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第三章金属及其化合物第二节几种重要的金属化合物第2课时铝的重要化合物1激趣入题2新知预习3预习自测4课堂探究5核心素养6课堂达标7课时作业激趣入题从上图看出铝及其合金在工农业生产和生活等方面的重要应用，让我们走进教材，充分认识铝的重要化合物。新知预习一、氧化铝1．物理性质化学性质：Al2O3是________氧化物，与酸或强碱溶液都能反应生成盐和水。Al2O3—色态溶解性熔点硬度白色固体______溶于水________很大难很高两性――→强酸____________________________――→强碱________________________________Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2OAl2O3＋2OH－===2AlO－2＋H2O3．用途：(1)冶炼金属铝的原料。(2)良好的耐火材料。点拨：氧化铝是两性氧化物，既不是酸性氧化物也不是碱性氧化物。二、氢氧化铝1．物理性质：(1)色态：______色固体。(2)溶解性：______溶于水。2．制备：(1)实验：在试管里加入Al2(SO4)3溶液，再滴加氨水。(2)现象：产生________胶状沉淀，氨水过量时，沉淀__________。(3)化学方程式：________________________________________________。白难白色不溶解Al2(SO4)3＋6NH3·H2O===2Al(OH)3↓＋3(NH4)2SO43．化学性质：Al(OH)3是两性氢氧化物，与强酸或强碱溶液都能反应生成盐和水。点拨：氢氧化铝能溶于强酸、强碱中，但不溶于弱酸(如碳酸)和弱碱(如氨水)。Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O2Al(OH)3=====△Al2O3＋3H2O三、硫酸铝钾1．化学式：________________。2．电离方程式：_______________________________________。3．其结晶水合物——明矾：(1)化学式：________________________。(2)物理性质：无色晶体，可溶于水。(3)用途：作净水剂，原因是在水中生成________________，可以凝聚水中的杂质形成絮状不溶物沉降下来。KAl(SO4)2KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SO2－4KAl(SO4)2·12H2O氢氧化铝胶体预习自测1．下列说法正确的是()A．Al2O3难溶于水，不跟水反应，所以它不是Al(OH)3对应的氧化物B．因为Al2O3是金属氧化物，所以它是碱性氧化物C．Al2O3能跟所有的酸、碱溶液反应D．Al2O3能跟强酸(或强碱)溶液反应解析：A项，Al2O3是Al(OH)3对应的氧化物；B项，金属氧化物不一定就是碱性氧化物，如Mn2O7等，Al2O3是两性氧化物；C项，Al2O3不与弱碱反应，只与强碱反应。D2．为了除去MgO中混有的少量杂质Al2O3，可选用的试剂是()A．KOH溶液B．氨水C．稀盐酸D．稀醋酸解析：要除去MgO中混有的少量杂质Al2O3，所加试剂应只能与Al2O3反应而不能与MgO反应，反应完全后过滤即可。氨水与Al2O3不反应，稀盐酸、稀醋酸均能与MgO反应，只有KOH溶液能与Al2O3反应而与MgO不反应。A3．下列各组反应中能更得到Al(OH)3的是()A．Al2O3加到热水中B．向Na[Al(OH)4]溶液中加入过量盐酸C．将Na投入Na[Al(OH)4]溶液中D．在AlCl3溶液中滴几滴NaOH溶液解析：A错：Al2O3不溶于水。B错：向Na[Al(OH)4]中加入过量盐酸会得到AlCl3溶液，不能得到Al(OH)3。C错：Na投入Na[Al(OH)4]溶液中发生的反应只有Na与H2O的反应，不会生成Al(OH)3。D对：当加入几滴NaOH溶液时发生反应：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓。D4．(2019·河南郑州一中高一月考)用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝，下列操作步骤中最恰当的组合是()①加盐酸溶解②加烧碱溶液溶解③过滤④通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀⑤加入盐酸生成Al(OH)3沉淀⑥加入过量烧碱溶液A．