2018年秋高中化學(xué)初高中銜接專題16鋁的重要化合物學(xué)案

1、專題 16 鋁的重要化合物【知識回放】1 什么是酸性氧化物？舉例說明。2 什么是堿性氧化物？舉例說明?！敬鸢浮?. 只能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物為酸性氧化物。如CO、SO 等。2. 只能與酸反應(yīng)生成鹽和水的氧化物為堿性氧化物。如NQQ CuO 等?！拘轮v】多/性)TA嚴(yán)訐苛A!(OHh匸奇i Ad幾OH(朗性)H過瑩)肝(過世)一、氧化鋁1.物理性質(zhì)色態(tài)溶解性熔點硬度白色固體難溶于水很高很大2. 化學(xué)性質(zhì)Al203是兩性氧化物，與酸或強堿溶液都能反應(yīng)生成鹽和水。(1) 與強酸反應(yīng)的離子方程式：Al2Q+6l4=2A|3+3H2Q(2) 與強堿反應(yīng)的離子方程式：Al2Q+2OH=2 AIO

2、2+IHO。3. 用途(1) 冶煉金屬鋁的原料；(2) 良好的耐火材料。二、氫氧化鋁1.物理性質(zhì)和用途難溶于水的白色固體，在溶液中形成白色膠狀沉淀。AI(OH)3能凝聚水中的懸浮物，又能吸附色素，可以用作凈水劑。2兩性 嚴(yán)A1OH)卄3H*AltJH/OA1OH) )3+OH7A1OI +2HQ3.制備(1)試劑：鋁鹽溶液和氨水。原理(離子方程式)：AI3+3NHH2O=AI(OH)3j+3 NH4+。三、硫酸鋁鉀KAI(SO4)21. 電離方程式：KAI(SO4)2=K+AI3+2SQ2-。2. 十二水合硫酸鋁鉀KAI(SO4)2 12HO。俗名明磯，為無色晶體，可溶于水，在天然水中生成 A

3、I(OH)3膠體, 可用作凈水劑?！究茖W(xué)探究】 探究一 A|3+、人1。2-與 AI(OH)3之間的轉(zhuǎn)化冋題導(dǎo)引* * *NaOH 溶液至過量，可以觀察到什么實驗現(xiàn)象？若將上述反應(yīng)分為兩個過程試寫出反應(yīng)的離子方程式。提示 AI3+首先和 OH 反應(yīng)生成 AI(OH)3沉淀，隨著 NaOH 溶液的加入,AI(OH)3又和過量的 NaOH 溶液反應(yīng)，生成 NaAIQ。故可觀察到先產(chǎn)生白色沉淀，然后沉淀逐漸消失。反應(yīng)的離子方程式為AI3+3OH=AI(OH)3AI(OH)3+0H= AIO2+2HQ2.若向 NaAIQ 溶液中逐滴滴入稀鹽酸至過量，能觀察到什么現(xiàn)象？請寫出對應(yīng)的離子方程式。提示 當(dāng)向

4、 NaAIQ 溶液中滴加稀鹽酸時，AIO2-先與 廿反應(yīng)生成 AI(OH)3沉淀，當(dāng)溶液中的 AIQ-完全轉(zhuǎn)化 為 AI(OH)3后，再滴加稀鹽酸時，生成的 AI(OH)3又與過量的鹽酸反應(yīng)生成 AICI3,故觀察到的現(xiàn)象為：溶液中先 產(chǎn)生白色沉淀，然后沉淀消失，有關(guān)的離子方程式為 AIO2-+H+HO=AI(OH)3,2.化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)淀性2A1(OH丄AJ16+3HQ1.若在可溶性鋁鹽溶液中逐滴滴入Al(OHhAI3+、AIO2-與 AI(OH)33AI(OH)3+3H+=A|3+3H2Q探究二 有關(guān) AI(0H)3沉淀的圖像分析及有關(guān)計算工問題導(dǎo)引AlfOHJafs)落沉解腱H+AlOj+H

