鋁及其化合物的性質(zhì)

鋁及其化合物的性質(zhì)第1頁/共86頁你在日常生活中見到過哪些鋁制品？想一想

鋁箔香煙包裝材料食品包裝材料航空材料

鋁為活潑金屬，為何在生活中用途廣泛？工業(yè)上怎樣冶煉鋁？【提示】

鋁制品表面有一層致密的氧化膜，可保護(hù)內(nèi)層金屬不被氧化，鋁密度小，塑性好，易于加工，可與多種金屬形成高強(qiáng)度的合金，故在生活中用途廣泛；工業(yè)上利用電解氧化鋁的方法冶煉鋁第2頁/共86頁一、鋁1、鋁的物理性質(zhì)1)具有銀白色光澤，密度較?。晃锢硇再|(zhì)用途4)有良好的延展性.3)熱的良導(dǎo)體；2)導(dǎo)電性好，僅次于銀、銅；飛機(jī)鋁導(dǎo)線鋁壺鋁箔包裝材料第3頁/共86頁2、鋁的化學(xué)性質(zhì)現(xiàn)象化學(xué)方程式與O2常溫點(diǎn)燃與Cl2與S（1）鋁與非金屬反應(yīng)(還原性)表面形成致密的氧化膜，失去光澤劇烈反應(yīng)，發(fā)光放熱劇烈反應(yīng)，冒白煙加熱反應(yīng)，生成白色固體2Al+3S

==Al2S3

△2Al+3Cl2==2AlCl3

點(diǎn)燃4Al+3O2==2Al2O3

點(diǎn)燃Al—3e—

→Al3+用途：制燃燒彈、信號彈、火箭推進(jìn)劑等第4頁/共86頁【思考①】集氣瓶的底部要放一些水（或細(xì)沙），其作用是什么？【思考②】鋁鍋為什么可以用來煮飯？常溫下鋁的表面被氧化，生成一層致密氧化物薄膜。因此鋁具有抗腐蝕性。【鋁與氧氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】鋁在氧氣中燃燒，放出大量的熱，發(fā)出耀眼的白光，瓶內(nèi)有白煙。鋁箔熔化，失去光澤，但熔化的鋁并不滴落

鋁箔加熱時與O2發(fā)生反應(yīng)生成氧化膜，使內(nèi)部的鋁被Al2O3包裹著，所以熔化的鋁不易滴下。第5頁/共86頁(2)、鋁與酸反應(yīng)①、與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑

2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑

②、與強(qiáng)氧化性酸(濃硫酸、濃硝酸)——發(fā)生鈍化2Al+6H+=

2Al3++3H2↑(3)、與鹽溶液反應(yīng)

根據(jù)金屬活動性順序的應(yīng)用，鋁能把排在它后面的金屬從它們的鹽溶液中置換出來，如:2Al+3CuSO4＝3Cu+Al2(SO4)32Al+3Cu2+＝3Cu+2Al3+討論鋁制容器能否用于盛放硫酸銅溶液？第6頁/共86頁(4)、鋁與強(qiáng)堿反應(yīng)注意事項(xiàng)：金屬鎂不與堿反應(yīng)鋁只與強(qiáng)堿反應(yīng)，很難與弱堿反應(yīng)鋁是還原劑，水為氧化劑應(yīng)用：鋁制餐具不宜用來蒸煮或長時間存放具有酸性、堿性的食物。2Al+2NaOH+6H2O=2NaAlO2+3H2↑+4H2O得e－×6失3e－×2還原劑氧化劑2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑偏鋁酸鈉溶液顯堿性第7頁/共86頁

將5.4g金屬Al投入200.0mL2.0mol·L－1的某溶液中有氫氣產(chǎn)生，充分反應(yīng)后有金屬剩余。該溶液可能為A．HNO3溶液B．Ba(OH)2溶液C．H2SO4溶液 D．HCl溶液例1【析解】與鋁反應(yīng)放出氫氣的溶液為強(qiáng)酸溶液或強(qiáng)堿溶液，再結(jié)合題目給定信息金屬有剩余可得出答案。D有關(guān)反應(yīng)為：2Al+6H+=2Al3++3H2↑，2Al+2OH—+2H2O=AlO2—+3H2↑，5.4gAl（0.2mol）

