纯净物的是()A．将一块带有氧化膜的铝片与过量的浓NaOH溶液完全反应后，取澄清溶液将其蒸干，得纯净的NaAlO2固体B．向NaAlO2溶液中加入过量的AlCl3溶液，将所得沉淀过滤洗涤，加热灼烧去掉水分，可得纯净的Al(OH)3固体C．把铝块与适量的稀盐酸完全反应，将所得溶液蒸干，可得AlCl3固体D．把AlCl3溶液与足量氨水反应，将沉淀过滤、洗涤、灼烧去掉水分可得Al2O3固体5．甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol/L的盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积为甲∶乙＝1∶2，则加入铝粉的质量为()A．5.4gB．3.6gC．2.7gD．1.8g6．将2.4g镁、铝混合物粉末溶于75mL4mol/L的盐酸中，反应一段时间后，再加入250mL1.5mol/L的NaOH溶液后待反应完全，此时溶液中大量存在的是()A．Na＋、Mg2＋B．Al3＋、Mg2＋C．Mg2＋、AlO－2D．Na＋、AlO－27．双羟基铝碳酸钠是医疗上常用的一种抑酸剂，其化学式是NaAl(OH)2CO3。关于该物质的说法正确的是()[来源:Z&xx&k.Com]A．该物质属于两性氢氧化物B．该物质是Al(OH)3和Na2CO3的混合物C．1molNaAl(OH)2CO3最多可消耗3molH＋D．该药剂不适合于胃溃疡患者服用8．在前一种分散系中慢慢滴加后一种试剂，能观察到先生成沉淀后变澄清的是()①氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液②偏铝酸钠溶液中加盐酸③氢氧化钠溶液中滴加氯化铝溶液④氯化铝溶液中滴加氨水⑤硝酸银溶液中滴加氨水A．①②⑤B．②③④C．①②④⑤D．③④⑤[来源:学*科*网Z*X*X*K]9．铍(Be)与铝的性质相似，已知反应BeCl2＋Na2BeO2＋2H2O===2NaCl＋2Be(OH)2↓能进行完全。据此作出的以下推断中正确的是()A．常温时，BeCl2溶液pH＞7，将其蒸干、灼烧后可得残留物BeCl2B．常温时，Na2BeO2溶液pH＜7，将其蒸干、灼烧后可得残留物Na2BeO2C．Be(OH)2既能溶于盐酸，又能溶于NaOH溶液D．BeCl2水溶液的导电性较强，说明BeCl2一定是离子化合物10．硫酸铝、硫酸钾、明矾三种物质组成的混合物中，当SO2－4的浓度为0.20mol/L时，加入等体积的0.20mol/L的KOH溶液(混合溶液体积变化忽略不计)，使生成的白色沉淀恰好溶解，那么反应后溶液中K＋的浓度为()A．0.20mol/LB．0.25mol/L[来源:学。科。网]C．0.225mol/LD．0.45mol/L11．下列所列各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是()物质选项abcAAlAlCl3Al(OH)3BHNO3NONO2CSiSiO2H2SiO3DCH2==CH2CH3CH2OHCH3CHO12．将一定质量的Mg和Al混合物投入500mL稀硫酸中，固体全部溶解并产生气体。待反应完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如下图所示。则下列说法正确的是()A．Mg和Al的总质量为8gB．硫酸的物质的量浓度为5mol/LC．生成的H2在标准状况下的体积为11.2LD．NaOH溶液的物质的量浓度为5mol/L13．锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶于强酸，又能溶于强碱。但是氢氧化铝不溶于氨水，而氢氧化锌能溶于氨水，生成[Zn(NH3)4]2＋。回答下列问题：(1)单质铝溶于氢氧化钠溶液后，溶液中铝元素的存在形式为________(用化学式表示)。[来源:学(2)写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式：_______________________________。(3)下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法即可鉴别的是______________。①硫酸铝和氢氧化钠②硫酸铝和氨水③硫酸锌和氢氧化钠④硫酸锌和氨水(4)写出可溶性铝盐与氨水反应的离子方程式：______________________________。试解释在实验室不适宜用可溶性锌盐与氨水反应制备氢氧化锌的原因：____________。班级姓名7答案1．C2．C3．D4．D5．A6．D7．D8．A9．C10．B11．B12．D13.(1)AlO－2(2)Zn＋2NaOH===Na2ZnO2＋H2↑(3)①③④(4)Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4可溶性锌盐与氨水反应产生的Zn(OH)2可溶于过量氨水中，生成[Zn(NH3)4]2＋，氨水的用量不易控制14.(1)AlNaAlO2(2)作耐高温材料；制取铝单质(3)①2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑②AlO－2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO－3③Al3＋＋3AlO－2＋6H2O===4Al(OH)3↓15.(1)托盘天平(2)MgCl2、AlCl3Cu、Si漏斗、烧杯、玻璃棒(3)MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl，AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl，Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O(4)NaAlO2＋CO2＋2H2O===NaHCO3＋Al(OH)3↓，2Al(OH)3=====△Al2O3＋3H2O(5)9b17a×100%16.(1)三ⅥA(2)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑(3)硫酸钠(Na2SO4)2(4)4Na2S＋O2＋2H2O===4NaOH＋2Na2S2(或2Na2S＋O2＋2H2O===4NaOH＋2SNa2S＋S===Na2S2)(5)溶液由黄色变为无色，产生浅黄色沉淀和臭鸡蛋气味的气体