322《铝的重要化合物》ppt讲练课件

第三章金属及其化合物2020/1/121第二节几种重要的金属化合物2020/1/122一、氧化铝1．物理性质白色固体，__难_____溶于水，熔点___高_____。2020/1/1232．化学性质Al2O3是一种___两_____性氧化物。Al2O3与盐酸反应的化学方程式为Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O，离子方程式为Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O。Al2O3与NaOH溶液反应的化学方程式为Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O，离子方程式为Al2O3＋2OH－===2AlO－2＋H2O3．用途Al2O3是冶炼铝的原料，也是一种比较好的耐火材料，可用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器等。2020/1/124二、氢氧化铝1．物理性质Al(OH)3是一种____白____色_____胶___状的固体，几乎不溶于水，但能凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素。2020/1/1252．化学性质(1)Al(OH)3既能跟_____强酸___溶液起反应，又能跟__强碱____溶液起反应，是一种______两性__氢氧化物。Al(OH)3与强酸、强碱反应的离子方程式分别为____________Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O____________Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O(2)Al(OH)3的热稳定性：Al(OH)3加热时易分解，反应的化学方程式为_________2Al(OH)3=====△Al2O3＋3H2O。2020/1/1263．制法实验室可以用铝盐(如硫酸铝)与氨水反应制取Al(OH)3，化学方程式为Al2(SO4)3＋6NH3·H2O===2Al(OH)3↓＋3(NH4)2SO44．用途(1)利用其吸附性，能凝聚水中的悬浮物，可用来净水。(2)利用其碱性，可用做胃酸中和剂。2020/1/127三、硫酸铝钾[KAl(SO4)2]1．电离方程式为KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SO2－42．十二水合硫酸铝钾化学式为___KAl(SO4)2·12H2O_____，俗名___明矾，是一种无色晶体，易溶于水，可用做净水剂，原因是KAl(SO4)2可与水反应生成Al(OH)3胶体，Al(OH)3可以和悬浮于水中的泥沙形成絮状不溶物沉降下来，使水澄清。2020/1/1281．Al3＋―→Al(OH)3(1)可溶性铝盐与少量NaOH溶液反应：“铝三角”及其各物质间的转化2020/1/129Al3＋＋3OH－(少量)===Al(OH)3↓(2)可溶性铝盐与氨水反应：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋42020/1/12102．Al(OH)3―→Al3＋Al(OH)3溶于强酸溶液：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O3．Al3＋―→AlO－2可溶性铝盐与过量的强碱反应：Al3＋＋4OH－(过量)===AlO－2＋2H2O4．AlO－2―→Al3＋偏铝酸盐溶液与足量的盐酸反应：AlO－2＋4H＋===Al3＋＋2H2O2020/1/12115．AlO－2―→Al(OH)3(1)偏铝酸盐溶液中加少量盐酸：AlO－2＋H＋(少量)＋H2O===Al(OH)3↓(2)偏铝酸盐溶液中通入CO2：2AlO－2＋CO2(少量)＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO2－3AlO－2＋CO2(过量)＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO－36．Al(OH)3―→AlO－2Al(OH)3溶于强碱溶液Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O2020/1/12121．用氨水和NaOH溶液分别与可溶性铝盐反应可以制备Al(OH)3，哪一种方法更好？答：由于Al(OH)3能溶解在NaOH溶液中，加入NaOH溶液的量不易控制，若加入太多，则得不到Al(OH)3沉淀，若加入太少，则溶液中生成Al(OH)3的量也少。Al(OH)3不溶于氨水，反应易控制，故用氨水更好。2020/1/12132．能用氨水除去AlCl3溶液中少量的MgCl2吗？答：MgCl2与氨水反应生成的Mg(OH)2沉淀也不溶于氨水，所以用氨水不能除去AlCl3溶液中少量的MgCl2。2020/1/1214【例1】A、B、C、D、E五种化合物，均含有同种常见元素，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)。2020/1/12152020/1/1216请回答下列问题：(1)写出化学式：A________，B________，C________，D________，E________。(2)写出下列反应的离子方程式：A→B：________；B→D：________；C→E：________。2020/1/1217【思路分析】解答此类题目，需掌握“铝三角”之间的转化关系，能够熟练书写这些物质间反应的化学方程式，此外还应注意以下两点：(1)Al2O3、Al(OH)3具有两性，它们可溶于强酸或强碱溶液，而不能溶于弱酸或弱碱溶液。(2)注意在不同条件下，铝元素的存在形式：强酸性条件下，Al3＋可以大量存在；强碱性条件下，AlO－2可以大量存在；而Al(OH)3只能存在于中性或弱酸或弱碱性条件下。2020/1/1218【解析】以物质B作为突破口，B既能与NaOH溶液反应，又能与盐酸反应，且能受热分解生成固体，故B为Al(OH)3，C为Al2O3，则D为AlCl3，E为NaAlO2，A与过量CO2反应生成B，且焰色反应为浅紫色，A为KAlO2。【标准答案】(1)KAlO2；Al(OH)3；Al2O3；AlCl3；NaAlO2(2)AlO－2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO－3；Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O；Al2O3＋2OH－===2AlO－2＋H2O2020/1/1219已知A为金属单质，在如图所示各步反应的最后生成物E是白色沉淀。