铝及其化合物(二)课标解读课标要求学习目标根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究,了解铝及其重要化合物的主要性质。1.记住铝的物理性质、化学性质和主要用途。2.了解铝的化合物的性质及用途。3.运用氢氧化铝的两性能解决有关计算和图象问题。知识再现一:铝的化合物1.氧化铝(Al2O3):______色难______,可做_______材料,是典型的______。Al2O3与强酸反应的离子方程式:_____________。Al2O3与强碱反应的离子方程式:____________。2.氢氧化铝[Al(OH)3]:_________色______状物,是典型的_____。氢氧化铝的电离方程式:_________;当向Al(OH)3中加入强酸时,平衡向_______移动;当向Al(OH)3中加入强碱时,平衡向_________移动。实验室制备Al(OH)3时,选用铝盐和氨水作用而不选氢氧化钠溶液的原因是____________。写出实验室制备氢氧化铝的化学方程式。________________________________________。4.十二水合硫酸铝钾俗名明矾,是________色晶体,在水中的电离方程式_______________________________;明矾能够净水其离子方程式为__________________________________。二.铝的化合物的相互转化关系,掌握重要的方程式(1)向1LO.1mol/L的氯化铝溶液中逐滴滴加氢氧化钠溶液,写出各步反应的方程式及离子方程式,并画出生成氢氧化铝的物质的量与所加氢氧化钠的物质的量的关系图像。________________________________________,________________________________________。(2)向偏铝酸钠(含溶质1mol)溶液中逐滴滴加盐酸,写出各步反应的化学方程式及离子方程式,并画出氢氧化铝的物质的量与所加HCl的物质的量的关系图像。________________________________________,________________________________________。(3)(3)向偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳,生成氢氧化铝沉淀及碳酸氢钠,写出各步反应的方程式及离子方程式。________________,________________。Al(OH)4-AlAl3+Al(OH)3(4)(4)向氢氧化钠溶液(含溶质1mol)中逐滴滴加氯化铝溶液,边加边振荡,发生的现象是____________,写出有关反应的化学方程式及离子方程式_______________,并画出生成氢氧化铝的物质的量与所加氯化铝的物质的量的关系图像。(5)(5)向含HCl1mol的盐酸溶液中逐滴滴加偏铝酸钠溶液,边加边振荡,发生的现象为________,写出有关反应的化学方程式及离子方程式____________,____________,并画出生成氢氧化,并画出生成氢氧化,并画出生成氢氧化铝的物质的量与所加HCl的物质的量的关系图像。典题解悟[例1].向明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至过量.(1)写出可能发生的有关反应的离子方程式.(2)在图中,纵坐标表示生成沉淀的物质的量,横坐标表示加入Ba(OH)2的物质的量.试在图中画出当溶液中明矾为1mol时,生成的每一种沉淀的物质的量随Ba(OH)2物质的量变化的曲线(在曲线上标明沉淀的化学式).(3)当向aL物质的量浓度为Mmol/L的明矾溶液中滴加物质的量浓度为nmol/L的Ba(OH)2溶液bL,用含a,M,N的表达式表示:①当b满足______条件时,沉淀的总物质的量为最大值.②当b满足______条件时,沉淀的质量为最大值.