5、20 A1(OH)5A13+3OH_酸式電離(阿堿式電離1.試畫出向 AICI3溶液中滴加氨水至過量的圖像。提示向 AICI3溶液中滴加氨水至過量,發(fā)生 A|3+3NH H20=AI(0HJ+3NH4+,AI(OH)3不溶于弱堿,故白色沉淀逐漸增加至不變，圖像為2.試畫出向 NaAIQ 溶液中通入 CO 至過量的圖像。提示向 NaAIQ 溶液中通入 CO 至過量,發(fā)生 AIO2-+CO+2HO=AI(OHJ+HCO,AI(OH)3不溶于弱酸,故白色沉淀逐漸增加至不變，圖像為V(CO!)【重點突破】1.AI3+、AIO2-和 AI(OH)3之間的相互轉(zhuǎn)化3+(1)AI ? AI(OH)3可溶性鋁

6、鹽與少量NaOH 溶液反應(yīng)：AI3+3OH(少量)=AI(OH)3 J可溶性鋁鹽與氨水反應(yīng)：AI3+3NH-H 2OAI(OH)3 J+3NH4+(2) AI(OH)3? AI3+AI(OH)3溶于強酸溶液:AI(OH)3+3l4=A|3+3HO4(3) AI3+? AIO2-5可溶性鋁鹽與過量的強堿反應(yīng)Al3+4OH(過量)=AIO2+2HOAIO2-? A|3+偏鋁酸鹽溶液與足量的鹽酸反應(yīng)：AIO2-+4Hh=A|3+2H2OAIO2-? AI(OH)31偏鋁酸鈉溶液中加入少量鹽酸：AIO2-+H+(少量)+H2O=AI(OH)U2偏鋁酸鈉溶液中通入 CO:2 AIO2-+CO(少量)+3

7、H2O=2AI(OH)3 J+CO32-AIO2-+CO(過量)+2H2O=AI(OH)J+HCO-(6)AI(OH)3? AIO2-AI(OH)3溶于強堿溶液：AI(OH)3+OH= AIO2-+2H2O2.AI(OH)3制備時易錯用的兩種試劑(1) AI3+結(jié)合 OH 可生成 AI(OH)3,利用可溶性鋁鹽反應(yīng)制備AI(OH)3沉淀時，應(yīng)該用弱堿 NH H 2。，不能用強堿NaOH 因為 NH H2O 不和 AI(OH)3反應(yīng),而強堿 NaOH 會和 AI(OH)3反應(yīng)。(2) AIO2-結(jié)合 Hf也可生成 AI(OH)3：H+AIQ-+H2O=AI(OH)3 J。利用偏鋁酸鈉溶液制備AI

8、(OH)3沉淀時，應(yīng)向偏鋁酸鈉溶液中通入足量CO 氣體,發(fā)生如下反應(yīng)：NaAIO2+CO+2H2O=AI(OH)3 J+NaHCO 但不能用強酸與偏鋁酸鹽反應(yīng)制備AI(OH)3,因為AI(OH)3能溶于強酸。3 有關(guān) AI(OH)3沉淀圖像的分析(1)向 AICI3溶液中滴加 NaOH 溶液至過量A134+3DH_=A(OH) )3 I立即產(chǎn)生白色沉淀一漸多一最多A1(OH)J4-OH_=A10i+2H20生成 AI(OH)3所需要的 NaOH 與溶解 AI(OH)3所需要的 NaOH 勺物質(zhì)的量之比為 3 ： 1。向 NaAIQ 溶液中滴加鹽酸至過量I 白色沉淀 f 漸少 f 消失0!23

9、4x用（A產(chǎn)6-A1O；4-H+HHO = Al(OH)j IZ 立即產(chǎn)生白色沉淀=漸多 f 最多Al(OH) )3+3H4= A1+3II2O白色沉淀一漸少一消失生成 AI(OH)3所需要的 HCI 與溶解 AI(OH)3所需要的 HCI 的物質(zhì)的量之比為 1 : 3。(3)向 NaOH 溶液中滴加 AICI3溶液至過量A13+4OH_=A1O2 + 2H3O無明顯現(xiàn)象3AlOi+Al1+6HiO= 4A1(OH)U產(chǎn)生白色沉淀一漸多一不再增擁4 3心(蠱卩M他0H)4.可溶性鋁鹽與強堿溶液反應(yīng)的有關(guān)計算二者反應(yīng)時有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為：(1) AI3+3OH=AI(OH)3 J(生成沉淀)

