铝及其化合物推选.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,铝及其化合物,注意,1,：,物质的两性,两性的定义：,既能与酸,(,H,+,),反应，又能与碱,(,OH,-,),反应的性质。,分析下列物质是否具有两性？,(1)AgNO,3,:,AgNO,3,HCl=AgCl,HNO,3,AgNO,3,NaOH=AgOH,NaCl,(2),SiO,2,:,SiO,2,4HF=SiF,4,2H,2,O,SiO,2,2NaOH=Na,2,SiO,3,H,2,O,(3),Al,:,2Al+6HCl=2AlCl,3,+3H,2,2Al+2NaOH+6H,2,O=2NaAl(OH),4,+3H,2,提示：,金属单质：,Al,等；,两性氧化物：,Al,2,O,3,等；,两性氢氧化物：,Al(OH),3,等；,弱酸弱碱盐：,(NH,4,),2,CO,3,、,CH,3,COONH,4,、,(NH,4,),2,S,等；,多元弱酸的酸式盐：,NaHCO,3,、,KHS,、,NaHSO,3,等,既能与酸反应又能与碱溶液反应的物质有哪些？,1,、,4Al +3O,2,=2Al,2,O,3,常温下：,加热时：,4Al +3O,2,=2Al,2,O,3,点燃,2Al+3Cl,2,=2AlCl,3,点燃,2Al+2NaOH+6H,2,O=,2NaAl(OH),4,+3H,2,2Al+6HCl=2AlCl,3,+3H,2,2Al+3Hg(NO,3,),2,=,2Al(NO,3,),3,+3Hg,Al,O,2,Cl,2,稀,HCl,NaOH,溶液,Hg(NO,3,),2,溶液,Fe,2,O,3,2Al+Fe,2,O,3,=2Fe+,Al,2,O,3,高温,铝在冷的浓硫酸或冷的浓硝酸中钝化,一铝及其化合物,2,、,3,、,4,、氯化铝,AlCl,3,3NH,3,H,2,O=Al(OH),3,3NH,4,Cl,Al,3+,3NH,3,H,2,O=Al(OH),3,3NH,4,+,AlCl,3,3NH,3,H,2,O=Al(OH),3,3NH,4,Cl,Al,3+,3NH,3,H,2,O=Al(OH),3,3NH,4,+,氨,水,少量时：,过量时：,氢氧,化钠,溶液,少量时：,过量时：,AlCl,3,3NaOH=Al(OH),3,3NaCl,Al,3+,3OH,-,=Al(OH),3,AlCl,3,4NaOH=NaAl(OH),4,3NaCl,Al,3+,4OH,-,=Al(OH),4,-,5,、四羟基合铝酸钠,CO,2,过量时：,少量时：,2NaAl(OH),4,CO,2,=,2Al(OH),3,Na,2,CO,3,H,2,O,2Al(OH),4,-,CO,2,=,2Al(OH),3,CO,3,2-,H,2,O,NaAl(OH),4,CO,2,=Al(OH),3,NaHCO,3,Al(OH),4,-,CO,2,=Al(OH),3,HCO,3,-,稀,盐,酸,过量时：,少量时：,NaAl(OH),4,HCl=,Al(OH),3,NaCl,H,2,O,Al(OH),4,-,H,+,=Al(OH),3,H,2,O,NaAl(OH),4,4HCl=AlCl,3,NaCl,4H,2,O,Al(OH),4,-,4,H,+,=Al,3+,4H,2,O,二、“铝三角”转化关系,1,、“铝三角”,的反应关系,Al,3,3NH,3,H,2,O=Al(OH),3,3NH,4,或,Al,3,3OH,=Al(OH),3,Al(OH),3,3H,=Al,3,3H,2,O,Al(OH),3,OH,=,Al(OH),4,Al