【解析】(1)设溶液中明矾的物质的量为1mol.则当滴加的Ba(OH)。的物质的量分别在0~1.5mol和1.5mol~2.0mol时,所发生的反应的化学方程式和离子方程式分别为:2KAl(SO4)2+3Ba(OH)2=K2SO4+3BaSO4+2Al(OH)3↓①K2SO4+2Al(OH)3+Ba(OH)2=2KAlO2+BaSO4↓+4H2O②(2)从化学方程式可以看出,生成BaSO4的物质的量随Ba(OH)2的量的增加而增加,生成Al(OH)3的物质的量随Ba(OH)2的量的增加而发生先增加后减少直至完全溶解的变化过程.(3)由方程式①知,当加入了1.5molBa(OH)2时,生成沉淀的物质的量为molmolmol5.2223质量为1.5mol×233g/mol+1mol×78g/mol=427.5g;由方程式②知,当继续滴加0.5molBa(OH)2时,沉淀的物质的量将减少1mol×21=0.5mol,沉淀的质量却增加虿0.5mol×233g/mol—78g=38.5g.所以,把明矾溶液中Al3+恰好沉淀完全时,生成沉淀的总的物质的量最大,把SO42-沉淀完全时,生成沉淀的质量最大.【点拨】沉淀包括两部分,氢氧化铝和硫酸钡,氢氧化铝能溶于过量的碱溶液中,而硫酸钡不溶于过量的碱溶液。[例2]向100mL2mol·L-的AlCl3溶液中,逐滴加入NaOH溶液100mL时产生沉淀为7.8g,则加入NaOH溶液的物质的量浓度是()A.1mol·L-B.1.5mol·L-C.3mol·L-D.7mol·L-【解析】7.8gAl(OH)3的物质的量为0.1mol。AlCl3逐滴加入NaOH溶液有关反应为:Al3++3OH一=Al(OH)3↓A1(OH)3+OH一=A1O2-+2H2O(1)NaOH不足设参加反应的NaOH的物质的量为n(NaOH)Al3++3OH一=Al(OH)3↓31n(NaOH)0.1moln(NaOH)=0.3molc(NaOH)=0.3mol/0.1L=3mol·L-(2):NaOH过量Al3+全部沉淀为Al(OH)3,过量的NaOH溶解部分的Al(OH)3,只余0.1molAl(OH)3沉淀。设使Al3+全部沉淀需NaOH的物质的量为n1(NaOH)溶解部分Al(OH)3需NaOH的物质的量为n2(NaOH)Al3++3OH-=Al(OH)3↓1310.2moln1(NaOH)0.2moln1(NaOH)=0.6molAl(OH)3+OH-=A1O2-+2H2O110.1moln2(NaOH)n2(NaOH)=0.1molc(NaOH)=7mol·L-【点拨】向AlCl3溶液中,逐滴加入NaOH溶液先生成氢氧化铝沉淀,继续滴加,沉淀会溶解。夯实双基1.向含有amolA1C13的溶液中加入含bmolKOH的溶液,生成沉淀的物质的量可能是()①amol②bmol③3amol④3bmol⑤0mol⑥(4a-6)toolA.①②④⑤⑥B①③④⑤⑥C.①②③⑤⑥D.①③⑤2.现有200mLMgCl2和A1C13的混合溶液,其中c(Mg2+)=0.2mol/L,c(C1-)=1.3mol/L,要使Mg2+转化为Mg(OH)2,并使Mg2+、Al3+分离开来,至少用4mol/LNaOH溶液多少毫升?3.将金属钠投入氯化铝溶液中,下列有关叙述一定正确的是()(A)一定有气体放出(B)最后一定有沉淀生成,且有气体放出(C)一定有金属铝生成(D)溶液最后不一定澄清,但有气体放出4.在MgSO4和Al2(SO4)3的混合溶液中,[Al3+]=0.4mol/L,[SO42-]=0.9mol/L,则[Mg2+]最接近于()(A)0.5mol/L(B)0.4mol/L(C)0.3mol/L(D)0.2mol/L5.向含有0.1mol明矾的溶液中逐滴加入含有0.2molBa(OH)2的溶液中,下面判断正确的应是()(A)先出现沉淀而后全部溶解(B)当Al3+和SO42-全部沉出所得沉淀量最大(C)最后只有BaSO4沉淀(D)最后生成0.1molAl(OH)3和0.2molBaSO46.