鋁及其化合物

鋁及其化合物第1頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四注意1：物質(zhì)的兩性兩性的定義：既能與酸(H+)反應，又能與堿(OH-)反應的性質(zhì)。分析下列物質(zhì)是否具有兩性？(1)AgNO3:AgNO3＋HCl=AgCl↓＋HNO3

AgNO3＋NaOH=AgOH↓＋NaCl(2)

SiO2:SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O

SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O(3)

Al:

2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑第2頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四提示：

①金屬單質(zhì)：Al等；②兩性氧化物：Al2O3等；③兩性氫氧化物：Al(OH)3等；④弱酸弱堿鹽：(NH4)2CO3、CH3COONH4、(NH4)2S等；⑤多元弱酸的酸式鹽：NaHCO3、KHS、NaHSO3等．既能與酸反應又能與堿溶液反應的物質(zhì)有哪些？第3頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四1、4Al+3O2==2Al2O3常溫下：加熱時：4Al+3O2==2Al2O3

點燃2Al+3Cl2==2AlCl3

點燃2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑

2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑

2Al+3Hg(NO3)2=2Al(NO3)3+3HgAl

O2Cl2稀HClNaOH溶液Hg(NO3)2

溶液Fe2O32Al+Fe2O3==2Fe+

Al2O3高溫鋁在冷的濃硫酸或冷的濃硝酸中鈍化一．鋁及其化合物第4頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四2、3、第5頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四4、氯化鋁AlCl3＋3NH3·H2O==Al(OH)3↓＋3NH4ClAl3+＋3NH3·H2O==Al(OH)3↓＋3NH4+AlCl3＋3NH3·H2O==Al(OH)3↓＋3NH4ClAl3+＋3NH3·H2O==Al(OH)3↓＋3NH4+氨水少量時：過量時：氫氧化鈉溶液少量時：過量時：AlCl3＋3NaOH==Al(OH)3↓＋3NaClAl3+＋3OH-==Al(OH)3↓AlCl3＋4NaOH==Na[Al(OH)4]＋3NaClAl3+＋4OH-==[Al(OH)4]-第6頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四5、四羥基合鋁酸鈉CO2

過量時：少量時：2Na[Al(OH)4]＋CO2==2Al(OH)3↓＋Na2CO3＋H2O2[Al(OH)4]-＋CO2==2Al(OH)3↓＋CO32-＋H2ONa[Al(OH)4]＋CO2==Al(OH)3↓＋NaHCO3[Al(OH)4]-＋CO2==Al(OH)3↓＋HCO3-稀鹽酸

過量時：少量時：Na[Al(OH)4]＋HCl==Al(OH)3↓＋NaCl＋＋H2O[Al(OH)4]-＋H+==Al(OH)3↓＋H2ONa[Al(OH)4]＋4HCl==AlCl3＋NaCl＋4H2O[Al(OH)4]-＋4H+==Al3+＋4H2O第7頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四二、“鋁三角”轉(zhuǎn)化關系1、“鋁三角”的反應關系①Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH4＋或Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓②Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O③Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－④[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO3-或2[Al(OH)4]－＋CO2===2Al(OH)3↓＋CO32-＋H2O或[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O⑤[Al(OH)4]－＋4H＋===Al3＋＋4H2O⑥Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－注意酸、堿的強弱及量的關系第8頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四Al(OH)3的實驗室制法注意：在鋁鹽中加入過量氨水：[Al(OH)4]-＋CO2==Al(OH)3↓＋HCO3-Al3+＋3NH3·H2O==Al(OH)3↓＋3NH4+或在鋁酸鹽中通入過量二氧化碳：第9頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四向明礬溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液，生成沉淀的種類和物質(zhì)的量情況如何？第10頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四2、“鋁三角”轉(zhuǎn)化的量的關系第11頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四近年來有關分段函數(shù)或圖象分析的試題出現(xiàn)頻率很高，對于這類題的分析方法，需要掌握三點：

Al(OH)3＋OH－=[Al(OH)4]－拐點D代表最大沉淀量時消耗NaOH溶液體的體積。(1)向AlCl3溶液中滴入NaOH溶液以Al(OH)3沉淀的圖象為例進行分析：①分段函數(shù)或圖象表示的化學原理；②取值范圍或縱、橫坐標的意義；③界點或拐點的意義。A―→B：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓B―→C：第12頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四在50mLbmol·L－1的AlCl3溶液中加入50mLamol·L－1NaOH溶液。(1)當a≤3b時，生成Al(OH)3沉淀的物質(zhì)的量為_______。(2)當a、b滿足________條件時，無沉淀產(chǎn)生。(3)當a、b滿足________條件時，先有沉淀生成，后又有部分沉淀溶解，此時Al(OH)3的質(zhì)量為________g。典型例題第13頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四第14頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四第15頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四第16頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四在50mLbmol·L－1的AlCl3溶液中加入50mLamol·L－1NaOH溶液。(1)當a≤3b時，生成Al(OH)3沉淀的物質(zhì)的量為_______。(2)當a、b滿足________條件時，無沉淀產(chǎn)生。(3)當a、b滿足________條件時，先有沉淀生成，后又有部分沉淀溶解，此時Al(OH)3的質(zhì)量為________g。典型例題a≥4b3b<a<4b3.9(4b－a)