(OH),4,CO,2,=Al(OH),3,HCO,3,-,或,2,Al(OH),4,CO,2,=2Al(OH),3,CO,3,2-,H,2,O,或,Al(OH),4,H,=Al(OH),3,H,2,O,Al(OH),4,4H,=Al,3,4H,2,O,Al,3,4OH,=,Al(OH),4,注意酸、碱的强弱及量的关系,Al(OH),3,的实验室制法,注意：,在铝盐中加入过量氨水：,Al(OH),4,-,CO,2,=Al(OH),3,HCO,3,-,Al,3+,3NH,3,H,2,O=Al(OH),3,3NH,4,+,或在铝酸盐中通入过量二氧化碳：,向明矾溶液中逐滴加入,Ba(OH),2,溶液，生成沉淀的种类和物质的量情况如何？,2,、“铝三角”转化的量的关系,近年来有关分段函数或图象,分析的试题出现频率很高，,对于这类题的分析方法，需,要掌握三点：,Al(OH),3,OH,=,Al(OH),4,拐点,D,代表最大沉淀量时消耗,NaOH,溶液体的体积。,(1),向,AlCl,3,溶液中滴入,NaOH,溶液,以,Al(OH),3,沉淀的图象为例进行分析：,分段函数或图象表示的化学原理；,取值范围或纵、横坐标的意义；,界点或拐点的意义。,A,B,：,Al,3,3OH,=,Al(OH),3,B,C,：,在,50 mL,b,molL,1,的,AlCl,3,溶液中加入,50 mL,a,molL,1,NaOH,溶液。,(1),当,a,3,b,时，生成,Al(OH),3,沉淀的物质的量为,_,。,(2),当,a,、,b,满足,_,条件时，无沉淀产生。,(3),当,a,、,b,满足,_,条件时，先有沉淀生成，后又有部分沉淀溶解，此时,Al(OH),3,的质量为,_ g,。,典型例题,AlCl34NaOH=NaAl(OH)43NaCl,逐滴加入NaOH溶液至过量,Al(OH)3的实验室制法,(5)MgCl2、AlCl3的混合液,3 mol OH，生成0.,最大量时，再加入NaOH，Al(OH)3NaOH=NaAl(OH)4，而,二、“铝三角”转化关系,氧化铝是两性氧化物，既能与酸反应，也能与碱反应。,则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是,最大量时，再加入NaOH，Al(OH)3NaOH=NaAl(OH)4，而,05 mol Al(OH)3，生成0.,（2）氧化铝溶于NaOH溶液的离子方程式：,解析 已知：n(AlCl3)0.,C向NH4Al(SO4)2溶液中滴加NaOH溶液,NaAl(OH)4HCl=,2Al(OH)4-CO2=,【探究二】实验方案：铝镁合金,在,50 mL,b,molL,1,的,AlCl,3,溶液中加入,50 mL,a,molL,1,NaOH,溶液。,(1),当,a,3,b,时，生成,Al(OH),3,沉淀的物质的量为,_,。,(2),当,a,、,b,满足,_,条件时，无沉淀产生。,(3),当,a,、,b,满足,_,条件时，先有沉淀生成，后又有部分沉淀溶解，此时,Al(OH),3,的质量为,_ g,。,典型例题,a,4,b,3,b,a,4,b,3.9(4,b,a,),(2),向,NaAl(OH),4,溶液中滴加盐酸,Al(OH),3,3H,=,Al,3,3H,2,O,拐点,D,代表最大沉淀量时消耗稀盐酸液的体积。,A,B,：,Al(OH),4,H,=,Al(OH),3,H,2,O,B,C,：,若在含,1mol NaAl(OH),4,的溶液加入含,xmolHCl,的稀盐酸，请讨论,x,的取值与生成,Al(OH),3,沉淀质量的关系。