2020/1/1220(1)请写出下列物质的化学式：A________，C________。(2)写出下列各步反应的离子方程式。②_________________________________________________；④_________________________________________________；⑤_________________________________________________。2020/1/1221解析：能与NaOH溶液反应的金属只有单质Al，从而可确定A为Al、B为AlCl3、C为NaAlO2、D为Al2(SO4)3、E为Al(OH)3。答案：(1)AlNaAlO2(2)②2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑④Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4⑤AlO－2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO－32020/1/12221．Al3＋与OH－反应生成Al(OH)3沉淀的定量计算规律可溶性铝盐与强碱溶液混合时，二者相对量的大小要影响产物的生成：强碱不足量时：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓①强碱足量时：Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O②综合上述两式可得：Al3＋＋4OH－===AlO－2＋2H2O③Al(OH)3沉淀的有关计算2020/1/1223设Al3＋、OH－的物质的量分别为n(Al3＋)、n(OH－)，最终生成Al(OH)3的质量为m[Al(OH)3]，借助数轴讨论如图所示：a．当n(OH－)/n(Al3＋)≤3时，OH－全部反应，Al3＋剩余，反应按①式进行，m[Al(OH)3]＝26n(OH－)。b．当n(OH－)/n(Al3＋)≥4时，Al3＋全部反应，OH－剩余，反应按③式进行，m[Al(OH)3]＝0。2020/1/1224c．当3n(OH－)/n(Al3＋)4时，按反应①和②式进行，m[Al(OH)3]＝[4n(Al3＋)－n(OH－)]×78。2020/1/12252．强酸与AlO－2反应的定量计算规律强酸不足量时：AlO－2＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓①强酸足量时：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O②综合上述两式可得：AlO－2＋4H＋===Al3＋＋2H2O③结果如下：2020/1/1226a．当nH＋nAlO－2≤1时，H＋全部反应，AlO－2剩余，反应按①式进行，m[Al(OH)3]＝78n(H＋)。b．当nH＋nAlO－2≥4时，AlO－2全部反应，H＋剩余，反应按③式进行，m[Al(OH)3]＝0。c．当1nH＋nAlO－24时，反应按①和②式进行，m[Al(OH)3]＝[4nAlO－2－nH＋]3×78。2020/1/1227【例2】向50mL1mol·L－1的Al2(SO4)3溶液中加入100mLKOH溶液，充分反应得到3.9g沉淀，则KOH溶液的物质的量浓度可能是()A．1mol·L－1B．3mol·L－1C．1.5mol·L－1\D．3.5mol·L－12020/1/1228【思路分析】解这类题时要先讨论n(Al3＋)与n[Al(OH)3]的关系，若n(Al3＋)n[Al(OH)3]，则会有两种情况。2020/1/1229【标准答案】CD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。解法一：根据Al3＋的物质的量与沉淀Al(OH)3的物质的量可推测KOH的两种情况：①加入氢氧化钾不足量时，n(KOH)＝3n[Al(OH)3]＝3×3.9g78g·mol－1＝0.15mol，c(KOH)＝0.15mol0.1L＝1.5mol·L－1。2020/1/1230②当KOH过量时，n(KOH)＝4n(Al3＋)－n[Al(OH)3]＝0.4mol－0.05mol＝0.35mol，c(KOH)＝0.35mol0.1L＝3.5mol·L－1。解法二：用图像法求解，如图所示，当生成沉淀0.05mol时，①需KOH0.15mol；②需KOH0.35mol。2020/1/1231故选CD。2020/1/1232向含有amolAlCl3的溶液中加入含bmolKOH的溶液，生成沉淀的物质的量可能是()①amol②bmol③a3mol④b3mol⑤0mol⑥(4a－b)molA．①②④⑤⑥B．①③④⑤⑥C．①②③⑤⑥D．①③⑤2020/1/1233解析：amolAlCl3完全转化为Al(OH)3时所需KOH的物质的量为3amol，且沉淀的物质的量最大值为amol。故①③⑤有可能出现。当b3a时，KOH不足，此时n[Al(OH)3]＝13n(KOH)＝b3mol，故④可能，②不可能；当3ab4a时：2020/1/1234amol3amolamolAl(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O(b－3a)mol(b－3a)mol剩余沉淀为：amol－(b－3a)mol＝(4a－b)mol。故⑥可能。故正确答案为B。答案：B2020/1/12351．铝盐与碱反应的现象及图像实验操作向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液向AlCl3溶液中滴加氨水实验现象生成白色沉淀，且沉淀逐渐增多，一段时间后又逐渐减少，直至全部消失生成白色沉淀，但沉淀立即消失，一段时间后沉淀又逐渐增多生成白色沉淀，且沉淀逐渐增多有关Al(OH)3溶液的图像分析2020/1/1236离子方程式Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2OAl3＋＋4OH－===AlO－2＋2H2O3AlO－2＋Al3＋＋6H2O===4Al(OH)3↓Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4图像2020/1/12372.偏铝酸盐与酸反应的现象及图像实验操作向NaAlO2溶液中滴加HCl溶液向HCl溶液中滴加NaAlO2溶液向NaAlO2溶液中通入CO2实验现象生成白