第17頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四(2)向Na[Al(OH)4]溶液中滴加鹽酸Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O拐點D代表最大沉淀量時消耗稀鹽酸液的體積。A―→B：[Al(OH)4]－＋H＋=Al(OH)3↓＋H2OB―→C：

若在含1molNa[Al(OH)4]的溶液加入含xmolHCl的稀鹽酸，請討論x的取值與生成Al(OH)3沉淀質(zhì)量的關系。第18頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四1、判斷正誤：（1）為將堿洗槽液中的鋁(Na[Al(OH)4])以沉淀形式回收，最好向槽液中加入稀HNO3。（2）氧化鋁溶于NaOH溶液的離子方程式：Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－?！痢蹋?）向AlCl3溶液中滴加氨水，產(chǎn)生白色沉淀；再加入過量NaHSO4溶液，沉淀消失?！逃柧氺柟痰?9頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四2．下列有關金屬鋁及其化合物的敘述正確的是(

)A．鋁在常溫下不能與氧氣反應B．鋁不能與氯氣反應C．鋁既能溶于酸，又能溶于堿溶液D．氧化鋁只能與酸反應，不能與堿反應解析：鋁在常溫下與空氣中的氧氣反應，在表面形成一層致密的氧化膜；鋁與氯氣反應生成氯化鋁；氧化鋁是兩性氧化物，既能與酸反應，也能與堿反應。答案：C第20頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四3．相同質(zhì)量的下列物質(zhì)分別與等濃度的NaOH溶液反應，至體系中均無固體物質(zhì)，消耗堿量最多的是A．Al2O3

B．Al(OH)3

C．AlCl3D．Al解析：四個選項中各種物質(zhì)與NaOH溶液反應最終均生成Na[Al(OH)4]，相同質(zhì)量的四種物質(zhì)中D項Al的物質(zhì)的量最多，消耗堿量最多。答案：D第21頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四4．下列各種物質(zhì)既能與強酸溶液反應又能與強堿溶液反應的是①Al

②AlCl3

③Na[Al(OH)4]

④Al(OH)3

⑤Al2O3

⑥NaHCO3A．①②③④⑤⑥ B．①③④⑤

C．④⑤ D．①④⑤⑥解析：

“√”表示能反應，“×”表示不反應①Al②AlCl3③Na[Al(OH)4]④Al(OH)3⑤Al2O3⑥NaHCO3強酸√×√√√√強堿√√×√√√答案：D第22頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四5．鋁在人體內(nèi)積累可使人慢性中毒，世界衛(wèi)生組織將鋁確定為食品污染源之一而加以控制。鋁在下列使用場合須加以控制的是①制鋁錠②制易拉罐③制電線電纜④制牙膏皮⑤用明礬凈水⑥制炊具⑦用明礬和蘇打作食物膨化劑⑧用Al(OH)3制成藥片治胃?、嶂品冷P油漆A．①②④⑤⑥⑦⑧ B．②⑤⑥⑦⑧C．②④⑤⑥⑦⑧ D．③④⑤⑥⑦⑧解析：制鋁錠、電線電纜、防銹油漆等不易進入人體，故不是食品鋁污染源。答案：C第23頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四6、小蘇打的成分是NaHCO3，胃舒平中含有難溶性的Al(OH)3，它們都是治療胃酸過多的藥物，寫出有關離子反應方程式：________________________________________________________________________。胃穿孔患者胃酸過多時，醫(yī)生則禁止其服用小蘇打，原因是_______________________________________。HCO3-＋H＋=CO2↑＋H2OAl(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O產(chǎn)生CO2，氣壓增大，加重胃穿孔

第24頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四7．等體積、等物質(zhì)的量濃度的硫酸、氫氧化鈉溶液分別放在甲、乙兩燒杯中，各加等質(zhì)量的鋁，生成氫氣的體積比為5∶6。則甲、乙兩燒杯中的反應情況可能分別是

