高中-化学：3铝的重要化合物 30页

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。 一、氧化铝 1．物理性质 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 Al2O3是 氧化物，与 或 溶液都能反应生 成盐和水。 (1)与强酸反应的离子方程式：Al2O3＋6H＋===2Al3＋ ＋3H2O。 (2)与强碱反应的离子方程式：Al2O3＋2OH－ ===2AlO2 －＋H2O。 3．用途 (1)冶炼金属铝的原料。 (2)良好的 材料。 两性 酸 强碱 耐火 二、氢氧化铝 1．物理性质 溶于水的 物质。 2．化学性质 不 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，可用作胃酸中和剂。弱碱 吸附色素 已学过的物质中既能与盐酸，又能与NaOH 溶液反应的有哪些？ 【思考·提示】　有Al、Al2O3、Al(OH)3、 NaHCO3、(NH4)2CO3等。 思考 三、硫酸铝钾[KAl(SO4)2] 1．电离方程式：KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋ ＋2SO42－。 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 ，可用作净水剂。 KAl(SO4)2·12H2 O明矾 Al(OH)3胶体 “铝三角”及其之间的相互转化 1．Al3＋―→Al(OH)3(1)可溶性铝盐与少量NaOH溶液反应： Al3＋＋3OH－(少量)===Al(OH)3↓ (2)可溶性铝盐与氨水反应： Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4 ＋ 2．Al(OH)3―→Al3＋ Al(OH)3溶于强酸溶液： Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O 3．Al3＋―→AlO2 － 可溶性铝盐与过量的强碱反应： Al3＋＋4OH－(过量)===AlO2 －＋2H2O 4．AlO2 －―→Al3＋ 偏铝酸盐溶液与足量的盐酸反应： AlO2 －＋4H＋===Al3＋＋2H2O 5．AlO2 －―→Al(OH)3(1)偏铝酸钠溶液中加入少量盐酸： AlO2 －＋H＋(少量)＋H2O===Al(OH)3↓ (2)偏铝酸钠溶液中通入CO2： 2AlO2 －＋CO2(少量)＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO32－ AlO2 －＋CO2(过量)＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3 － 6．Al(OH)3―→AlO2 － Al(OH)3溶于强碱溶液： Al(OH)3＋OH－===AlO2 －＋2H2O 因Al(OH)3易溶于NaOH溶液，所以在制备 Al(OH)3时，不用Al3＋与强碱反应，可向可溶性 铝盐中加入氨水，或向NaAlO2溶液中通入CO2来 制备。　 特别提醒 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)。 (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： 【答案】　(1)KAlO2　Al2O3　AlCl3　NaAlO2 (2)AlO2 －＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3 － 2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO2 －＋3H2↑ A．Al(OH)3　　　　　　　　B．AlCl3 C．HCl D．NaOH解析：选A。由Al3＋转变为Al(OH)3，再转变为AlO2 －，是通过加入OH－实现 的，故由AlO2 －再转变为Al3＋，应加入H＋，AlO2 －首先转化为Al(OH)3，然后转化为 Al3＋，A项符合题意。 1．相关图象 有关Al(OH)3沉淀的图象分析及有关计算 试剂 内容　 向AlCl3溶液中滴加 NaOH溶液至过量 向NaAlO2溶液中加入盐酸 至过量 现象 立即产生白色沉淀→ 渐多→最多→渐少→ 消失 立即产生白色沉淀→渐多 →最多→渐少→消失 反应 Al3＋＋3OH－ ===Al(OH)3↓Al(OH)3 ＋OH－=== AlO2 －＋ 2H2O AlO2 －＋H＋＋ H2O===Al(OH)3↓Al(OH)3 ＋3H＋===Al3＋＋3H2O 试剂 内容　 向AlCl3溶液中滴加 NaOH溶液至过量 向NaAlO2溶液中加入盐 酸至过量 图象 2.滴加过程中铝元素的存在形式分析 (1)向1 L 1 mol/L的AlCl3溶液中滴加 NaOH溶液 (2)向1 L 1 mol/L的NaAlO2溶液中滴加稀 盐酸 向AlCl3溶液中加NaOH溶液和向NaAlO2溶 液中加盐酸，只要沉淀量未达最大值(如图中a)， 则产生沉淀对应的碱或酸的量有两种情况，计算 时要注意讨论。　 特别提醒 向50 mL 1 mol·L－1的Al2(SO4)3溶液中加入100 mL KOH溶液，充分反应得到3.9 g沉淀，则KOH溶 液的物质的量浓度可能是(　　) A．1 mol·L－1 B．3 mol·L－1 C．1.5 mol·L－1 D．3.5 mol·L－1 【思路点拨】　本题可用两种方法求解： 法一：根据Al3＋和Al(OH)3沉淀的量的关系，计 算KOH的浓度，要分别考虑KOH不足和KOH过量两 种情况。 法二：利用图象法，根据题意画出Al3＋与KOH反应生成沉淀的图象，分析求解。 【解析】　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。 法二：用图象法求解，如图所示，当生成沉淀0.05 mol时，①需KOH 0.15 mol；②需KOH 0.35 mol。 【答案】　CD 若将上题中“50 mL”改为100 mL，KOH的浓度 可能是多少？ 【提示】　可能为1.5 mol/L或7.5 mol/L，反应 的图象为 根据线段间比例可以得出a＝0.15　b＝0.75 2．向用HCl酸化过的AlCl3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：选D。向AlCl3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 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AlCl3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。