2020版高中化学 第三章第2节 几种重要的金属化合物 课时2 铝的重要化合物学案 新人教版必修1 6页

课时2　铝的重要化合物 ‎1．掌握铝的重要化合物的主要性质及应用。(重点)‎ ‎2．了解铝的化合物相互转化的关系及图像。(难点)‎ ‎3．了解两性氧化物和两性氢氧化物的概念。‎ 氧化铝 ‎[基础·初探]‎ ‎1．物理性质 色态 溶解性 熔点 硬度 白色固体 难溶于水 很高 晶体时很大 ‎2．化学性质 Al2O3是两性氧化物，与酸或强碱都能反应生成盐和水。‎ ‎3．用途 ‎(1)冶炼金属铝的原料。‎ ‎(2)良好的耐火材料。‎ ‎【特别提醒】　三类氧化物的比较 类型 概念 实例 碱性氧化物(都是金属氧化物)‎ 能与酸反应生成盐和水的氧化物 Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O；‎ MgO＋H2SO4=== MgSO4＋H2O 两性氧化物 既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氧化物 Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O；‎ Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O 酸性氧化物(主要是非金属氧化物)‎ 能与碱反应生成盐和水的氧化物 CO2＋2NaOH=== Na2CO3＋H2O；‎ SO3＋2KOH=== K2SO4＋H2O 说明：金属氧化物可以是碱性氧化物(如Na2O)、两性氧化物(如Al2O3)，也可以是酸性氧化物(如Mn2O7)。‎ ‎[题组·冲关]‎ ‎1．下列有关氧化物的叙述，正确的是(　　)‎ A．金属氧化物都是碱性氧化物 6‎ B．酸性氧化物在常温、常压下都是气态 C．酸性氧化物都是非金属氧化物 D．碱性氧化物都是金属氧化物 ‎【解析】　Na2O2是金属氧化物，但不是碱性氧化物；P2O5、SiO2都是酸性氧化物，但是固态物质；Mn2O7是金属氧化物，但是酸性氧化物。‎ ‎【答案】　D ‎2．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Al2O3是碱性氧化物 C．Al2O3能跟所有的酸、碱溶液反应 D．MgO中的杂质Al2O3可以用NaOH溶液除去 ‎【解析】　Al2O3虽难溶于水，但却是Al(OH)3对应的氧化物，可以根据Al2O3与Al(OH)3中Al的化合价相同判断；金属氧化物多数是碱性氧化物，但有些高价态的氧化物如Mn2O7却是酸性氧化物，Al2O3为两性氧化物；Al2O3与强碱溶液反应，但MgO与强碱不反应。‎ ‎【答案】　D ‎ 氢氧化铝及其盐 ‎[基础·初探]‎ 教材整理1　氢氧化铝的性质及应用 ‎1．物理性质 颜色状态：白色胶状固体；‎ 溶解性：难溶于水；能吸附色素。‎ ‎2．化学性质 ‎(1) ‎ ‎(2)不稳定性：受热易分解：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O。‎ ‎3．实验室制法 6‎ ‎4．用途 ‎(1)能凝聚水中的悬浮物并能吸附色素，可用来净水。‎ ‎(2)利用其弱碱性，可用作胃酸中和剂。‎ 教材整理2　硫酸铝钾 ‎1．电离方程式 KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SO。‎ ‎2．明矾 ‎(1)化学式：KAl(SO4)2·12H2O。‎ ‎(2)物理性质：无色晶体，可溶于水。‎ ‎(3)用途：作净水剂，原因是其在水中生成Al(OH)3胶体，可以和悬浮于水中的泥沙形成絮状不溶物沉降下来。‎ ‎[探究·升华]‎ ‎[思考探究]‎ Al(OH)3的两性实验探究 ‎(1)若在可溶性铝盐中逐滴滴入氨水至过量，现象是什么？写出有关离子方程式。‎ ‎【提示】　生成白色胶状沉淀，Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH。‎ ‎(2)若在可溶性铝盐溶液中逐滴滴入NaOH溶液至过量，可以观察到什么实验现象？若将上述反应分为两个过程，试写出离子反应方程式。‎ ‎【提示】　Al3＋首先和OH－反应生成Al(OH)3沉淀，随着NaOH溶液的加入，Al(OH)3又和过量的NaOH溶液反应，生成NaAlO2。故可观察到先产生白色沉淀，然后沉淀逐渐消失：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。