分別能與0.6molH+

、0.2molOH—恰好反應(yīng)，則金屬鋁有剩余，說明酸或堿不足。A項(xiàng)無H2產(chǎn)生；B項(xiàng)中n(OH—)=0.8mol；C項(xiàng)中n(H+)=0.8mol；D項(xiàng)中n(H+)=0.4mol。第8頁/共86頁(5)、鋁與氧化鐵的反應(yīng)(還原性)應(yīng)用：焊接鋼軌，冶煉金屬。（鋁熱反應(yīng)）現(xiàn)象：2Al+Fe2O3====2Fe+Al2O3高溫劇烈反應(yīng)，發(fā)出耀眼的光芒，紙漏斗被燒穿，有紅熱液珠落下，液珠冷卻后變?yōu)楹谏?。鋁熱反應(yīng)：

鋁在高溫條件下和某金屬氧化物發(fā)生的反應(yīng)鋁熱劑：鋁粉和金屬氧化物的混合物Mg條和KClO3的作用：引燃劑鋁熱劑第9頁/共86頁2Al+Cr2O3==2Cr+Al2O34Al+3MnO2==3Mn+2Al2O310Al+3V2O5==6V+5Al2O3高溫高溫高溫Al分別與Cr2O3

、MnO2、V2O5

的反應(yīng)即學(xué)即用3、鋁的制備與用途(1)、鋁的工業(yè)制法：電解熔融的氧化鋁(2)、鋁的主要用途：制造鋁合金，制作導(dǎo)線；制鋁熱劑等第10頁/共86頁考點(diǎn)一金屬與酸或堿反應(yīng)生成H2的量的關(guān)系1、金屬與酸的的反應(yīng)M+nH+=Mn++n/2H2↑規(guī)律：①、金屬與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫原子的量等于金屬失電子的物質(zhì)的量等于n(H2)/2②、相同物質(zhì)的量的不同金屬與足量酸反應(yīng)產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量之比等于反應(yīng)后對應(yīng)金屬呈現(xiàn)的化合價之比①守恒法：守恒法(原子、電荷、電子得失守恒)是化學(xué)計(jì)算中常用的方法。②平均值法：平均值法是混合物組分含量求解的常用方法，可設(shè)平均摩爾質(zhì)量，要注意結(jié)合化合價進(jìn)行轉(zhuǎn)化。常用方法：第11頁/共86頁2．鋁與酸或堿反應(yīng)生成H2的量的關(guān)系2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑第12頁/共86頁【跟蹤訓(xùn)練】1．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(yīng)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B第13頁/共86頁2．足量的兩份鋁分別投入到等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸、氫氧化鈉溶液中，生成H2的體積比A．1:1B．1:3

C．3:1D．3:2【析解】

因?yàn)樵诜磻?yīng)中Al過量，產(chǎn)生的H2由HCl和NaOH的量決定。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中的關(guān)系式：6HCl～3H2；2NaOH～3H2，故當(dāng)HCl、NaOH物質(zhì)的量相等時，二者產(chǎn)生H2的體積比為1∶3?！咀兪健孔懔康膬煞蒌X分別投入到等體積、一定物質(zhì)的量濃度的鹽酸、氫氧化鈉溶液中，兩者生成的H2相等，則原鹽酸和NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度之比為A．1:1B．1:3

C．3:1D．3:2【析解】

因?yàn)殇X足量且產(chǎn)生H2相等，根據(jù)上題中的關(guān)系式n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1，又因?yàn)槎芤后w積相等，故物質(zhì)的量濃度c(HCl)∶c(NaOH)＝n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1。BC第14頁/共86頁3．將某份鐵鋁合金樣品均分為兩份，一份加入足量鹽酸，另一份加入足量氫氧化鈉溶液，同溫同壓下產(chǎn)生的氣體體積比為3:2，則樣品中鐵、鋁的物質(zhì)的量之比為A．3:2B．2:1C．3:4D．4:3C【析解】