①⑥⑤③B．②③④③C．②③⑤③D．①③⑤③解析：镁、铝都能与盐酸反应，但铝可溶于强碱而镁不能，所以可加入烧碱溶液溶解固体粉末，过滤后可得到NaAlO2和NaOH混合溶液，在滤液中通入过量CO2，生成Al(OH)3沉淀，经过滤、洗涤可得到纯净的Al(OH)3，正确的顺序为②③④③，故选B。B5．下列关于Al(OH)3的性质叙述错误的是()A．Al(OH)3是两性氢氧化物B．Al(OH)3是难溶于水的白色胶状物质C．Al(OH)3能凝聚水中的悬浮物，也能吸附色素D．Al(OH)3既能溶于NaOH溶液、氨水，又能溶于盐酸解析：Al(OH)3是两性氢氧化物，能溶于强酸，也能溶于NaOH、KOH等强碱溶液，但Al(OH)3不能溶于氨水等弱碱溶液。D6．(2019·湖南长沙一中高一段测)下列物质中，既能跟稀硫酸反应，又能跟NaOH溶液反应的是()①Al2O3②Al③Al(OH)3④NaHCO3⑤AlCl3A．①②③④B．①②③⑤C．①③D．②③解析：Al、Al2O3和Al(OH)3均既能与稀硫酸反应，又能与NaOH溶液反应；NaHCO3是弱酸酸式盐，既能与稀硫酸反应生成CO2，又能与NaOH溶液反应生成正盐。A课堂探究问题探究：1.铝制炊具很受欢迎，因为铝锅等不易生锈，铝在空气中会与氧气反应形成一层致密的氧化铝薄膜。但科学证明，铝餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性和咸的食物。你知道原因吗？2．胃舒平的主要成分为氢氧化铝，可用于缓解胃酸过多引起的胃痛、胃灼热感(烧心)、反酸，也可用于治疗慢性胃炎。试写出胃舒平治疗胃病的离子方程式。探究提示：1.因为铝制炊具表面的氧化铝膜，既能与酸性物质反应，又能与碱性物质反应。2．氢氧化铝与酸反应的离子方程式为Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。知识点1铝的化合物之间的相互转化——铝三角知识归纳总结：1．Al3＋―→Al(OH)3或AlO－2(1)与弱碱或少量强碱生成Al(OH)3。Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4，Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓。(2)与过量强碱生成AlO－2：Al3＋＋4OH－===AlO－2＋2H2O。2．Al(OH)3―→Al3＋或AlO－2(1)与强酸生成Al3＋：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。(2)与强碱生成AlO－2：Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O。3．AlO－2―→Al(OH)3或Al3＋(1)与弱酸或少量强酸生成Al(OH)3：AlO－2＋CO2(过量)＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO－3或2AlO－2＋CO2(少量)＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO2－3AlO－2＋H＋(少量)＋H2O===Al(OH)3↓，(2)与过量强酸生成Al3＋：AlO－2＋4H＋===Al3＋＋2H2O。点拨：(1)因为Al3＋能与碱反应生成氢氧化铝，故Al3＋存在于酸性环境中，不能存在于碱性环境；AlO－2能与酸发生反应生成氢氧化铝，故AlO－2存在于碱性环境，不存在于酸性环境。(2)向偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳气体时，若气体不足，生成的是氢氧化铝和碳酸钠；若气体过量，生成的是氢氧化铝和碳酸氢钠。下列各组物质，不能按bca(“→”表示反应一步完成)所示关系转化的是()典例1C选项abcAAl2O3NaAlO2Al(OH)3BAlCl3Al(OH)3NaAlO2CAlAl(OH)3Al2O3DMgCl2Mg(OH)2MgO解析：Al2O3和NaOH反应生成NaAlO2，NaAlO2和适量的稀盐酸反应生成Al(OH)3，Al(OH)3受热分解生成Al2O3，A项可按题图所示转化关系一步转化；AlCl3和氨水反应生成Al(OH)3，Al(OH)3和NaOH反应生成NaAlO2，NaAlO2和过量盐酸反应生成AlCl3，B项可按题图所示转化关系一步转化；Al不能一步反应生成Al(OH)3，C项不能按题图所示转化关系一步转化；MgCl2和NaOH反应生成Mg(OH)2，Mg(OH)2受热分解生成MgO，MgO和盐酸反应生成MgCl2，D项可按题图所示转化关系一步转化。