1、第二课时铝的重要化合物学习目标1.掌握铝的重要化合物的主要性质及应用。(重点)2.了解两性氧化物和两性氢氧化物的概念。3了解铝的化合物相互转化的关系。(重难点)4.了解Al(OH)3的沉淀图像分析。(难点)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(1)两性氧化物指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。(2)Al2O3两性氧化物的表现(写出下列离子方程式)Al2O3与盐酸：Al2O36H=2Al33H2O。Al2O3与NaOH溶液：Al2O32OH=2AlOH2O。3应用：冶炼铝的原料，耐火材料1铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放显酸性、碱性的
2、食物，你知道为什么呢？写出有关反应方程式。【提示】酸碱能侵蚀铝的保护膜，铝能与酸或碱反应，Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，如果用铝锅长期存放酸性或碱性食物，会造成铝锅腐蚀，更不利于健康。二、氢氧化铝与硫酸铝钾1氢氧化铝Al(OH)3(1)物理性质色态：白色固体；溶解性：难溶于水。(2)制备实验室常用可溶性铝盐Al2(SO4)3与氨水反应制取Al(OH)3：化学反应方程式为：Al2(SO4)36NH3H2O=2Al(OH)33(NH4)2SO4。现象：生成白色胶状沉淀。(3)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
3、生成盐和水，写出有关离子方程式或化学方程式(4)用途能凝聚水中的悬浮物并能吸附色素，可用来净水。利用其弱碱性，可用作胃酸中和剂。2硫酸铝钾KAl(SO4)2(1)电离方程式：KAl(SO4)2=KAl32SO(2)十二水合硫酸铝钾化学式：KAl(SO4)212H2O，俗名：明矾。性质：无色晶体，可溶于水，在天然水中生成胶状Al(OH)3，可用作净水剂。2为什么用氨水与硫酸铝反应制取Al(OH)3，而不用NaOH溶液呢？【提示】因NaOH溶液能溶解Al(OH)3，二者反应：NaOHAl(OH)3=NaAlO22H2O，而氨水是弱碱溶液，与Al(OH)3不反应，故实验室常用氨水制备Al(OH)3。
4、1判断(1)除去铝片表面的氧化膜可以用砂纸打磨，也可以用盐酸或氢氧化钠溶液清洗。 ()(2)根据反应Na2OH2O=2NaOH，可知Al2O33H2O=2Al(OH)3成立。()(3)所有的金属、金属氧化物及氢氧化物都不可能与碱发生反应。()(4)氧化铝可以制造耐火坩埚的原因是利用Al2O3的高熔点。()(5)NaOH熔化时不能用氧化铝和瓷坩埚。()(6)明矾净水的原理是Al3与H2O反应生成了胶体Al(OH)3而吸附悬浮物。()【答案】(1)(2)(3)(4)(5)(6)2实验室需要使AlCl3溶液中的Al3全部沉淀出来，适宜用的试剂是()ANaOH溶液BBa(OH)2溶液C盐酸 D氨水【答
5、案】D3(1)Al2O3溶于盐酸的离子方程式为_，所得溶液中逐渐加入NaOH溶液至过量，发生的离子方程式为_。(2)AlCl3溶液中加入足量氨水，发生的离子方程式为_。【答案】(1)Al2O36H=2Al33H2OAl33OH=Al(OH)3，Al(OH)3OH=AlO2H2O(2)Al33NH3H2O=Al(OH)33NH学生分组探究一铝的重要化合物的主要性质及其转化第1步 探究问题引入，自主探究1Al2O3和Al(OH)3为两性化合物的表现是什么？【提示】两物质均可以与酸和强碱反应生成盐和H2O。2向AlCl3溶液中滴加少量NaOH溶液，产物是什么？NaOH过量呢？【提示】Al(OH)3N
6、aAlO23向NaAlO2溶液中滴加少量盐酸，产物是什么？盐酸过量呢？【提示】Al(OH)3AlCl3第2步 阐述要点归纳，深化知识1转化关系图2转化说明(1)铝盐(Al3)与碱的反应Al3Al(OH)3Al33NH3H2O=Al(OH)33NHAl33OH=Al(OH)3Al3AlOAl34OH=AlO2H2O()(2)偏铝酸盐(AlO)与强酸反应AlOAl3()AlO4H=Al32H2OAlOAl(OH)3AlOCO2(过量)2H2O=Al(OH)3HCO或2AlOCO2(少量)3H2O=2Al(OH)3COAlOH(少量)H2O=Al(OH)3(3)Al2O3、Al(OH)3的两性反应A