A．甲、乙中都是鋁過量B．甲中鋁過量、乙中堿過量C．甲中酸過量、乙中鋁過量D．甲中酸過量、乙中堿過量解析：由反應：2Al＋3H2SO4

===Al2(SO4)3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，可知：等物質(zhì)的量的鋁完全反應生成相同量的氫氣，等物質(zhì)的量的硫酸和氫氧化鈉與足量鋁反應放出氫氣的體積比為2∶3。所以A、C、D是不可能的。答案：B第25頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四8、下列圖象中，縱坐標為沉淀物的物質(zhì)的量，橫坐標為某溶液中加入反應物的物質(zhì)的量，按題意將相應的字母序號填入表中的順序為

溶液加入物質(zhì)圖象序號(1)氯化鋁溶液加入過量氨水(2)飽和石灰水通入過量CO2氣體(3)含少量NaOH的四羥基合鋁酸鈉溶液通入過量CO2氣體(4)含少量NaOH的四羥基合鋁酸鈉溶液逐滴加入稀鹽酸(5)MgCl2、AlCl3的混合液逐滴加入NaOH溶液至過量(1)氯化鋁溶液中加入過量的氨水，開始時生成氫氧化鋁沉淀：AlCl3＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH4Cl，氨水呈弱堿性，過量時沉淀不溶解，圖象③符合；第26頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四8、下列圖象中，縱坐標為沉淀物的物質(zhì)的量，橫坐標為某溶液中加入反應物的物質(zhì)的量，按題意將相應的字母序號填入表中的順序為

溶液加入物質(zhì)圖象序號(1)氯化鋁溶液加入過量氨水(2)飽和石灰水通入過量CO2氣體(3)含少量NaOH的四羥基合鋁酸鈉溶液通入過量CO2氣體(4)含少量NaOH的四羥基合鋁酸鈉溶液逐滴加入稀鹽酸(5)MgCl2、AlCl3的混合液逐滴加入NaOH溶液至過量(2)開始時發(fā)生的反應為CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O，生成沉淀，當CO2過量時繼續(xù)反應：CaCO3＋CO2＋H2O=Ca(HCO3)2，沉淀溶解，且生成沉淀和溶解沉淀所消耗的CO2的物質(zhì)的量相等，圖象②符合；第27頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四8、下列圖象中，縱坐標為沉淀物的物質(zhì)的量，橫坐標為某溶液中加入反應物的物質(zhì)的量，按題意將相應的字母序號填入表中的順序為

溶液加入物質(zhì)圖象序號(1)氯化鋁溶液加入過量氨水(2)飽和石灰水通入過量CO2氣體(3)含少量NaOH的四羥基合鋁酸鈉溶液通入過量CO2氣體(4)含少量NaOH的四羥基合鋁酸鈉溶液逐滴加入稀鹽酸(5)MgCl2、AlCl3的混合液逐滴加入NaOH溶液至過量(3)開始時，CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2O，無沉淀生成，當NaOH全部轉(zhuǎn)化為Na2CO3后，再通入CO2發(fā)生反應：2[Al(OH)4]－＋CO2===2Al(OH)3↓＋CO＋H2O，有沉淀生成，CO2過量時，沉淀不溶解，圖象④符合；第28頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四8、下列圖象中，縱坐標為沉淀物的物質(zhì)的量，橫坐標為某溶液中加入反應物的物質(zhì)的量，按題意將相應的字母序號填入表中的順序為

溶液加入物質(zhì)圖象序號(1)氯化鋁溶液加入過量氨水(2)飽和石灰水通入過量CO2氣體(3)含少量NaOH的四羥基合鋁酸鈉溶液通入過量CO2氣體(4)含少量NaOH的四羥基合鋁酸鈉溶液逐滴加入稀鹽酸(5)MgCl2、AlCl3的混合液逐滴加入NaOH溶液至過量(4)開始加鹽酸時，HCl＋NaOH===NaCl＋H2O，不產(chǎn)生沉淀，當NaOH全部轉(zhuǎn)化為NaCl后，再加鹽酸：HCl＋Na[Al(OH)4]===Al(OH)3↓＋NaCl＋H2O，有沉淀生成，當鹽酸過量時，沉淀Al(OH)3溶解，圖象⑤符合；第29頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四8、下列圖象中，縱坐標為沉淀物的物質(zhì)的量，橫坐標為某溶液中加入反應物的物質(zhì)的量，按題意將相應的字母序號填入表中的順序為

