新课标同步导学高一化学课件：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

新课标同步导学高一化学课件：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

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