,1,、判断正误：,（,1,）为将碱洗槽液中的铝,(NaAl(OH),4,),以沉淀形式回收，最好向槽液中加入稀,HNO,3,。,（,2,）氧化铝溶于,NaOH,溶液的离子方程式：,Al,2,O,3,2OH,3H,2,O=2Al(OH),4,。,（,3,）向,AlCl,3,溶液中滴加氨水，产生白色沉淀；再加入过量,NaHSO,4,溶液，沉淀消失,。,训练巩固,2,下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是,(,),A,铝在常温下不能与氧气反应,B,铝不能与氯气反应,C,铝既能溶于酸，又能溶于碱溶液,D,氧化铝只能与酸反应，不能与碱反应,解析：,铝在常温下与空气中的氧气反应，在表面形成一层致密的氧化膜；铝与氯气反应生成氯化铝；氧化铝是两性氧化物，既能与酸反应，也能与碱反应。,答案：,C,3,相同质量的下列物质分别与等浓度的,NaOH,溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多的是,A,Al,2,O,3,B,Al(OH),3,C,AlCl,3,D,Al,解析：,四个选项中各种物质与,NaOH,溶液反应最终均生成,NaAl(OH),4,，相同质量的四种物质中,D,项,Al,的物质的量最多，消耗碱量最多。,答案：,D,4,下列各种物质既能与强酸溶液反应又能与强碱溶液反应的是,Al,AlCl,3,NaAl(OH),4,Al(OH),3,Al,2,O,3,NaHCO,3,A,B,C,D,解析：,“,”,表示能反应，,“,”,表示不反应,Al,AlCl,3,NaAl(OH),4,Al(OH),3,Al,2,O,3,NaHCO,3,强酸,强碱,答案：,D,5,铝在人体内积累可使人慢性中毒，世界卫生组织将铝确,定为食品污染源之一而加以控制。铝在下列使用场合须加以控制的是,制铝锭,制易拉罐,制电线电缆,制牙膏皮,用明矾净水,制炊具,用明矾和苏打作食物膨化剂,用,Al(OH),3,制成药片治胃病,制防锈油漆,A,B,C,D,解析：,制铝锭、电线电缆、防锈油漆等不易进入人体，,故不是食品铝污染源。,答案：,C,6,、小苏打的成分是,NaHCO,3,，胃舒平中含有难溶性的,Al(OH),3,，它们都是治疗胃酸过多的药物，写出有关离子反应方程式：,_,_,。,胃穿孔患者胃酸过多时，医生则禁止其服用小苏打，原因是,_,。,HCO,3,-,H,=CO,2,H,2,O,Al(OH),3,3H,=Al,3,3H,2,O,产生,CO,2,，气压增大，加重胃穿孔,7,等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加等质量的铝，生成氢气的体积比为,56,。则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是,A,甲、乙中都是铝过量,B,甲中铝过量、乙中碱过量,C,甲中酸过量、乙中铝过量,D,甲中酸过量、乙中碱过量,解析：,由反应：,2Al,3H,2,SO,4,=,Al,2,(SO,4,),3,3H,2,，,2Al,2NaOH,2H,2,O,=,2NaAlO,2,3H,2,，可知：等物质的量的铝完全反应生成相同量的氢气，等物质的量的硫酸和氢氧化钠与足量铝反应放出氢气的体积比为,23,。所以,A,、,C,、,D,是不可能的。