溶液加入物質(zhì)圖象序號(1)氯化鋁溶液加入過量氨水(2)飽和石灰水通入過量CO2氣體(3)含少量NaOH的四羥基合鋁酸鈉溶液通入過量CO2氣體(4)含少量NaOH的四羥基合鋁酸鈉溶液逐滴加入稀鹽酸(5)MgCl2、AlCl3的混合液逐滴加入NaOH溶液至過量(5)開始時，發(fā)生反應：MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl，AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl，有沉淀生成，當沉淀達到最大量時，再加入NaOH，Al(OH)3＋NaOH===Na[Al(OH)4]，而Mg(OH)2不與NaOH反應，所以沉淀不會全部溶解，圖象①符合。第30頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四8、下列圖象中，縱坐標為沉淀物的物質(zhì)的量，橫坐標為某溶液中加入反應物的物質(zhì)的量，按題意將相應的字母序號填入表中的順序為

溶液加入物質(zhì)圖象序號(1)氯化鋁溶液加入過量氨水(2)飽和石灰水通入過量CO2氣體(3)含少量NaOH的四羥基合鋁酸鈉溶液通入過量CO2氣體(4)含少量NaOH的四羥基合鋁酸鈉溶液逐滴加入稀鹽酸(5)MgCl2、AlCl3的混合液逐滴加入NaOH溶液至過量③②④⑤①第31頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四9．向X的溶液中，加入Y試劑，產(chǎn)生的沉淀示意圖如右圖所示情形的是(注意線段的斜率)(

)A．向NaOH和Ca(OH)2的混合液中通入CO2B．向HCl和AlCl3的混合液中滴加NaOH溶液C．向NH4Al(SO4)2溶液中滴加NaOH溶液D．向NH4Cl和MgCl2的混合液中滴加NaOH溶液C第32頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四10．如圖，在Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中，滴加NaOH溶液，當?shù)稳?0mLNaOH溶液時沉淀量達到最大值，當?shù)稳?0mL以后，沉淀量保持不變。則原混合液中Al3＋與Mg2＋的物質(zhì)的量之比為A．1∶2B．1∶1C．2∶1 D．3∶1答案：B第33頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四11、等質(zhì)量的兩份鋁粉分別與足量的稀H2SO4和NaOH溶液反應，生成的氫氣的體積在相同狀況下大小關系是(

)A．前者多B．后者多

C．一樣多D．都有可能解析由兩個化學方程式：2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑可知：等質(zhì)量的Al不論與NaOH溶液還是與稀硫酸反應產(chǎn)生H2的量在相同狀況下是一樣的。答案C第34頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四12、向100mL1mol·L－1的AlCl3溶液中加入70mL5mol·L－1NaOH溶液，充分反應后，則鋁元素以兩種形式存在，其物質(zhì)的量之比為________。解析已知：n(AlCl3)＝0.1L×1mol·L－1＝0.1mol，n(NaOH)＝0.07L×5mol·L－1＝0.35mol。解法1：用常規(guī)分析法——逐步分析計算先將所有的0.1molAl3＋完全沉淀，消耗0.3molOH－，生成0.1molAl(OH)3沉淀。過量的0.05molOH－又溶解0.05molAl(OH)3，生成0.05mol[Al(OH)4]－。所以n{Na[Al(OH)4]}∶n[Al(OH)3]＝0.05mol∶(0.1－0.05)mol＝1∶1第35頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四解法2：從反應物總量及方程式性質(zhì)方面考慮——總方程式法：n(AlCl3)＝0.1mol，n(NaOH)＝0.35mol，則n(AlCl3)∶n(NaOH)＝2∶7按此值寫出化學方程式：2Al3＋＋7OH－===x[Al(OH)4]－＋(2－x)Al(OH)3利用電荷守恒解得：x＝1所以n{Na[Al(OH)4]}∶n[Al(OH)3]＝1∶1第36頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四解法3：運用學科規(guī)律——守恒法充分反應后溶液為NaAlO2和NaCl.利用電荷守恒得n(Na＋)＝n[Al(OH)4]－＋n(Cl－)，即n[Al(OH)4]－＝n(Na＋)－n(Cl－)＝0.35mol－0.3mol＝0.05mol。又根據(jù)鋁元素守恒n(Al3＋)＝n[Al(OH)3]＋n[Al(OH)4]－，即n[Al(OH)3]＝n(Al3＋)－n[Al(OH)4]－＝0.1mol－0.05mol＝0.05mol，所以n{Na[Al(OH)4]}∶n[Al(OH)3]＝1∶1。答案1∶1第37頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四13、鋁鎂合金已成為輪船制造、化工生產(chǎn)等行業(yè)的重要材料。某研究性學習小組的三位同學，為測定某含鎂3%～5%的鋁鎂合金(不含其他元素)中鎂的質(zhì)量分數(shù)，設計下列三種不同實驗方案進行探究。填寫下列空白：利用NaOH溶液溶解鋁，余下為Mg。合金質(zhì)量5.4g，Al的最小質(zhì)量為5.4×95%g，Al與NaOH按物質(zhì)的量比1∶1反應，V(NaOH)＝＝＝0.0