設(shè)每份樣品中Fe、Al的物質(zhì)的量分別為x、y，據(jù)反應(yīng)方程式得：Fe～2HCl～H2；

Al～3HCl～3/2H2；Al～NaOH～3/2H2，則有(x+3y/2):3y/2=3:2

∴x:y=

3∶4【提示】

Fe、Al與足量稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生NO，用同樣的方法，設(shè)鐵、鋁的物質(zhì)的量分別為x、y，則(x＋y)∶y＝3∶2

∴x∶y＝5∶4【變式】

若將鹽酸改為稀HNO3，且稀HNO3只被還原為NO，則每份樣品中Fe、Al的物質(zhì)的量之比為多少？第15頁/共86頁【練習(xí)】

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H2的體積比為5:6，則甲、乙兩燒杯中的反應(yīng)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B【析解】

由題意可知：n(H2SO4)

=n(NaOH)，設(shè)均為1mol。當(dāng)Al均不足，

H2SO4和NaOH均過量時，生成H2相等，即體積比為1:1；當(dāng)Al均過量時，分別生成2g和3gH2

，即體積比為2:3；∵

5/6>2/3=5/7.5

∴甲中鋁過量，乙中鋁不足，即堿過量。第16頁/共86頁1、氧化鋁（Al2O3）(1)、物理性質(zhì)氧化鋁是白色、不溶于水的固體，熔點(diǎn)高，是一種較好的耐火材料。天然產(chǎn)的無色氧化鋁晶體叫剛玉，其硬度僅次于金剛石。①與酸反應(yīng)：Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OAl2O3+6H+=2Al3++3H2O②與強(qiáng)堿反應(yīng)：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2OAl2O3+2OH—=2AlO2—+H2O(2)、Al2O3化學(xué)性質(zhì)(3)、用途：耐火材料，冶煉鋁，其它剛玉、紅藍(lán)寶石等二.幾種鋁的重要化合物第17頁/共86頁②、氧化鋁不溶于水,與水不反應(yīng),故不能用氧化鋁與水反應(yīng)制取氫氧化鋁①、鋁制餐具不宜用來蒸煮或長時間存放酸性、堿性或咸的食物(4)、制備：A.工業(yè)：從鋁土礦提純B.實(shí)驗(yàn)室：4Al+3O22Al2O3

2Al(OH)3Al2O3+3H2O【注意】第18頁/共86頁白色膠狀物，難溶于水，能凝聚水中的懸浮物，并能吸附色素。

可作凈水劑(1)、物理性質(zhì)(3)、制備:AlCl3+3NH3·H2O=3NH4Cl+Al(OH)3↓

2.氫氧化鋁[Al(OH)3)]——兩性氫氧化物(2)、化學(xué)性質(zhì)①、與酸反應(yīng)：Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2OAl(OH)3+3H+=Al3++3H2O②、與強(qiáng)堿反應(yīng)：Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2OAl(OH)3+OH—=AlO2—+2H2O③、加熱分解：2Al(OH)3===Al2O3+3H2OAl3++3NH3·H2O=3NH4++Al(OH)3↓

第19頁/共86頁NaOH液2mLAl2(SO4)3液Al(OH)3的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O沉淀溶解振蕩滴鹽酸一分為二滴NaOH液

Al(OH)3+OH—=AlO2—+2H2O沉淀溶解Al(OH)3的為什么有兩性？白色沉淀第20頁/共86頁Al(OH)3+3H+=Al3++3H2OAl(OH)3+OH—=AlO2—+2H2O(1)、Al(OH)3有兩性，既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)，但它不與弱酸、弱堿反應(yīng)。Al(OH)3不溶于H2CO3;不溶于NH3·H2O