,答案：,B,8,、下列图象中，纵坐标为沉淀物的物质的量，横坐标为某溶液中加入反应物的物质的量，按题意将相应的字母序号填入表中的顺序为,溶液,加入物质,图象序号,(1)氯化铝溶液,加入过量氨水,(2)饱和石灰水,通入过量CO,2,气体,(3)含少量NaOH的四羟基合铝酸钠溶液,通入过量CO,2,气体,(4)含少量NaOH的四羟基合铝酸钠溶液,逐滴加入稀盐酸,(5)MgCl,2,、AlCl,3,的混合液,逐滴加入NaOH溶液至过量,(1),氯化铝溶液中加入过量的氨水，开始时生成氢氧化铝沉淀：,AlCl,3,3NH,3,H,2,O,=,Al(OH),3,3NH,4,Cl,，氨水呈弱碱性，过,量时沉淀不溶解，图象,符合；,HCO3-H=CO2H2O,(5)MgCl2、AlCl3的混合液,05 mol，所以nNaAl(OH)4nAl(OH)311。,AgNO3NaOH=AgOHNaCl,(2)当a、b满足_条件时，无沉淀产生。,(1)欲计算Mg的质量分数，该实验中,如果用空气代替O2，空气中N2、CO2会与Mg反应，对实验造成影响。,胃穿孔患者胃酸过多时，医生则禁止其服用小苏打，原因是_。,(5)MgCl2、AlCl3的混合液,NaOH溶液体的体积。,解析：制铝锭、电线电缆、防锈油漆等不易进入人体，,NaAl(OH)4,8,、下列图象中，纵坐标为沉淀物的物质的量，横坐标为某溶液中加入反应物的物质的量，按题意将相应的字母序号填入表中的顺序为,溶液,加入物质,图象序号,(1)氯化铝溶液,加入过量氨水,(2)饱和石灰水,通入过量CO,2,气体,(3)含少量NaOH的四羟基合铝酸钠溶液,通入过量CO,2,气体,(4)含少量NaOH的四羟基合铝酸钠溶液,逐滴加入稀盐酸,(5)MgCl,2,、AlCl,3,的混合液,逐滴加入NaOH溶液至过量,(2),开始时发生的反应为,CO,2,Ca(OH),2,=,CaCO,3,H,2,O,，生成,沉淀，当,CO,2,过量时继续反应：,CaCO,3,CO,2,H,2,O,=,Ca(HCO,3,),2,，,沉淀溶解，且生成沉淀和溶解沉淀所消耗的,CO,2,的物质的量相等，,图象,符合；,8,、下列图象中，纵坐标为沉淀物的物质的量，横坐标为某溶液中加入反应物的物质的量，按题意将相应的字母序号填入表中的顺序为,溶液,加入物质,图象序号,(1)氯化铝溶液,加入过量氨水,(2)饱和石灰水,通入过量CO,2,气体,(3)含少量NaOH的四羟基合铝酸钠溶液,通入过量CO,2,气体,(4)含少量NaOH的四羟基合铝酸钠溶液,逐滴加入稀盐酸,(5)MgCl,2,、AlCl,3,的混合液,逐滴加入NaOH溶液至过量,(3),开始时，,CO,2,2NaOH=Na,2,CO,3,H,2,O,，无沉淀生成，当,NaOH,全部转化为,Na,2,CO,3,后，再通入,CO,2,发生反应：,2Al(OH),4,CO,2,=2Al(OH),3,CO,H,2,O,，有沉淀生成，,CO,2,过量时，沉淀不溶解，图象符合；,8,、下列图象中，纵坐标为沉淀物的物质的量，横坐标为某溶液中加入反应物的物质的量，按题意将相应的字母序号填入表中的顺序为,溶液,加入物质,图象序号,(1)氯化铝溶液,加入过量氨水,(2)饱和石灰水,通入过量CO,2,气体,(3)含少量NaOH的四羟基合铝酸钠溶液,通入过量CO,2,气体,(4)含少量NaOH的四羟基合铝酸钠溶液,逐滴加入稀盐酸,(5)MgCl,2,、AlCl,3,的混合液,逐滴加入NaOH溶液至过量,(4),开始加盐酸时，,HCl,NaOH=NaCl,H,2,O,，不产生,沉淀，当,NaOH,全部转化为,NaCl,后，再加盐酸：,HCl,Na,Al(OH),4,=Al(OH),3,NaCl,H,2,O,，有沉淀生成，,当盐酸过量时，沉淀,Al(OH),3,溶解，图象符合；,8,、下列图象中，纵坐