2018高中化学第三章金属及其化合物3.2.2铝的重要化合物课件新人教版必修1.ppt

第2课时铝的重要化合物,知识铺垫,新知预习,自主测试,1.Fe2O3是碱性氧化物,与盐酸反应生成盐和水,反应的离子方程式是Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O。2.CO2是酸性氧化物,与足量NaOH反应生成盐和水,反应的离子方程式是CO2+2OH-=+H2O。3.氯化铝溶液与氨水反应的离子方程式为Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3。4.Al(OH)3溶于盐酸的离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O。,知识铺垫,新知预习,自主测试,一、氧化铝1.物理性质,2.化学性质Al2O3是两性氧化物,与酸或强碱溶液都能反应生成盐和水。(1)与强酸反应的离子方程式:Al2O3+6H+=2Al3+3H2O。(2)与强碱反应的离子方程式:Al2O3+2OH-=+H2O。3.用途(1)冶炼金属铝的原料;(2)良好的耐火材料。,知识铺垫,新知预习,自主测试,二、氢氧化铝1.物理性质和用途难溶于水的白色固体,在溶液中形成白色胶状沉淀。Al(OH)3能凝聚水中的悬浮物,可以用作净水剂。2.化学性质,3.制备(1)试剂:铝盐溶液和氨水。(2)原理(离子方程式):Al3+3NH3H2OAl(OH)3+3。,知识铺垫,新知预习,自主测试,三、硫酸铝钾KAl(SO4)21.电离方程式:KAl(SO4)2=K+Al3+2。2.十二水合硫酸铝钾KAl(SO4)212H2O。俗名明矾,为无色晶体,可溶于水,在天然水中生成Al(OH)3胶体,可用作净水剂。,知识铺垫,新知预习,自主测试,1.为了除去MgO中混有的少量杂质Al2O3,可选用的试剂是()A.KOH溶液B.氨水C.稀盐酸D.稀醋酸解析:要除去MgO中混有的少量杂质Al2O3,所加试剂只能与Al2O3反应而不能与MgO反应,反应完全后过滤即可。氨水与Al2O3不反应,稀盐酸、稀醋酸均能与MgO反应,只有KOH溶液能与Al2O3反应而与MgO不反应,故选A项。答案:A,知识铺垫,新知预习,自主测试,2.要使氯化铝溶液中的铝离子完全转化成氢氧化铝沉淀,应选的最佳试剂是()A.氢氧化钠溶液B.稀盐酸C.硝酸银溶液D.氨水解析:要实现由Al3+Al(OH)3,需要加入OH-;但由于Al(OH)3能够溶于强碱溶液,故选用氨水。答案:D,知识铺垫,新知预习,自主测试,3.明矾可以净水是因为()A.明矾在水中能电离出B.明矾中含有多种阳离子C.明矾溶于水后可以生成Al(OH)3胶体D.明矾可以与碱反应生成Al(OH)3沉淀解析:明矾电离出的Al3+能与水作用,生成Al(OH)3胶体,能吸附水中悬浮颗粒。答案:C,探究一,探究二,铝的化合物之间的相互转化铝三角问题探究1.在已学过的物质中,既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应的有哪些?这些物质都能称作两性物质吗?答案:有Al、Al2O3、Al(OH)3、NaHCO3、(NH4)2CO3等,这些物质不一定都是两性物质,如金属铝、碳酸氢钠等物质都有上述性质,但这些物质不能称作两性物质。2.Al2O3、Al(OH)3是两性物质,它们在溶液中能与CO2、NH3H2O反应吗?答案:不能,Al2O3、Al(OH)3不能与弱酸、弱碱溶液反应。,探究一,探究二,3.分别写出NaAlO2溶液与过量盐酸、CO2反应的离子方程式。,4.现有Al2O3、盐酸、NaOH溶液、氨水、CO2等实验药品,设计合理的实验方案制备Al(OH)3,写出相关的化学方程式。答案:(1)用Al2O3、盐酸、氨水为原料制备Al(OH)3。相关反应的化学方程式为Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O,AlCl3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4Cl。(2)用Al2O3、NaOH溶液、CO2为原料制备Al(OH)3。相关反应的化学方程式为Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+NaHCO3。,探究一,探究二,探究一,探究二,探究一,探究二,素能应用【典例1】A、B、C、D、E五种化合物,均含有某种常见元素,它们的转化关系如图所示,其中A为澄清溶液,C为难溶的白色固体,E则易溶于水,若取A溶液灼烧,焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。请回答下列问题:(1)写出化学式:A,B,C,D,E。(2)写出下列反应的离子方程式:AB:;BD:;CE:。,探究一,探究二,解析:以物质B作为突破口,B既能与NaOH溶液反应,又能与盐酸反应,且能受热分解,B为Al(OH)3,C为Al2O3,则D为AlCl3,E为NaAlO2,A与过量CO2反应生成B,且焰色反应为紫色,A为KAlO2。答案:(1)KAlO2Al(OH)3Al2O3AlCl3NaAlO2,探究一,探究二,提能训练1以氧化铝为原料制取氢氧化铝,最好的方法是()A.将氧化铝溶于水B.将氧化铝先溶于盐酸中,之后滴加氨水C.将氧化铝溶于盐酸中,之后滴加氢氧化钠溶液D.将氧化铝溶于氢氧化钾解析:由氧化铝制取氢氧化铝,首先应将氧化铝转化为铝离子,然后加碱转化为氢氧化铝。考虑到滴加氢氧化钠溶液时,若过量会有部分氢氧化铝转化为偏铝酸盐,故选用弱碱溶液氨水更好。答案:B,探究一,探究二,有关Al(OH)3沉淀的图像分析及有关计算问题探究1.向含1molAlCl3的溶液中逐滴加入NaOH溶液,会产生怎样的现象?根据上述过程画出nAl(OH)3与关系的图像。答案:先产生白色沉淀,后沉淀逐渐溶解。2.上述过程中若得到nAl(OH)3=0.5mol,则滴加的NaOH溶液中含NaOH的物质的量是多少?答案:1.5mol或3.5mol。,探究一,探究二,3.向NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液,会产生怎样的现象?根据上述过程画出nAl(OH)3与n(Al3+)关系的图像。答案:开始无明显现象,后产生白色沉淀。,探究一,探究二,4.向NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸,会产生怎样的现象?根据上述过程画出nAl(OH)3与关系的图像。答案:先产生白色沉淀,后沉淀逐渐溶解。,5.向盐酸中滴加NaAlO2溶液,开始时有没有沉淀出现?答案:没有。,探究一,探究二,思维建模有关Al(OH)3沉淀图像的分析,探究一,探究二,探究一,探究二,素能应用【典例2】如下六个图中,横坐标为某溶液中加入某物质的物质的量,纵坐标为生成沉淀的物质的量,将图中的字母代号填入下表。,探究一,探究二,探究一,探究二,解析:发生如下反应:Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O,CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,故其沉淀生成与消失时消耗的CO2的物质的量是相同的,其图像应为B。AlCl3溶液中通入NH3只发生反应:3H2O+AlCl3+3NH3=3NH4Cl+Al(OH)3,生成的Al(OH)3不能溶于弱碱溶液中,其对应图像应为C。发生如下反应:MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2+2NaCl,AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl,故先生成沉淀,当NaOH过量时又发生如下反应:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,因Mg(OH)2与碱不反应,故沉淀不能完全溶解,因此其对应图像为A。发生如下反应:AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl,Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O。其反应现象为先生成白色沉淀,再逐渐溶解且前后消耗NaOH的物质的量之比为31,故其对应图像为E。反应如下:HCl+NaOH=NaCl+H2O,AlCl3+3NaOH=3NaCl+Al(OH)3,Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O。,探究一,探究二,此时优先发生的是酸碱中和反应,故开始时应无沉淀产生,后续反应与上述中相同,故其图像应为F。答案:BCAEF,探究一,探究二,提能训练2向20mL某浓度的AlCl3溶液中滴加2molL-1的NaOH溶液时,所得沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积之间的关系如图所示:(1)写出AB反应的化学方程式:。(2)最大沉淀量为g。(3)V1=。(4)所用AlCl3溶液的物质的量浓度为。(5)当所得沉淀的质量为0.39g时,用去NaOH溶液的体积是。,探究一,探究二,解析:(1)向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液发生的反应有:AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl1mol3mol1molAl(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O1mol1mol(2)A点表示此时沉淀量达最大值,A点时恰好发生反应,nAl(OH)3=n(NaOH)=2molL-10.015L=0.01mol,mAl(OH)3=0.01mol78gmol-1=0.78g。(3)AB发生反应,消耗n(NaOH)=0.01mol,VNaOH(aq)=0.01mol2molL-1=0.005L=5mL,故V1=15+5=20。(4)n(AlCl3)=nAl(OH)3=0.01mol,c(AlCl3)=0.01mol0.02L=0.5molL-1。,探究一,探究二,(5)当沉淀的质量为0.39g时,有两种可能,一是NaOH溶液不足,只生成0.39g沉淀;二是NaOH溶液过量,部分沉淀溶解后剩下0.39g沉淀。若NaOH溶液不足,则:Al3+3OH-=Al(OH)31mol3mol78g0.015mol0.39gVNaOH(aq)=0.015mol2molL-1=0.0075L=7.5mL;若NaOH溶液过量,则:Al(OH)3+OH-=+2H2O78g1mol0.39g0.005mol,探究一,探究二,答案:(1)Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O(2)0.78(3)20(4)0.5molL-1(5)7.5mL或17.5mL,1,2,3,4,1.铝、氧化铝、氢氧化铝和可溶性铝盐与过量强碱溶液的反应,其生成物有一定的规律,下列说法中正确的是()A.都有H2O生成B.都有H2生成C.都有生成D.都有Al3+生成解析:依据“铝三角”中铝及其化合物的转化关系可知:四种物质均能与过量强碱溶液反应,生成(偏铝酸盐)。答案:C,1,2,3,4,2.下列说法正确的是()A.Al2O3难溶于水,不与水反应,所以它不是Al(OH)3对应的氧化物B.因为Al2O3是金属氧化物,所以它是碱性氧化物C.Al2O3能与所有的酸碱溶液反应D.Al2O3能与强的酸碱溶液反应解析:Al2O3虽然难溶于水,但是2Al(OH)3Al2O3+3H2O,Al2O3和Al(OH)3中Al的化合价相同,所以Al2O3是Al(OH)3对应的氧化物。金属氧化物与碱性氧化物是两个不同的概念,二者没有因果联系。Al2O3是两性氧化物,能与强酸、强碱反应。答案:D,1,2,3,4,3.下列关于Al(OH)3性质的叙述中,错误的是