7、l(OH)3Al3Al(OH)33H=Al33H2OAl(OH)3AlOAl(OH)3OH=AlO2H2OAl2O3Al3Al2O36H=2Al33H2OAl2O3AlOAl2O32OH=2AlOH2O第3步 运用精选习题，落实强化1(2015吉林高一检测)下列变化不可能通过一步实验直接完成的是()AAlOAl3BAl2O3Al(OH)3CAlAlODAlCl3Al(OH)3【解析】Al2O3不能一步转化为Al(OH)3，应需二步，即Al2O3Al3Al(OH)3。【答案】B2用含少量镁的铝片制取纯净的氢氧化铝，下述操作步骤中最恰当的组合是()加盐酸溶解加烧碱溶液溶解过滤通入过量CO2生成Al
8、(OH)3沉淀 加入盐酸生成Al(OH)3沉淀 加入过量烧碱溶液生成Al(OH)3沉淀ABC D【解析】本题通过实际问题考查Al和Al(OH)3既能与强酸反应又能与强碱反应的知识。在分析中要注意步骤，加入过量烧碱将使Al3转化为AlO，因此，不能得到Al(OH)3沉淀：Al(OH)3OH=AlO2H2O；选项A、B错误；选项C、D两种方案都利用镁不溶于强碱溶液而铝溶于强碱溶液的性质，通过步骤经过滤除去杂质镁，然后利用偏铝酸是比碳酸还弱的酸的性质，分别用盐酸、CO2和H2O把AlO转化为Al(OH)3沉淀出来，但盐酸过量时能进一步溶解Al(OH)3：Al(OH)33H=Al33H2O，CO2和水
9、过量时不溶解Al(OH)3，且CO2比盐酸经济得多，故选项C能达到既经济又最大限度地得到产品的目的。【答案】C3(2015昆明高一检测)铝、氧化铝、氢氧化铝和可溶性铝盐分别与过量强碱溶液反应，下列对其生成物的说法中正确的是()A都有H2O生成B都有H2生成 C都有AlO生成D都有Al3生成【答案】C4A、B、C、D、E五种化合物，均含有某种常见元素，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，焰色反应为紫色(透过蓝色钴玻璃)。请回答下列问题：(1)写出化学式：A_，B_，C_，D_，E_。(2)写出下列反应的离子方程式：AB：_，BD：_，CE：
10、_。【解析】本题主要考查铝的化合物之间的相互转化关系，把物质B作为突破口，B既能与NaOH反应，又能与盐酸反应，且能受热分解，B为Al(OH)3，C为Al2O3，则D为AlCl3，E为NaAlO2，A与过量CO2反应生成B，且焰色反应为紫色，A为KAlO2。【答案】(1)KAlO2Al(OH)3Al2O3AlCl3NaAlO2(2)AlOCO22H2O=Al(OH)3HCOAl(OH)33H=Al33H2OAl2O32OH=2AlOH2O既能与强酸反应又能与强碱反应的物质(1)某些金属：Al反应后将放出H2。(2)两性氧化物和两性氢氧化物：Al2O3、Al(OH)3。(3)弱酸的酸式盐：NaH
11、CO3、NaHS、NaHSO3。(4)弱酸的铵盐：(NH4)2CO3、(NH4)2S、NH4HCO3。学生分组探究二有关Al(OH)3沉淀的图像分析第1步 探究问题引入，自主探究1向AlCl3溶液中逐渐滴入NaOH溶液，有什么现象？含铝粒子的转化形式怎样？【提示】立即产生白色沉淀，并逐渐增多，然后逐渐减少至消失；Al3Al(OH)3AlO。2向NaAlO2溶液中逐滴加入稀HCl，有什么现象？含铝粒子的转化形式如何？【提示】产生白色沉淀，并逐渐增多，然后又减少至消失；AlOAl(OH)3Al3。第2步 阐述要点归纳，深化知识1相关图像试剂内容向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量向NaAlO2
12、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Al33OH= Al(OH)3Al(OH)3OH=AlO2H2OAlOHH2O=Al(OH)3Al(OH)33H=Al33H2O图像xn(OH)/n(Al3)xn(H)/n(AlO)2.滴加过程中铝元素存在形式的分析(1)向1 L 1 molL1的AlCl3溶液中滴加NaOH溶液(2)向1 L 1 molL1的NaAlO2溶液中滴加稀盐酸第3步 例证典例印证，思维深化向100 mL 1.0 molL1的AlCl3溶液中逐滴加入0.5 molL1的NaOH溶液至过量，生成沉淀的物质的量与加入NaOH的量的