，而溶于強(qiáng)堿，故宜用可溶性鋁鹽和NH3·H2O制備Al(OH)3Al(OH)3會溶于過量的氫氧化鈉溶液：Al(OH)3+OH—=AlO2—+2H2O【注意】實(shí)驗(yàn)室為何不用可溶性鋁鹽與NaOH溶液反應(yīng)制取Al(OH)3？思考感悟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弱酸的銨鹽：(NH4)2CO3、(NH4)2S、CH3COONH4等；⑤弱酸的酸式鹽：NaHCO3、NaHSO3、KHS等。(2)．既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)的物質(zhì)有哪些？第21頁/共86頁【思考與討論】(1)、將鹽酸逐滴滴入到NaAlO2溶液中，直至過量。(2)、NaAlO2溶液逐滴滴入到鹽酸中，直至過量。2、NaAlO2溶液逐滴滴入到鹽酸中，直至過量。

先產(chǎn)生沉淀，振蕩后消失，當(dāng)NaAlO2過量時，產(chǎn)生的沉淀不再消失。4H++AlO2—=Al3++2H2OAl3++3AlO2—+6H2O=4Al(OH)3↓【析解】1、先產(chǎn)生白色絮狀沉淀，當(dāng)HCl過量時沉淀消失。AlO2—+H++H2O=Al(OH)3↓Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O第22頁/共86頁3．常見鋁鹽(1)、鋁鹽可與弱堿溶液(如氨水)反應(yīng)制備Al(OH)3(2)、明礬：KAl(SO4)2·12H2O明礬易溶于水，完全電離：KAl(SO4)2=K＋＋Al3＋＋2SO42—其水溶液因Al3＋水解而顯

性，離子方程式為：

。酸俗稱“白礬”、“鉀明礬”、“明礬”。是硫酸鉀和硫酸鋁的含水復(fù)鹽。無色透明晶體，有酸味。溶于水，水解時生成氫氧化鋁膠狀沉淀。用作媒染劑和凈化劑?；瘜W(xué)工業(yè)中用于煉鋁和制造鉀肥等。

硫酸鋁鉀復(fù)鹽是純凈物還是混和物？第23頁/共86頁(1)從節(jié)約藥品的角度思考，你認(rèn)為哪一種方案好？

方案一和方案二共同存在的問題是________。(2)請用相同的原料設(shè)計(jì)一個更為節(jié)約藥品的方案，并寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______________________________。

【解析】(1)、設(shè)同樣制備1molAl(OH)3，據(jù)所設(shè)計(jì)方案中的反應(yīng)計(jì)算知：方案一需1molAl、1.5molH2SO4、3molNaOH，方案二需1molAl、0.5molH2SO4、1molNaOH，故方案二比方案一節(jié)約藥品。但方案一中加入NaOH溶液和方案中二加入H2SO4溶液時，均難以控制加入的量以確保Al元素全部轉(zhuǎn)化為沉淀。(2)、生成Al(OH)3的反應(yīng)還有：Al3＋＋3AlO2—＋6H2O＝4Al(OH)3↓因而可按下圖，將1molAl分成兩部分去做，將所得溶液合并：

1molAl1molAl(OH)3

只需1molAl、0.375molH2SO4、0.75molNaOH，且Al元素全部進(jìn)入沉淀?！敬鸢浮?1)、方案二較好；方案一在加入NaOH溶液和方案二在加入H2SO4溶液時，均難以控制加入的量，以確保Al元素全部轉(zhuǎn)化為沉淀。(2)、實(shí)驗(yàn)方案：將Al按1∶3分成兩份，第一份與適量硫酸溶液反應(yīng)，第二份與適量NaOH溶液反應(yīng)，然后將所得溶液混合即可。有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Al＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2↑2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑Al2(SO4)3＋6NaAlO2＋12H2O=8Al(OH)3↓＋3Na2SO4

例2Al(OH)3是治療胃酸過多的藥物胃舒平的主要成分。某課外興趣小組用鋁、稀硫酸、燒堿為原料，制備一定量的Al(OH)3。他們分別設(shè)計(jì)了兩種實(shí)驗(yàn)方案：方案一：AlAl2(SO4)3Al(OH)3方案二：AlNaAlO2Al(OH)3【評述】方案三的明顯優(yōu)點(diǎn)是易于定量控制，節(jié)省原料、產(chǎn)率高等，這是在巧妙合理利用了Al及其化合物化學(xué)性質(zhì)的情景下設(shè)計(jì)出來的，考查了學(xué)生對鋁及其化合物的相互轉(zhuǎn)化、性質(zhì)掌握和巧妙遷移應(yīng)用的能力。

