2015鲁科版化学必修1材料家族中的元素铝金属材料时.pptx

第四章材料家族中的元素第四章材料家族中的元素第第2节铝金属材料节铝金属材料第第1课时铝与铝合金课时铝与铝合金(1)等等量量的的铝铝分分别别与与足足量量盐盐酸酸和和NaOH溶溶液液反反应应，产产生生的的氢气的体积比为氢气的体积比为11。(2)足足量量的的铝铝分分别别与与等等物物质质的的量量的的盐盐酸酸和和NaOH溶溶液液反反应应，产生的氢气的体积比为产生的氢气的体积比为13。(3)一一定定量量的的铝铝分分别别与与一一定定量量的的盐盐酸酸和和NaOH溶溶液液反反应应，若若产产生生氢氢气气的的体体积积比比介介于于13和和11之之间间时时，有有：铝铝与与盐盐酸酸反反应应时时，铝铝过过量量而而盐盐酸酸不不足足，铝铝与与NaOH溶溶液液反反应应时时铝铝不不足足而而NaOH过量。过量。(1)Al3Al(OH)3或或Al(OH)4。与弱碱与弱碱(如氨水如氨水)或少量强碱反应生成或少量强碱反应生成Al(OH)3。Al33NH3H2O=Al(OH)33NHAl33OH=Al(OH)3与过量强碱反应生成与过量强碱反应生成Al(OH)4。Al34OH=Al(OH)4(2)Al(OH)3Al3或或Al(OH)4。与强酸反应生成与强酸反应生成Al3。Al(OH)33H=Al33H2O与强碱反应生成与强碱反应生成Al(OH)4。Al(OH)3OH=Al(OH)4(3)Al(OH)4Al(OH)3或或Al3。与弱酸与弱酸(如碳酸如碳酸)或少量强酸反应生成或少量强酸反应生成Al(OH)3。Al(OH)4CO2(过量过量)=Al(OH)3 HCO或或2Al(OH)4CO2(少量少量)=2Al(OH)3 COH2OAl(OH)4H(少量少量)=Al(OH)3H2O与过量强酸反应生成与过量强酸反应生成Al3。Al(OH)44H=Al34H2O与铝盐反应生成与铝盐反应生成Al(OH)3。3Al(OH)4Al3=4Al(OH)3A、B、C、D、E五五种种化化合合物物，均均含含有有某某种种常常见见金金属属元元素素，A中中又又含含有有钾钾元元素素，它它们们的的转转化化关关系系如如图图所所示示，其其中中A为为澄澄清清溶溶液液，C为为难难溶溶的的具具有有两两性性的的白白色色固固体体，E则则易溶于水。易溶于水。(1)写出化学式。写出化学式。A_，C_，D_，E_。硝酸硝酸稀盐酸稀盐酸氨水氨水氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液CO2(1)方方案案一一中中加加入入的的碱碱最最好好是是_，离离子子方方程程式式是是_。方方 案案 二二 中中 的的 酸酸 最最 好好 是是 通通 入入 _，离离 子子 方方 程程_。(2)若若三三种种方方案案中中所所用用试试剂剂都都是是铝铝，稀稀盐盐酸酸，氢氢氧氧化钠溶液，制取化钠溶液，制取1 mol Al(OH)3，完成表格内容：，完成表格内容：(3)综合比较三个用铝屑制取综合比较三个用铝屑制取Al(OH)3方案，你认为方案，你认为哪种方案最好？原因是什么？哪种方案最好？原因是什么？_。(3)从从操操作作上上分分析析，方方案案一一中中NaOH的的量量和和方方案案二二中中盐盐酸酸的的量不易控制；从原料消耗上分析量不易控制；从原料消耗上分析，方案三最少方案三最少，方案一最多。方案一最多。