13、理论曲线图正确的是()【解析】向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，发生的反应依次是：Al33OH=Al(OH)3、Al(OH)3OH=AlO2H2O，其现象是先产生白色沉淀，后沉淀逐渐减少，直到全部消失，而且沉淀最多和沉淀恰好消失时前后消耗的NaOH的物质的量之比为31。【答案】D第4步 运用精选习题，落实强化1下列各组中两瓶无标签的无色溶液，不用其他试剂能鉴别出来的一组是()AAlCl3和NaOHBNaHCO3和NaOHCNa2SO4和BaCl2 DAgNO3和NaCl【解析】AlCl3逐滴加入NaOH溶液中，开始阶段无沉淀，之后生成沉淀，而NaOH加入AlCl3中先产生沉淀，后沉
14、淀溶解，两过程现象不一致，可鉴别，A项正确；B项互滴无明显现象；C、D项互滴现象相同。【答案】A2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(NO3)3、Mg(NO3)2的混合溶液中，逐滴加入稀NaOH溶液后，发生的反应有：Mg22OH=Mg(OH)2，Al33OH=Al(OH)3，Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O，因此正确答案为C。【答案】C3(1)用氯化铝溶液与氢氧化钠溶液反应时，当Al3的物质的量与OH的物质的量之比(以下均填物质的量之比)为_时，Al(OH
15、)3沉淀量最多；_时，Al(OH)3恰好全部溶解。(2)偏铝酸钠溶液与盐酸反应时，AlO的物质的量与H的物质的量之比为_时，Al(OH)3沉淀量最多；_时，Al(OH)3恰好全部溶解；_或_时，生成的Al(OH)3的量为最多沉淀量的一半。【解析】反应的离子方程式：Al33OH=Al(OH)3；Al34OH=AlO2H2O；AlOHH2O=Al(OH)3；AlO4H=Al32H2O。由此可得到相应的答案。【答案】(1)1314(2)11142125Al(OH)3沉淀图像分析注意事项加入酸或碱的强弱；所加入的量或滴加顺序，因为滴加顺序不同产生的现象可能不同；若产生沉淀有多种，则应仔细分析相关量间的
16、关系；特别关注沉淀是否沉淀完全，沉淀物是否溶于所加入的过量试剂中；要注意纵坐标的物理量意义；注意Al(OH)3溶解所需酸、碱的物质的量与Al(OH)3的数量关系。1一个转化图示2二个重要图像技巧方法Al(OH)3沉淀的有关计算分析方法铝盐溶液与NaOH溶液混合，Al(OH)3的有关计算1反应原理Al33OH=Al(OH)3，Al(OH)3OH=AlO2H2O(或Al34OH=AlO2H2O)2类型分析(1)当3时，所得沉淀的物质的量为nAl(OH)3n(OH)；(2)当4时，所得沉淀的物质的量为nAl(OH)30；(3)当34时，所得沉淀的物质的量为nAl(OH)3n(Al3)n(OH)3n(
17、Al3)4n(Al3)n(OH)。向含0.2 mol AlCl3的溶液中加入了一定量的1 mol/L的NaOH溶液后，生成了7.8 g的沉淀，则加入的NaOH溶液的体积为()A100 mLB200 mLC300 mL D400 mL【解析】假设0.2 mol AlCl3全部转化为Al(OH)3，则得到沉淀为15.6 g，故有以下两种情况：所加NaOH不足，所加NaOH过量，过量的NaOH溶解掉0.1 mol Al(OH)3。：则n(NaOH)0.3 mol，VNaOH(aq)0.3 L300 mL，C项符合。【答案】C体验训练1 L 0.1 molL1的Al2(SO4)3与350 mL 2 molL1NaOH混合反应，所得沉淀的质量为 ()A78 gB15.6 gC7.8 gD3.9 g【解析】Al2(SO4)3与NaOH溶液混合发生反应：Al2(SO4)36NaOH=2Al(OH)33Na2SO4，Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O，因n(Al3)n(OH)2nAl2(SO4)3n(NaOH)(20.1 molL11 L)(2 molL10.35 L)27，介于1314之间。nAl(OH)34n(Al3)n(OH)40.2 mol0.7 mol0.1 mol；mAl(OH)378 gmol10.1 mol7.8 g。【答案】C