10、(2) AI(OH)3+0H= AIOJ+2H2O(沉淀溶解)(3) AI3+4OH= AIO2-+2H2O(生成沉淀，又恰好完全溶解)分析以上三個反應(yīng)關(guān)系式，所得 AI(OH)3沉淀的物質(zhì)的量與n(Al3+)、n(OH)的關(guān)系式為(1)當(dāng)n(OH4時，所得沉淀的物質(zhì)的量為nAI(OH)3=0；當(dāng) 3n(OH3)HnAlChNaAlQ2+3Naa) )4NaOH,Ahar2設(shè)4種固體的質(zhì)量均為耐貝J消耗堿的物質(zhì)的量分別為m/27molT?i/78molTin/33 JTSmom/SlmolT可知選項A正確變式訓(xùn)練 2-2AB、C、D E 五種化合物，均含有某種常見元素，它們的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，

11、其中 A 為澄清溶液，C 為難 溶的白色固體，E 則易溶于水，若取 A 溶液灼燒，焰色反應(yīng)為淺紫色(透過藍(lán)色鈷玻璃)。A.AIC.AICI3B.AI(OH)3D.AI 2Qx103 甲趣請回答下列問題A B:_ ;_B P:_ ;_CHE:_。【答案】:(1)KAlO2AI(OH)3AI2Q AICI3NaAIQ (2) AIO2+CO+2H2O=AI(OH)3J + HCO AI(OH)3+3H+=AI3+3H2OAI 2Q+2OH=2 AIOJ+HaO【解析】：以物質(zhì) B 作為突破口 ,B 既能與 NaOH 溶液反應(yīng)，又能與鹽酸反應(yīng)，且能受熱分解,B 為 AI(OH)3, C 為AI2Q,

12、則 D 為 AICI3, E 為NaAIO2,A 與過量 CO 反應(yīng)生成 B,且焰色反應(yīng)為紫色,A 為 KAI6。變式訓(xùn)練 2-3向 20 mL 某濃度的 AICI3溶液中滴加 2 moIL-1的 NaOH 溶液時，所得沉淀的質(zhì)量與加入 NaOH 溶液的體積之間的關(guān)系如圖所示(1) 寫出 AB反應(yīng)的化學(xué)方程式(1) 寫出化學(xué)式： A_ ,B(2) 寫出下列反應(yīng)的離子方程式_C_ ,D_,E_11(2) 最大沉淀量為_ g。(3)V1=_。所用 AlCl3溶液的物質(zhì)的量濃度為 _。當(dāng)所得沉淀的質(zhì)量為 0.39 g 時，用去 NaOH 溶液的體積是 _?！敬鸢浮?1)AI(OH)3+NaOH=Na

13、AIO2HO-1(2) 0.78 (3)20(4)0.5 molL(5)7.5 mL 或 17.5 mL【解析】：向AlCb滾液液中滴加中滴加血陽溶液發(fā)生的反應(yīng)有：AlCL+3NaOH=Al(OH)jl+3NaCl lmol Jmol lmolAl(OH)3+NaOH=NaAlOj+2H2O lmol lmolfflA點表示此時沉淀量達(dá)最大值、A點時恰好發(fā)生反應(yīng),?iAl(OH)3=l/3n(NaOH)=l/3 x2mol L O.C 15L=0.0 lmot(Al(OH)3=0.01molx78g mol JSgo(3) A發(fā)生反應(yīng),消耗n(NaOH)=0.01mol,VNaOH(aq)=0

14、.01mol - 2molL-1=0.005L=5mL,故V=15+5=20。n(AlCl3)=nAl(OH)3=0.01mol,c(AlCl3)=0.01mol - 0.02L=0.5molL-(5)當(dāng)沉淀的質(zhì)量為 0.39g 時,有兩種可能，一是 NaOH 溶液不足，只生成 0.39g 沉淀;二是 NaOH 溶液過量，部分沉淀溶解后剩下 0.39g 沉淀。若 NaOH溶液不足，則：Al3+ 3OH=AI(OH)3 J1mol3mol78g0.015mol0.39g-1VNaOH(aq)=0.015mol 十 2molL=0.0075L=7.5mL;若 NaOH 溶液過量，則：Al(OH)3+OH= AIO2-+2H2O78g 1mol0.39g0.005molVNaOH(aq)=15mL+ -0.O05m(Dl=17.5mLo122mol