答答案案：(1)NH3H2O Al33NH3H2O=Al(OH)33NH过过量量的的CO2Al(OH)4CO2(足足)=Al(OH)3HCO或或2Al(OH)4CO2(不足不足)=2Al(OH)3COH2O(2)方案一：方案一：3 mol3 mol方案二：方案二：1 mol1 mol方案三：方案三：mol mol(3)方案三最好，因为该方案易操作并节约盐酸和氢氧化钠方案三最好，因为该方案易操作并节约盐酸和氢氧化钠甲甲、乙乙两两烧烧杯杯中中各各盛盛有有100 mL 3 molL1的的盐盐酸酸和和氢氢氧氧化化钠钠溶溶液液，向向两两烧烧杯杯中中分分别别加加入入等等质质量量的的铝铝粉粉，反反应应结结束束后后测测得得生生成成的的气气体体体体积积比比为为V(甲甲)V(乙乙)12，则则加加入入铝粉的质量为铝粉的质量为()A5.4 g B3.6 g C2.7 g D1.8 g解解 析析：其其 反反 应应 原原 理理 分分 别别 为为：2Al6HCl=2AlCl33H2；2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2。可可见见当当参参加加反反应应的的HCl和和NaOH的的物物质质的的量量一一样样多多时时，产产生生H2的的体体积积比比是是13，而而题题设设条条件件体体积积比比为为12，说说明明此此题题投投入入的的铝铝粉对盐酸来说是过量的粉对盐酸来说是过量的，而对而对NaOH来说是不足的。来说是不足的。2Al6HCl=2AlCl33H26 mol3 mol3 molL10.1 L0.15 mol则则Al与与NaOH反应生成的反应生成的H2为为0.15 mol20.3 mol。2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2227 g3 mol54 g0.3 mol即投入的铝粉为即投入的铝粉为5.4 g。答案：答案：A 变式训练变式训练2等等体体积积、等等物物质质的的量量浓浓度度的的硫硫酸酸、氢氢氧氧化化钠钠溶溶液液分分别别放放在在甲甲、乙乙两两个个烧烧杯杯中中，各各加加等等物物质质的的量量的的铝铝，生生成成氢氢气气的的体积比为体积比为56，则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是，则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是(B)A甲、乙中都是铝过量甲、乙中都是铝过量B甲中铝过量、乙中碱过量甲中铝过量、乙中碱过量C甲中酸过量、乙中铝过量甲中酸过量、乙中铝过量D甲中酸过量、乙中碱过量甲中酸过量、乙中碱过量解析：解析：发生反应有：发生反应有：2Al3H2SO4=Al2(SO4)33H2；2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，讨讨论论：(1)若若酸酸碱碱均均过过量量，则则产产生生的的氢氢气气取取决决于于铝铝，铝铝的的质量相同质量相同，所以氢气体积比所以氢气体积比11。(2)若若酸酸碱碱均均不不够够，产产生生的的氢氢气气取取决决于于酸酸碱碱，根根据据方方程程式式，酸碱产生氢气的体积比为酸碱产生氢气的体积比为23。(3)现现在在生生成成氢氢气气的的体体积积比比是是56，处处于于 23和和11之之间间，由由于铝消耗硫酸量大于碱于铝消耗硫酸量大于碱，此时铝对于酸过量而对于碱不足。，此时铝对于酸过量而对于碱不足。3.滴加过程中铝元素的存在形式分析。滴加过程中铝元素的存在形式分析。(1)向向1 L 1 molL1的的AlCl3溶液中滴加溶液中滴加NaOH溶液。溶液。(2)向向1 L 1 molL1的的NaAl(OH)4溶液中滴加稀盐酸。溶液中滴加稀盐酸。