第24頁/共86頁考點(diǎn)二“鋁三角”轉(zhuǎn)化及Al(OH)3沉淀的計(jì)算1、鋁及其化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系圖第25頁/共86頁CO2或H++H2OAl3+Al(OH)33OH—或NH3·H2OAlO2—2.OH—5.3H+3.4OH—6.4H+7.雙水解2、鋁三角2.Al(OH)3+OH—=AlO2—+2H2OAl3++3OH—

=Al(OH)3↓3.Al3++4OH—=AlO2—+2H2O4.AlO2—+H++H2O=Al(OH)3↓6.AlO2—+4H+=Al3++2H2O5.Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O7.Al3++3AlO2—+6H2O=4Al(OH)3↓討論以上反應(yīng)物的量與產(chǎn)物的關(guān)系A(chǔ)lO2———H+——Al(OH)3Al3+——4OH———AlO2—Al3+——3OH———Al(OH)3AlO2———4H+——Al3+

第26頁/共86頁3．“鋁三角”的應(yīng)用(1)、鑒別(利用滴加順序不同，現(xiàn)象不同)AlCl3溶液中滴加NaOH溶液現(xiàn)象為：先生成白色沉淀，后沉淀又溶解。而NaOH溶液中滴加AlCl3溶液現(xiàn)象為：開始無明顯現(xiàn)象，后產(chǎn)生白色沉淀，不溶解。(2)、分離提純①利用Al能溶于強(qiáng)堿溶液，分離Al與其他金屬的混合物。②利用Al2O3能與強(qiáng)堿反應(yīng)，分離Al2O3與其他金屬氧化物。③利用Al(OH)3的兩性，分離Al3＋與其他金屬陽離子?！咀⒁狻慨?dāng)溶液中有多種離子時要注意離子之間的反應(yīng)順序。如向含有H+、NH4+、Mg2+、Al3+離子的混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液時，NaOH先與H+反應(yīng)，然后才與Mg2+、Al3+反應(yīng)生成Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀，再與NH4+反應(yīng)，最后過量的NaOH會溶解Al(OH)3。第27頁/共86頁因AlCl3與NaOH反應(yīng)生成的Al(OH)3能和NaOH繼續(xù)反應(yīng)，其計(jì)算方法類似于CO2與澄清石灰水的反應(yīng)，其規(guī)律如下：(2)．求反應(yīng)物強(qiáng)堿的物質(zhì)的量若堿不足：n(OH－)＝3n[Al(OH)3]若堿過量：n(OH－)＝4n(Al3＋)－n[Al(OH)3]3、鋁三角的計(jì)算(1)．求產(chǎn)物Al(OH)3的物質(zhì)的量當(dāng)n(OH－)≤3n(Al3＋)時，n[Al(OH)3]＝n(OH－)當(dāng)3n(Al3＋)<n(OH－)<4n(Al3＋)時，n[Al(OH)3]＝4n(Al3＋)－n(OH－)當(dāng)n(OH－)≥4n(Al3＋)時，n[Al(OH)3)]＝0，無沉淀(3)．可溶性鋁鹽與強(qiáng)堿(如NaOH溶液)反應(yīng)后Al元素存在形態(tài)第28頁/共86頁在50mLbmol·L－1的AlCl3溶液中加入50mLamol/LNaOH溶液。(1)、當(dāng)a≤3b時，生成Al(OH)3沉淀的物質(zhì)的量為________。(2)、當(dāng)a、b滿足________條件時，無沉淀產(chǎn)生。(3)、當(dāng)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。例3【解析】依題意知在AlCl3溶液中加入NaOH溶液有如下兩個反應(yīng)發(fā)生：①AlCl3＋3NaOH=Al(OH)3↓＋3NaCl，②AlCl3＋4NaOH=NaAlO2＋3NaCl＋2H2O。據(jù)此可以看出：(1)、當(dāng)a≤3b時只發(fā)生反應(yīng)①，此時NaOH不足量，產(chǎn)生沉淀的量取決于NaOH。n[Al(OH)3]＝n(NaOH)/3。所以答案為：0.05a/3