标为沉淀物的物质的量，横坐标为某溶液中加入反应物的物质的量，按题意将相应的字母序号填入表中的顺序为,溶液,加入物质,图象序号,(1)氯化铝溶液,加入过量氨水,(2)饱和石灰水,通入过量CO,2,气体,(3)含少量NaOH的四羟基合铝酸钠溶液,通入过量CO,2,气体,(4)含少量NaOH的四羟基合铝酸钠溶液,逐滴加入稀盐酸,(5)MgCl,2,、AlCl,3,的混合液,逐滴加入NaOH溶液至过量,(5),开始时，发生反应：,MgCl,2,2NaOH=Mg(OH),2,2NaCl,，,AlCl,3,3NaOH=Al(OH),3,3NaCl,，有沉淀生成，当沉淀达到,最大量时，再加入,NaOH,，,Al(OH),3,NaOH=Na,Al(OH),4,，而,Mg(OH),2,不与,NaOH,反应，所以沉淀不会全部溶解，图象符合。,8,、下列图象中，纵坐标为沉淀物的物质的量，横坐标为某溶液中加入反应物的物质的量，按题意将相应的字母序号填入表中的顺序为,溶液,加入物质,图象序号,(1)氯化铝溶液,加入过量氨水,(2)饱和石灰水,通入过量CO,2,气体,(3)含少量NaOH的四羟基合铝酸钠溶液,通入过量CO,2,气体,(4)含少量NaOH的四羟基合铝酸钠溶液,逐滴加入稀盐酸,(5)MgCl,2,、AlCl,3,的混合液,逐滴加入NaOH溶液至过量,9,向,X,的溶液中，加入,Y,试剂，产生,的沉淀示意图如右图所示情形的是,(,注意线段的斜率,)(,),A,向,NaOH,和,Ca(OH),2,的混合液中,通入,CO,2,B,向,HCl,和,AlCl,3,的混合液中滴加,NaOH,溶液,C,向,NH,4,Al(SO,4,),2,溶液中滴加,NaOH,溶液,D,向,NH,4,Cl,和,MgCl,2,的混合液中滴加,NaOH,溶液,C,10,如图，在,Al,2,(SO,4,),3,和,MgSO,4,的混合溶液中，滴加,NaOH,溶液，当滴入,50 mL NaOH,溶液时沉,淀量达到最大值，当滴入,60 mL,以后，,沉淀量保持不变。则原混合液中,Al,3,与,Mg,2,的物质的量之比为,A,12 B,11,C,21 D,31,答案：,B,11,、等质量的两份铝粉分别与足量的稀,H,2,SO,4,和,NaOH,溶液反应，生成的氢气的体积在相同状况下大小关系是,(,),A,前者多,B,后者多,C,一样多,D,都有可能,解析,由两个化学方程式：,2Al,3H,2,SO,4,=,Al,2,(SO,4,),3,3H,2,2Al,2NaOH,6H,2,O,=,2NaAl(OH),4,3H,2,可知：等质量的,Al,不论与,NaOH,溶液还是与稀硫酸反应产生,H,2,的量在相同状况下是一样的。,答案,C,12,、向,100 mL 1 molL,1,的,AlCl,3,溶液中加入,70 mL 5 molL,1,NaOH,溶液，充分反应后，则铝元素以两种形式存在，其物质的量之比为,_,。,解析,已知：,n,(AlCl,3,),0.1 L1 molL,1,0.1 mol,，,n,(NaOH),0.07 L5 molL,1,0.35 mol,。,解法,1,：,用常规分析法,逐步分析计算,先将所有的,0.1 mol Al,3,完全沉淀，消耗,0.3 mol OH,，生成,0.1 mol Al(OH),3,沉淀。过量的,0.05 mol OH,又溶解,0.05 mol Al(OH),3,，生成,0.05 mol Al(OH),4,。