‎ ‎(3)若向NaAlO2溶液中逐滴滴入稀盐酸至过量，能观察到什么现象？请写出对应的离子方程式。‎ ‎【提示】　当向NaAlO2溶液中滴加稀盐酸时，AlO先与H＋反应生成Al(OH)3沉淀，当溶液中的AlO完全转化为Al(OH)3后，再滴加稀盐酸时，生成的Al(OH)3又与过量的盐酸反应生成AlCl3，故观察到的现象为：溶液中先产生白色沉淀，然后沉淀消失，有关离子方程式为AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。‎ ‎(4)若向NaAlO2溶液中通入过量CO2，有什么现象？写出有关离子方程式。‎ ‎【提示】　有白色沉淀生成，AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO。‎ ‎[认知升华]‎ ‎“铝三角”的转化关系 6‎ ‎ ‎ ‎[题组·冲关]‎ 题组1　Al(OH)3及其盐的性质与应用 ‎1．下列物质中既能与稀硫酸反应，又能与NaOH溶液反应的化合物是(　　) ‎ ‎①NaHCO3　②Al2O3　③Al(OH)3　‎ ‎④Al　⑤(NH4)2CO3‎ A．③④ B．①②③⑤‎ C．①③④ D．全部 ‎【答案】　B ‎2．以氧化铝为原料制取氢氧化铝，最好的方法是(　　)‎ A．将氧化铝溶于水 B．将氧化铝先溶于盐酸中，之后滴加氨水 C．将氧化铝先溶于盐酸中，之后滴加氢氧化钠溶液 D．将氧化铝溶于氢氧化钾 ‎【解析】　A项，Al2O3难溶于水；C项，滴加NaOH的量不好控制；D项，Al2O3与KOH反应生成KAlO2。‎ ‎【答案】　B ‎3．下列试剂中能用来分离MgCl2和AlCl3的是(　　)‎ A．氨水和盐酸 B．NaOH溶液、盐酸和CO2‎ C．NaCl溶液和盐酸 D．Na2SO4溶液和盐酸 6‎ ‎【答案】　 B 题组2　Al(OH)3沉淀的有关图像分析 ‎4．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】　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。‎ ‎【答案】　D ‎5．向20 mL某浓度的AlCl3溶液中滴加2 mol/L的NaOH溶液，所得的沉淀质量与加入NaOH溶液的体积之间的关系如下图所示： ‎ ‎(1)图中A点表示的意义是_______________________________________。‎ ‎(2)最大沉淀量为________g。‎ ‎(3)B点表示的意义是____________________________________________。‎ ‎(4)所用AlCl3溶液的物质的量浓度是________。‎ ‎(5)当所得沉淀量为‎0.39 g时，用去NaOH溶液的体积是________mL或________mL。‎ ‎【解析】　本题是AlCl3与NaOH反应与图像相结合的问题，考查了大家对图像的解读能力、分析问题能力、计算能力等。本题解决的关键是明确NaOH溶液逐滴加入到AlCl3溶液中的反应情况：开始AlCl3与NaOH反应生成Al(OH)3沉淀，NaOH的量逐渐增多，Al(OH)3的量逐渐增大，当将AlCl3恰好完全沉淀时，Al(OH)3沉淀达到最大量，随后再加NaOH，沉淀量又逐渐减少直至消失。由于A→B消耗的氢氧化钠为0.01 mol，则n(AlCl3)＝0.01 mol，A处生成Al(OH)3 ‎0.78 g，所用AlCl3的物质的量浓度为0.5 mol·L－1。‎ ‎(5)当NaOH溶液不足时，生成‎0.39 g Al(OH)3所需NaOH的物质的量为0.015 mol，当NaOH溶液过量时，还剩余‎0.39 g Al(OH)3共消耗NaOH 0.035 mol，NaOH溶液的体积分别为7.5 mL和17.5 mL。‎ ‎【答案】　(1)AlCl3与NaOH恰好完全反应，得到最大沉淀量　(2)0.78‎ ‎(3)Al(OH)3与NaOH恰好完全反应生成NaAlO2，沉淀完全溶解　(4)0.5 mol·L－1‎ 6‎ ‎　(5)7.5　17.5‎ ‎【题后归纳】　Al(OH)3的有关图象分析 ‎(1)向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量 ‎(2)向NaAlO2溶液中滴加盐酸至过量 ‎(3)其他图象 ‎①向含1 mol AlCl3的溶液中加入氨水至过量 ‎②向含1 mol NaAlO2的溶液中通入CO2至过量 ‎③向含MgCl2、AlCl3各1 mol的混合溶液中加入氢氧化钠溶液至过量 6‎