特特别别提提醒醒：(1)NaOH溶溶液液和和AlCl3溶溶液液滴滴加加顺顺序序不不同同，则则现现象象不不同同，可可以以用用互互滴滴的的方方法法鉴鉴别别这这两两种种溶溶液液，同理同理，稀盐酸和稀盐酸和NaAl(OH)4溶液也可这样鉴别。溶液也可这样鉴别。(2)向向铝铝盐盐中中滴滴强强碱碱溶溶液液，若若已已知知生生成成的的Al(OH)3沉沉淀淀的的量量，只只要要沉沉淀淀量量不不为为最最大大值值和和零零，消消耗耗OH的的量量有两种可能。有两种可能。若若OH不足不足，消耗消耗n(OH)nAl(OH)3。若若OH足量足量，消耗消耗OH共有两步：共有两步：将将Al3全全部部转转化化为为Al(OH)3沉沉淀淀：Al33OHAl(OH)3(最大值最大值)，再再反反应应掉掉部部分分Al(OH)3：Al(OH)3(反反应应)OHAl(OH)4。向向20 mL AlCl3溶溶液液中中滴滴入入2 molL1NaOH溶溶液液时时，沉沉淀质量与所滴加淀质量与所滴加NaOH溶液体积溶液体积(mL)关系如图所示：关系如图所示：(1)图中图中A点表示的意义是点表示的意义是_。(2)图中图中B点表示的意义是点表示的意义是_。(3)上述两步用总的离子方程式可表示为上述两步用总的离子方程式可表示为_。(4)假假设设溶溶液液中中有有0.39 g Al(OH)3沉沉淀淀，则则此此时时用用去去NaOH溶液体积为溶液体积为_。解解析析：把把NaOH溶溶液液滴滴入入AlCl3溶溶液液中中，先先产产生生Al(OH)3 沉沉淀淀，其其质质量量最最大大值值为为A点点，然然后后全全部部消消失失溶溶解解(B点点)。其其总总反反应应的的离离子子方方程程式式为为Al34OH=Al(OH)4。当当有有0.39 g Al(OH)3沉沉淀淀生生成成时时有有两两种种情情况况，AlCl3过过量量，加加入入的的NaOH使使 Al3部部 分分 产产 生生 沉沉 淀淀，通通 过过 Al3 3OH=Al(OH)3可可计计算算出出沉沉淀淀：n(NaOH)3nAl(OH)30.015 mol，V(NaOH)0.0075 L。NaOH过过量量，使使生生成成的的Al(OH)3部部分分溶溶解解后后剩剩余余0.39 g。AlCl33NaOH=Al(OH)33NaCl3 mol1 moln1(NaOH)0.01 moln1(NaOH)0.03 mol，Al(OH)3NaOH=NaAl(OH)41 mol1mol0005 moln2(NaOH)n2(NaOH)0.005 mol，共消耗共消耗NaOH 0.035 mol。V(NaOH)0.0175 L。答案：答案：(1)沉淀质量最大值沉淀质量最大值(2)沉淀完全消失沉淀完全消失(3)Al34OH=Al(OH)4(4)7.5 mL或或17.5 mL 变式训练变式训练3在在Al2(SO4)3和和MgSO4的的混混合合溶溶液液中中，滴滴加加NaOH溶溶液液，生生成成沉沉淀淀的的量量与与滴滴入入 NaOH溶溶液液的的体体积积关关系系如如图图所所示示，则原混合液中则原混合液中 Al2(SO4)3与与MgSO4的物质的量浓度之比为的物质的量浓度之比为(D)A61B31C21D12解解析析：据据图图示示，V(NaOH)为为5060 mL时时发发生生反反应应Al(OH)3NaOH=NaAl(OH)4，又又V(NaOH)为为050 mL时时发发生生的的反反应应为为：Al33OH=Al(OH)3和和Mg22OH=Mg(OH)2，所所以以用用来来沉沉淀淀Al3和和Mg2的的NaOH溶溶液液分分别别为为30 mL和和20 mL，即即n(Al3)n(Mg2)11，所所以以原混合液中原混合液中Al2(SO4)3与与MgSO4的物质的量浓度之比为的物质的量浓度之比为12。