〔变式训练1〕将100mL3mol·L－1的NaOH溶液与100mL1mol·L－1的AlCl3溶液按下列两种方法相混合：①将NaOH溶液逐滴加入AlCl3溶液中，边加边振荡；②将AlCl3溶液逐滴加入NaOH溶液中，边加边振荡。对上述实验所得出的结论正确的是()A．现象相同，沉淀量相同B．现象相同，沉淀量不相同C．现象不相同，沉淀量相同D．现象不相同，沉淀量不相同C解析：①所发生的反应是3NaOH＋AlCl3===Al(OH)3↓＋3NaCl，NaOH为0.3mol，AlCl3为0.1mol，正好完全反应，产生0.1molAl(OH)3沉淀。②所发生的反应是AlCl3＋4NaOH===NaAlO2＋2H2O＋3NaCl，刚开始由于碱过量，无沉淀产生，0.3molNaOH消耗0.075molAlCl3，生成0.075molNaAlO2，剩余0.025molAlCl3；继续加入AlCl3，反应方程式为AlCl3＋3NaAlO2＋6H2O===4Al(OH)3↓＋3NaCl,0.075molNaAlO2和0.025molAlCl3正好反应，产生0.1molAl(OH)3沉淀。所以题述实验得出的结论是现象不相同，沉淀量相同。问题探究：1.试画出向AlCl3溶液中滴加氨水至过量生成沉淀质量变化的图像。2．试画出向含有HCl的AlCl3溶液中逐渐滴加氨水的图像。知识点2有关Al(OH)3沉淀的图像分析及计算探究提示：1.2.知识归纳总结：操作NaOH溶液――→逐滴AlCl3溶液盐酸――→逐滴NaAlO2溶液现象立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失反应①Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓②Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O①H＋＋AlO－2＋H2O===Al(OH)3↓②Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O图像操作NaOH溶液――→逐滴AlCl3溶液盐酸――→逐滴NaAlO2溶液结论x＝n(OH－)/n(Al3＋)①当0x3时，随着x的增大，沉淀的量逐渐增多②当x＝3时，沉淀的量最多③当3x≤4时，随着x的增大，沉淀的量逐渐减小至0x＝n(H＋)/n(AlO－2)①当0x1时，随着x的增大，沉淀的量逐渐增多②当x＝1时，沉淀的量最多③当1x≤4时，随着x的增大，沉淀的量逐渐减小至0点拨：(1)Al3＋与OH－反应时物质的量之比是1∶3，而Al(OH)3与OH－反应时物质的量之比是1∶1，原因是氢氧化铝作为碱性物质时，属于三元弱碱，而作为酸性物质时，属于一元弱酸。(2)当沉淀中铝元素的物质的量小于氯化铝的物质的量时，可能氢氧化钠不足，也可能氢氧化钠过量，注意不能漏解。(3)Al(OH)3溶于强碱(OH－)时，Al(OH)3的物质的量即为横坐标中对应消耗OH－的物质的量，此“量”的关系常作为解答Al(OH)3图像题的切入点。一定质量的镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积(V)与时间(t)的关系如图所示。下列有关反应的说法错误的是()A．镁和铝的物质的量之比为3∶2B．镁和铝转移电子数之比为1∶1C．镁和铝的摩尔质量之比为8∶9D．镁和铝反应所用时间之比为3∶2典例2D解析：Mg与稀硫酸反应的方程式是Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑，铝与稀硫酸反应的方程式是2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑。根据图像可知反应产生的氢气的体积相等，即产生氢气的物质的量相等，则反应消耗的镁和铝的物质的量之比为3∶2，A正确；在反应过程中产生的氢气物质的量相等，则转移电子的物质的量相等，所以镁和铝转移电子数之比为1∶1，B正确；镁和