mol。(2)、如果無沉淀生成，Al元素全部以AlO2—形式存在。此時，有：n(AlCl3)∶n(NaOH)≤1∶4，即a∶b≥4∶1，故答案為：a≥4b。(3)、此種情況應(yīng)當(dāng)是兩個反應(yīng)均發(fā)生，鋁元素以Al(OH)3和AlO2—兩種形式存在。則符合關(guān)系：

整理：

第29頁/共86頁求沉淀的量的方法很多。【解法1：代數(shù)法】設(shè)反應(yīng)①中，AlCl3物質(zhì)的量為x，則Al(OH)3的物質(zhì)的量為x，NaOH的物質(zhì)的量為3x。反應(yīng)②中AlCl3物質(zhì)的量為y，NaOH的物質(zhì)的量為4y。有x+y=0.05bmol和3x+4y=0.05ampl∴x＝(0.2b－0.05a)mol＝0.05(4b－a)mol故

m[Al(OH)3]＝78g·mol－1×0.05(4b－a)mol＝3.9(4b－a)g【解法2：守恒法】此時溶液中的離子有Na＋、Cl－、

AlO2—。則n(AlO2—)＝n(Na＋)－n(Cl－)＝0.05amol－0.05×3bmoln[Al(OH)3]＝n(Al3＋)總－n(AlO2—)＝0.05bmol－(0.05amol－0.15bmol)

＝(0.2b－0.05a)mol＝0.05(4b－a)molm[Al(OH)3]＝78g·mol－1×0.05(4b－a)mol＝3.9(4b－a)g第30頁/共86頁解化學(xué)計(jì)算題，最關(guān)鍵的是要搞清各個變化的化學(xué)過程，其次才是分析其中的定量關(guān)系。分析綜合問題時，要用順序法把化學(xué)反應(yīng)按先后排列出來，便于思考，否則思維易混亂。用假設(shè)法分析多個反應(yīng)中哪個優(yōu)先發(fā)生（至少可以這樣思考問題，不影響解題結(jié)果)，優(yōu)先發(fā)生反應(yīng)的產(chǎn)物必須不與溶液中其他成分反應(yīng)，否則不能共存?！咀兪健肯?0mL2mol/L的AlCl3溶液中，加入30mL燒堿溶液，充分以應(yīng)后，得0.78g沉淀，求燒堿溶液的物質(zhì)的量濃度是多少？【析解】Al3＋與OH－反應(yīng)生成Al(OH)3的計(jì)算有三種類型：

Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓

a

b？知Al3＋和OH－，求Al(OH)3

a？

b

知Al3＋和Al(OH)3，求OH－ ？b

a

知OH－和Al(OH)3，求Al3＋本題屬于第二種類型【答案】1mol·L－1或5mol·L－1第31頁/共86頁【解析】(1)、

設(shè)Al3＋過量(一般Al3＋過量最易求解)Al3＋＋3OH－

=

Al(OH)3↓

3mol

78g(2)、設(shè)OH－過量，按反應(yīng)歷程求解①、設(shè)Al3＋完全反應(yīng)時消耗xmolNaOH，生成yg沉淀。則∴c＝1mol·L－10.030L·c0.78g②、設(shè)溶解(3.12－0.78)gAl(OH)3消耗nmolNaOH，則Al(OH)3＋OH－=

