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- 2021-07-02 发布
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第
2
课时 铝的重要化合物
铝有很多种化合物,氧化铝就是其中的一种,氧化铝可以制成不同的物质,有的硬度很小,性质活泼,容易和酸、碱反应;有的硬度很大,性质非常稳定,同学们知道其中的奥秘吗?
1
.了解铝的重要化合物的主要性质及应用。
2
.了解铝的化合物相互转变的图象。
3
.了解与
Al(OH)
3
相关的简单计算。
1
.
氧化铝
(1)
物理性质
铝的重要化合物
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
Al
2
O
3
是
_____
氧化物,与强酸或强碱溶液都能
反应生成盐和水。
①与强酸反应的离子方程式:
__________________________
。
②
与强碱反应的离子方程式:
__________________________
。
两性
Al
2
O
3
+
6H
+
===2Al
3
+
+
3H
2
O
(3)
用途
①冶炼金属
___
的原料
②良好的
_____
材料
2
.
氢氧化铝
(1)
物理性质
_____
于水的
_________
物质。
铝
耐火
不溶
白色胶状
(3)
用途
①能凝聚水中的悬浮物并能
_________
,可用
来净水。
②利用其
_____
性,可用做胃酸中和剂。
吸附色素
弱碱
(2)
十二水合硫酸铝钾
化学式:
________________
,俗名:
____
,无
色晶体,可溶于水,在天然水中生成
________
胶体,可用做净水剂。
KAl(SO
4
)
2
·12H
2
O
明矾
Al(OH)
3
铝的化合物之间的转化关系
——
“
铝三角
”
2
.
Al(OH)
3
―
→
Al
3
+
:
Al(OH)
3
溶于强酸溶液:
Al(OH)
3
+
3H
+
===Al
3
+
+
3H
2
O
3
.
Al
3
+
―
→
AlO
:
可溶性铝盐与过量的强碱反应:
Al
3
+
+
4OH
-
(
过量
)===AlO
+
2H
2
O
4
.
AlO
―
→
Al
3
+
:
偏铝酸盐溶液与足量的盐酸反应:
AlO
+
4H
+
===Al
3
+
+
2H
2
O
答案:
A
有关
Al(OH)
3
沉淀的图象分析
[
温馨提示
]
向
AlCl
3
溶液中加
NaOH
溶液和向
NaAlO
2
溶液中加盐酸,计算生成
a
mol
Al(OH)
3
沉淀时,有两种情况,即碱
(
酸
)
不足和碱
(
酸
)
过量,如图象中所示。计算时要注意讨论分析。
2
.将一定量的镁铝合金放入一定量的盐酸中,合金恰好全部溶解,向所得溶液中滴加一定浓度的
NaOH
溶液,加入的
NaOH
溶液的体积
(V)
与沉淀质量
(m)
的关系如图所示。下面说法正确的是
(
多选
)(
)
A
.
A
点的沉淀是
Mg(OH)
2
、
Al(OH)
3
B
.
B
点的沉淀是
Mg(OH)
2
、
Al(OH)
3
C
.
A
点的沉淀是
Al(OH)
3
D
.