,所以,n,NaAl(OH),4,n,Al(OH),3,0.05)mol,11,解法,2,：,从反应物总量及方程式性质方面考虑,总方程式法：,n,(AlCl,3,),0.1 mol,，,n,(NaOH),0.35 mol,，则,n,(AlCl,3,),n,(NaOH),27,按此值写出化学方程式：,2Al,3,7OH,=,x,Al(OH),4,(2,x,)Al(OH),3,利用电荷守恒解得：,x,1,所以,n,NaAl(OH),4,n,Al(OH),3,11,解法,3,：,运用学科规律,守恒法,充分反应后溶液为,NaAlO,2,和,NaCl.,利用电荷守恒得,n,(Na,),n,Al(OH),4,n,(Cl,),，即,n,Al(OH),4,n,(Na,),n,(Cl,),0.35 mol,0.3 mol,0.05 mol,。,又根据铝元素守恒,n,(Al,3,),n,Al(OH),3,n,Al(OH),4,，即,n,Al(OH),3,n,(Al,3,),n,Al(OH),4,0.1 mol,0.05 mol,0.05 mol,，所以,n,NaAl(OH),4,n,Al(OH),3,11,。,答案,11,13,、铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。某研究性学习小组的三位同学，为测定某含镁,3%,5%,的铝镁合金,(,不含其他元素,),中镁的质量分数，设计下列三种不同实验方案进行探究。填写下列空白：,利用,NaOH,溶液溶解铝，余下为,Mg,。合金质量,5.4 g,，,Al,的最小,质量为,5.495%g,，,Al,与,NaOH,按物质的量比,11,反应，,V,(NaOH),0.095 L,，即,95 mL,，,Al,的最大质量为,5.497%,V,(NaOH),97 mL,。,所以,V,(NaOH)97 mL,。,若不洗涤沉淀，杂质附着在,Mg,上，使结果偏高。,2Al,2NaOH,6H,2,O=,2Na,Al(OH),4,3H,2,97,偏高,【,探究二,】,实验方案：铝镁合金,盐酸,测定生成气体的体积,(,实验装,置如右图所示,),问题讨论：,(1),某同学提出该实验装置不够完善，,应在,A,、,B,之间添加一个干燥、除酸雾的装置。你的意见是,_(,填,“,需要,”,或,“,不需要,”,),。,(2),为使测定结果尽可能精确，实验中应注意的问题是,(,写出两点,),：,_,；,_,。,酸雾可溶于水，不需要加除杂装置。,注意量气装置的使用：,要检查气密性，,读数时一定要保证,B,、,C,装置中液面相平。,不需要,检查装置的气密性,合金完全溶解,(,或加入足量盐酸，或调整量气管,C,的高度，使,C,中液面与,B,中液面相平,【,探究三,】,实验方案：称量,x,g,铝镁,合金粉末，放在如右图所示装置的,惰性电热板上，通电使其充分灼烧。,问题讨论：,(1),欲计算,Mg,的质量分数，该实验中,还需测定的数据是,_,。,(2),若用空气代替,O,2,进行实验，对测定结果是否有影响？,_(,填,“,是,”,或,“,否,”,),。,灼烧后固体的质量,是,利用合金与,O,2,充分反应后增加的质量和合金反应前的质量可以推算出,Mg,、,Al,各自的质量。如果用空气代替,O,2,，空气中,N,2,、,CO,2,会与,Mg,反应，对实验造成影响。,【,实验拓展,】,参照探究一、探究二实验方案，请你另设计一个实验方案，测定该铝镁合金中镁的质量分数。,铝镁,合金,足量,盐酸,溶液,足量,烧碱,溶液,浊液,过滤,洗涤,沉淀,灼烧,至,恒重,MgO,质量,Al,Al,2,O,3,AlCl,3,NaAl(OH),4,Al(OH),3,铝及其重要化合物的相互转化,请完成有关反应的化学方程式。,感谢观看,