AlO2—

＋2H2O78g

1mol(3.12－0.78)g

nAl3＋＋3OH－=Al(OH)3↓1mol

3mol

78g0.04mol

x

y∴x＝0.12moly＝3.12g∴n＝0.03mol答：燒堿溶液的物質(zhì)的量濃度是1mol·L－1或5mol·L－1則c(NaOH)=第32頁/共86頁1.往AlCl3溶液逐滴加入NaOH溶液至過量Al3++3OH—=Al(OH)3↓Al(OH)3+OH—=AlO2—+2H2On(NaOH)n[Al(OH)3]↓12341考點(diǎn)三“鋁三角”轉(zhuǎn)化的圖像問題02.往NaOH溶液中加入AlCl3溶液至過量Al3++4OH—=AlO2—+2H2OAl3++3AlO2—+6H2O=4Al(OH)3↓12344n[Al(OH)3]↓n(AlCl3)0第33頁/共86頁3.往NaAlO2溶液中加入稀鹽酸至過量AlO2—+H++H2O=Al(OH)3↓Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O12341n[Al(OH)3]↓n(HCl)4.往稀鹽酸溶液中加入NaAlO2至過量n(NaAlO-2)12344n[Al(OH)3]↓AlO2—+4H+

=Al3++2H2OAl3++3AlO2—+6H2O=4Al(OH)3↓第34頁/共86頁n(HCl)11234n[Al(OH)3]↓55.往NaAlO2和NaOH混合溶液中加入HCl溶液至過量OH—+H+=H2OAlO2—+H++H2O=Al(OH)3↓Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O6.往AlCl3溶液中滴加入氨水至過量12301n[Al(OH)3]↓n(NH3.H2O)Al3++3NH3.H2O=Al(OH)3↓+3NH4+第35頁/共86頁7.往AlCl3溶液中加入NaAlO2溶液12304n[Al(OH)3]↓n(NaAlO2)Al3++3AlO2—+6H2O=4Al(OH)3↓12304n[Al(OH)3]↓n(AlCl3)Al3++3AlO2—+6H2O=4Al(OH)3↓8.往NaAlO2溶液中加入AlCl3溶液第36頁/共86頁9.往NaAlO2溶液中通入CO2(或過量)102或1n[Al(OH)3]↓n(CO2)2AlO2—+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32—或AlO2—+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3—10.往AlCl3和HCl混合溶液中加NaOH至過量Al3++3OH—=Al(OH)3↓Al(OH)3+OH—

=AlO2—+2H2OOH—+H+=H2On(NaOH)1n[Al(OH)3]↓12345第37頁/共86頁11.往Al3+、Mg2+、H+各1mol的混合溶液中加NaOH溶液至過量Al3++3OH—=Al(OH)3↓Al(OH)3+OH—=AlO2—+2H2OOH—+H+=H2OMg2++2OH—=Mg(OH)2↓n(NaOH)12342n[沉淀]1657第38頁/共86頁12.往OH—、AlO2—

、Mg(OH)2各1mol的混合溶液中加入鹽酸至過量AlO2—+H+

+H2O=Al(OH)3↓Al(OH)3+3H+=Al3++3H2OOH—+H+=H2On(HCl)12342n[沉淀]1657Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O第39頁/共86頁

將一定質(zhì)量的鎂、鋁合金投入一定濃度的100mL鹽酸中，使合金全部溶解，向所得溶液中滴加5.00mol·L－1的NaOH溶液至過量，生成沉淀的質(zhì)量與加入NaOH溶液的體積的關(guān)系如圖所示。試求：(1)、原合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(2)、鹽酸的物質(zhì)的量濃度。例4【析解】觀察圖象可知：(1)、鎂、鋁溶于鹽酸后，鹽酸過量，中和過量鹽酸消耗的NaOH溶液20mL。(2)、當(dāng)沉淀質(zhì)量不變時，此時沉淀(11.6g)只有Mg(OH)2，則沉淀達(dá)到最大量時，Al(OH)3的質(zhì)量為(19.4－11.6)g，沉淀減少的過程中，消耗的NaOH溶液用于溶解Al(OH)3。(1)、由題意可知m[Al(OH)3]=(19.4—11.6)g=7.8g，m[Mg(OH)2]=11.6g，則鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：(2)、由圖示可知完全沉淀時消耗NaOH溶液160mL，最終溶液中只含NaCl，相當(dāng)于中和剩余鹽酸和溶解Mg、Al所消耗的鹽酸的總量。故有：HCl——————NaOH0.800mol0.16L×5.00mol/L∴c(HCl)=n/V=0.800mol/0.10L=8.00mol/L(1)36%

