2018年秋高中化學初高中銜接專題16鋁的重要化合物學案

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. 化學性質(zhì)Al203是兩性氧化物，與酸或強堿溶液都能反應生成鹽和水。(1) 與強酸反應的離子方程式：Al2Q+6l4=2A|3+3H2Q(2) 與強堿反應的離子方程式：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探究】 探究一 A|3+、人1。2-與 AI(OH)3之間的轉(zhuǎn)化冋題導引* * *NaOH 溶液至過量，可以觀察到什么實驗現(xiàn)象？若將上述反應分為兩個過程試寫出反應的離子方程式。提示 AI3+首先和 OH 反應生成 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，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？請寫出對應的離子方程式。提示 當向

4、 NaAIQ 溶液中滴加稀鹽酸時，AIO2-先與 廿反應生成 AI(OH)3沉淀，當溶液中的 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，有關的離子方程式為 AIO2-+H+HO=AI(OH)3,2.化學性質(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 AI(0H)3沉淀的圖像分析及有關計算工問題導引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：AI3+3OH(少量)=AI(OH)3 J可溶性鋁鹽與氨水反應：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Al3+4OH(過量)=AIO2+2HOAIO2-? A|3+偏鋁酸鹽溶液與足量的鹽酸反應：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+結合 OH 可生成 AI(OH)3,利用可溶性鋁鹽反應制備AI(OH)3沉淀時，應該用弱堿 NH H 2。，不能用強堿NaOH 因為 NH H2O 不和 AI(OH)3反應,而強堿 NaOH 會和 AI(OH)3反應。(2) AIO2-結合 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，應向偏鋁酸鈉溶液中通入足量CO 氣體,發(fā)生如下反應：NaAIO2+CO+2H2O=AI(OH)3 J+NaHCO 但不能用強酸與偏鋁酸鹽反應制備AI(OH)3,因為AI(OH)3能溶于強酸。3 有關 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的有關計算二者反應時有關反應的離子方程式為：(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)分析以上三個反應關系式，所得 AI(OH)3沉淀的物質(zhì)的量與n(Al3+)、n(OH)的關系式為(1)當n(OH4時，所得沉淀的物質(zhì)的量為nAI(OH)3=0；當 3n(OH3)HnAlChNaAlQ2+3Naa) )4NaOH,Ahar2設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，焰色反應為淺紫色(透過藍色鈷玻璃)。A.AIC.AICI3B.AI(OH)3D.AI 2Qx103 甲趣請回答下列問題A B:_ ;_B P:_ ;_CHE:_?！敬鸢浮?(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，又能與鹽酸反應，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 反應生成 B,且焰色反應為紫色,A 為 KAI6。變式訓練 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系如圖所示(1) 寫出 AB反應的化學方程式(1) 寫出化學式： A_ ,B(2) 寫出下列反應的離子方程式_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最大值、A點時恰好發(fā)生反應,?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,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