某混合溶液中含有MgCl2的浓度为2mol/L,含AlCl3的浓度为3mol/L,将此溶液200mL中Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀分离出来,至少需要1.6mol/L的NaOH溶液的体积是()(A)3.2L(B)2L(C)1.5L(D)1.8L7.同量Al2(SO4)3分别与适量下列溶液反应,可能生成沉淀的物质的量最大的是(),沉淀质量最大的是()(A)NH3·H2O(B)NaAlO2(C)NaOH(D)Ba(OH)28.在下列操作中最终能产生沉淀的是()(A)向NaOH溶液中滴加Al2(SO4)3溶液至过量(B)向NaAlO2溶液中滴加盐酸至过量(C)向石灰水中滴加磷酸至过量(D)向AgNO3溶液中滴加氨水至过量9.有100毫升3摩/升的NaOH溶液和100毫升1摩/升的AlCl3溶液。(a)将NaOH溶液逐滴滴加到AlCl3溶液中,边滴边振荡,直到滴完;(b)将AlCl3溶液逐滴滴加到NaOH溶液中,边滴边振荡,直至滴完。对上述两处实验过程,说法正确的是()(A)现象相同,沉淀质量相等(B)现象相同,沉淀质量不相等(C)现象不相同,沉淀质量相等(D)现象不相同,沉淀质量不相等10.下列反应加入过量试剂仍能保持透明溶液的是()(A)在硫酸铝溶液中滴加过量氨水(B)在氯化镁溶液中滴加过量的烧碱溶液(C)在偏铝酸钠溶液中加入过量盐酸(D)在氯化钙溶液中通入过量的二氧化碳11.向一种混合溶液中加入过量氨水得到白色沉淀和无色溶液,过滤后再向沉淀中加入过量烧碱溶液,沉淀部分溶解,经过滤得无色溶液,则该混合溶液中含有阳离子的组合是()(A)Ag、Na、Mg2(B)Ag、Cu2、Mg2(C)Ag、Mg2、Al3(D)Cu2、Mg2、Al312.下列各实验操作过程中,能发生Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓离子反应的是()(1)向铝盐溶液中不断滴入烧碱溶液直至过量(2)向偏铝酸盐溶液中不断滴入盐酸直至过量(3)向烧碱溶液中不断滴入铝盐溶液直至过量(4)向盐酸中不断滴入偏铝酸盐溶液直至过量(A)只有(1)、(2)(B)只有(3)(C)只有(3)、(4)(D)都未发生上述离子反应13.下列各组反应中,最后得到Al(OH)3沉淀的是()(A)将Al2O3固体粉末加到沸水中(B)将CO2气体通入NaAlO2溶液中C)将过量金属钠投入到NaAlO2溶液中(D)向200毫升1摩/升NaOH溶液中加入50毫升1摩/升的AlCl3溶液14.下列物质:①NaHCO3,②Al(OH)3,③NH4HS,④K2SO4,⑤AgNO3中既能跟盐酸反应又能跟氨水反应的是()。(A)①,③,⑤;(B)②,⑤;(C)③,⑤;(D)③,④。15.下列各组物质中的每一种均既能与NaOH溶液反应,又能与稀H2SO4反应的是(A)NaHCO3Al2O3Al(OH)3(B)NH4NO3AgNO3[Ag(NH3)2]OH(C)NaHSO4NaHSO3NaHS(D)AlAlCl3KAlO216.下列实验中,振荡后体系浑浊的是()(A)氨水中滴入几滴硝酸银溶液(B)磷酸溶液中滴入几滴澄清石灰水(C)硫酸铝溶液中滴入几滴氢氧化钠溶液(D)硝酸溶液中滴入几滴偏铝酸钠溶液17、某铝盐和过量NaOH溶液反应,然后向其中滴加NaHSO4溶液,反应中产生沉淀的质量和加入NaHSO4溶液体积之间的关系,符合下列各图中的()(纵坐标表示沉淀的量,横坐标表示加入NaHSO4溶液的体积)18、工业上用电解冰晶石(Na3AlF6)和氧化铝的熔融混合物冶炼金属铝,白云石(CaCO3·MgCO3)是一种含镁的矿物,下列物质的主要成分不属于复盐的是()(A)明矾(B)冰晶石(C)光卤石(D)白云石19.准确称取6g铝土矿样品(含A12O3、Fe2O3、SiO2)放人盛有100mL某浓度硫酸溶液的烧杯中,充分反应后过滤,向滤液中加入10mol/L的NaOH溶液,产生的沉淀质量m与加入的NaOH溶液的体积V的关系如图所示:请填空