B
点的沉淀是
Mg(OH)
2
答案:
AD
A
、
B
、
C
、
D
、
E
五种化合物,均含有常见元素,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
则易溶于水,若取
A
溶液灼烧,焰色反应为浅紫色
(
透过蓝色钴玻璃
)
。
铝的化合物之间的转化关系
(1)
写出化学式:
A______
,
C______
,
D______
,
E______
。
(2)
写出下列反应的离子方程式。
A
→
B________________________________________________________________________
,
F
→
E________________________________________________________________________
。
解析:
题目应以
B
物质作为突破口:
[
思考感悟
]
既能和盐酸反应,又能和
NaOH
溶液反应的物质
(1)
某此单质:
Al
(2)
两性物质:
Al(OH)
3
、
Al
2
O
3
(3)
弱酸的酸式盐:
NaHCO
3
、
NaHSO
3
(4)
弱酸的铵盐:
(NH
4
)
2
CO
3
、
(NH
4
)
2
SO
3
③
C
+
NaOH(
适量
)―
→
B
+
NaCl
④
E
+
H
2
O―
→
NaOH
+
F
⑤
C
+
D
+
H
2
O―
→
B
则
A
、
B
、
C
、
D
的化学式分别是:
A________
,
B________
,
C________
,
D________
。
写出
4
mol
C
和
6
mol
E
在水溶液中发生反应的化学方程式为:
__________________________________________________________________
。
解析:
本题应从反应④开始,由气体
F
在标况下的相对密度知
M
F
=
29
×
1.103
=
32
,故
F
为
O
2
。由④的反应知
E
中必含有
Na
,且能与
H
2
O
反应放出
O
2
,故
E
为
Na
2
O
2
;由反应③可知
C
中一定含有氯元素又知
C
中含铝元素,故
C
为
AlCl
3
;在铝的常见化合物中,受热分解成一种化合物和水的物质为
Al(OH)
3
,故
B
为
Al(OH)
3
,
则
A
为
Al
2
O
3
。由①可知
D
为
NaAlO
2
。
答案:
Al
2
O
3
Al(OH)
3
AlCl
3
NaAlO
2
4AlCl
3
+
6Na
2
O
2
+
6H
2
O===4Al(OH)
3
↓+
12NaCl
+
3O
2
↑
如下六个图中,横坐标为某溶液中加入某物质的物质的量,纵坐标为生成沉淀的物质的量,将图中的字母代号填入下表。
铝的化合物转化的图象分析
溶液
加入的物质
字母代号
①
饱和石灰水
通过量
CO
2
②
AlCl
3
溶液
通过量
NH
3
③
MgCl
2
、
AlCl
3
混合溶液
逐滴加
NaOH
溶液至过量
④
AlCl
3
溶液
逐滴加
NaOH
溶液至过量
⑤
含少量
HCl
的
AlCl
3
溶液
逐滴加
NaOH
溶液至过量
⑥
FeCl
3
溶液
逐滴加
NaOH
溶液至过量
③发生如下反应:
MgCl
2
+
2NaOH===Mg(OH)
2
↓
+
2NaCl
,
AlCl
3
+
3NaOH===Al(OH)
3
↓
+
3NaCl
,故先生成沉淀,当
NaOH
过量时又发生如下反应而部分溶解:
Al(OH)
3
+
NaOH===NaAlO
2
+
2H
2
O
,因
Mg(OH)
2
与碱不反应故沉淀不能完全消失,因此其对应图象为
A
。④发生如下反应:
AlCl
3
+
3NaOH===Al(OH)
3
↓
+
3NaCl
,
Al(OH)
3
+
NaOH===NaAlO
2
+
2H
2
O
。其反应现象为先生成白色沉淀,再逐渐溶解且前后消耗
NaOH
的物质的量之比为
3
∶
1
,故其对应图象为
E
。
⑤反应如下:
HCl
+
NaOH===NaCl
+
H
2
O
,
AlCl
3
+
3NaOH===3NaCl
+
Al(OH)
3
↓
,
Al(OH)
3
+
NaOH===NaAlO
2
+
2H
2
O
。此时优先发生的是酸碱中和反应,故开始时应无沉淀产生,后续反应与上述④中相同,故其图象应为
F
。⑥
FeCl
3
溶液中逐滴加
NaOH
溶液至过量,只发生如下反应生成红褐色沉淀且不消失:
FeCl
3
+
3NaOH===Fe(OH)
3
↓
+
3NaCl
,其对应图象应为
C
。
答案:
B
C
A
E
F
C
2
.在硝酸铝和硝酸镁的混合溶液中,逐滴加入稀氢氧化钠溶液,直至过量。下列表示加入氢氧化钠的量
(x)
与生成沉淀的物质的量
(y)
的关系示意图中,正确的是
(
)
解析:
在
Al(NO
3
)
3
、
Mg(NO
3
)
2
的混合溶液中,逐滴加入稀
NaOH
溶液后,发生的反应有:
Mg
2
+
+
2OH
-
===Mg(OH)
2
↓
;
Al
3
+
+
3OH
-
===Al(OH)
3
↓
,
Al(OH)
3
+
NaOH===NaAlO
2
+
2H
2
O
,因此正确答案为
C
。
答案:
C
热点实验 氧化铝性质的实验探究
[
探究举例
]
某校化学兴趣小组的同学经查阅资料得知:铝表面致密的氧化膜能使铝与其周围的介质
(
空气、水等
)
隔绝,但奇怪的是铝制容器仍不能用来盛放和腌制咸菜。为此该小组的同学对铝表面的氧化膜进行了探究,其过程如下,请完成下列填空。
(1)
用坩埚钳夹住一块擦去氧化膜的铝片,放在酒精灯火焰上灼烧,铝片表面接触火焰的部分变暗,片刻后变软,轻轻摇动,会左右摇晃,却不像蜡烛那样滴落。这是因为铝表面氧化膜的熔点
________(
填“高于”或“低于”
)
内层铝的熔点,并将其裹住,所以不易发生滴落现象。
(2)
取两块未用砂纸打磨过的铝片,一块浸入
CuCl
2
稀溶液中后,很快析出较多的红色固体;另一块浸入
CuSO
4
稀溶液中,无明显现象。试推测产生不同现象的原因:
__________________________________________________________________
。
(3)
用砂纸打磨一铝片,使其表面变粗糙,再将其放入
CuSO
4
稀溶液中,
2
~
3
min
后有少量红色固体附着在其表面。试写出产生红色固体的离子方程式:
____________________________
。
(4)
取两块铝片,用砂纸磨去其氧化膜,分别把它们浸入浓硝酸中,无显著变化。铝片浸入浓硝酸中无显著变化的原因是
____________________________
。
(5)
把两块未用砂纸打磨过的铝片都浸入氢氧化钠溶液中,片刻后其表面产生无色气体。试写出铝的氧化膜与氢氧化钠溶液反应的离子方程式:
___________________________
。
解析:
本题是多方面能力的考查,通过阅读分析,得出结论,
通过阅读
CuCl
2
与
CuSO
4
溶液的不同,只能是
Cl
-
的作用,使铝片表面的氧化膜被破坏。其余问题不难解答。
1
.物质中既能跟稀
H
2
SO
4
反应,又能跟氢氧化钠溶液反应的是
(
)
①
Al
②
Na
③
Al
2
O
3
④
Al(OH)
3
A
.③④
B
.全部
C
.②③④
D
.①③④
解析:
上面
4
种物质均既能跟稀
H
2
SO
4
反应,又能跟氢氧化钠溶液反应,其中钠与氢氧化钠溶液的反应是与溶剂水的反应。
答案:
B
2
.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
既溶于
NaOH
溶液、氨水,又能溶于盐酸
解析:
Al(OH)
3
胶体由于结构疏松,表面积大,能吸附色素及凝聚水中悬浮物,可用于自来水净化。
Al(OH)
3
只能溶于强碱、强酸,不能溶于弱碱
(
氨水
)
、弱酸
(
碳酸
)
。
答案:
D
答案:
D
4
.向用
HCl
酸化过的
AlCl
3
溶液中逐滴滴入
NaOH
溶液,图中能正确表示这个反应的是
(
)
解析:
向
AlCl
3
溶液中逐滴滴入
NaOH
溶液,先生成白色沉淀,再加入
NaOH
溶液,沉淀逐渐溶解,最后完全消失,生成
1
mol
Al(OH)
3
需
3
mol
时
NaOH
,溶解
1
mol
Al(OH)
3
需
1
mol
NaOH
。
NaOH
的用量应是
3
∶
1
,
A
、
B
错误,用
HCl
酸化过的
AlCl
3
溶液中含有酸,加入
NaOH
溶液先中和溶液中的酸,然后才生成
Al(OH)
3
沉淀,故
C
也是错误的。
答案:
D
5
.在含有
Ag
+
、
Al
3
+
、
Ca
2
+
、
Mg
2
+
四种离子的溶液中,逐一加入有关物质,填写下列空白:
(1)
往混合溶液中加入盐酸,生成
________
沉淀,反应的离子方程式是:
___________________________________________________________________
。
(2)
把
(1)
中所得的物质过滤,往滤液中加入氨水,使溶液呈碱性,又出现
________
色沉淀,是
______________(
写名称
)
,反应的离子方程式是:
__________________________
。
(3)
把
(2)
中所得的物质过滤,往滤液中加入碳酸钠溶液,又出现
________
色沉淀,反应的离子方程式是:
___________________________________________________________________
。
(4)
向
(2)
中所得的沉淀中加入过量的
NaOH
溶液,所观察到的现象是
______________
,反应的离子方程式是:
______________________________
,不溶的物质是
________
。
解析:
弄清楚
Mg
2
+
、
Al
3
+
共存的环境与条件是解题的关键。正确的思路是
Mg
2
+
、
Al
3
+
都不能在碱性条件下共存,且
Al(OH)
3
只溶于强碱和强酸,
Mg(OH)
2
只溶于酸。
练规范、练技能、练速度
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