(2)8.00mol·L－1第40頁/共86頁【練習(xí)】1．有Mg、Al粉末10.2g，將它溶于500mL4mol·L－1的鹽酸中，要使

得到的沉淀最多，則加入2mol·L－1的NaOH溶液的體積為A．1000mL B．500mL

C．100mL D．1500mLA2.向30mL1mol/L的AlCl3溶液中逐滴加入4mol/L的NaOH溶液，若產(chǎn)生0.78g白色沉淀，則加入的NaOH溶液的體積可能為A.3mLB.7.5mLC.15mLD.17.5mLB【析解】因n(AlCl3)=0.03mol>n(Al(OH)3)=0.01mol，可知有兩種可能：①NaOH不足或②NaOH過量。

由反應(yīng)：Al(OH)3+)3H+=Al3++3H2O和Al(OH)3+OH—=AlO2—+2H2O可知：當(dāng)堿不足時，V(NaOH)=7.5mL當(dāng)堿過量時，V(NaOH)=(0.03×3+0.02)/4L=0.0275L=27.5mL第41頁/共86頁3.相同質(zhì)量的下列物質(zhì)分別與等濃度的NaOH溶液反應(yīng)，至體系中均無固體物質(zhì)，小號堿量最多的是A.AlB.Al(OH)3C.AlCl3D.Al2O3A【析解】根據(jù)反應(yīng)有物質(zhì)的量關(guān)系A(chǔ):1molAl——1molNaOH；B：1molAl(OH)3——3molNaOHC:1molAlCl3

——4molNaOH；D：1molAl2O3

——2molNaOH若消耗4molNaOH，需m(Al)=4×27g=108g；需m[Al(OH)3]=4×78g=312g；需m(AlCl3)=1×135.5g=136.5g；需m(Al2O3)=2×102g=204g；由此可知，相同質(zhì)量時，Al消耗NaOH最多。第42頁/共86頁3.鎂和鋁分別與等濃度、等體積的過量稀硫酸N反應(yīng)，產(chǎn)生氣體的體積(V)與時間(t)關(guān)系如圖所示。則反應(yīng)中鎂和鋁的是A.物質(zhì)的量之比為3:2B.質(zhì)量之比為3:2C.摩爾質(zhì)量之比為2:3D.反應(yīng)速率之比為2:3A【析解】反應(yīng)方程式為Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑，2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑由圖象可知，產(chǎn)生的H2

量相同。各產(chǎn)生1molH2時，需Mg1mol，質(zhì)量24g，需Al

2/3mol，質(zhì)量為18g。故A正確；B、C錯誤；Mg的反應(yīng)速率比Al大，D錯誤。4.把Ba(OH)2溶液滴入明礬溶液中，使SO42—全部轉(zhuǎn)化成BaSO4沉淀，此時鋁元素的主要存在形式是A.Al3+B.Al(OH)3C.AlO2—D.Al3+和Al(OH)3C【析解】明礬[KAl(SO4)2?12H2O]溶液中Al3+與SO4

2—的物質(zhì)的量之比為1:2。若沉淀2molSO42—，則需2molBa(OH)2，提供4molOH—。恰好把1mol

Al3+完全轉(zhuǎn)化為AlO2—。第43頁/共86頁5.將50mL某未知濃度的AlCl3溶液分別加到60mL1mol/L的NaOH溶液或60mL3mol/L的NaOH溶液中，均能得到1.56gAl(OH)3沉淀，則此AlCl3溶液的濃度可能是A.0.4mol/LB.0.5mol/LC.0.6mol/LD.1mol/L【析解】由題意可知第一份NaOH溶液中含溶質(zhì)0.06mol,第一份NaOH溶液中含溶質(zhì)0.18mol，加入等量Al3+，生成的Al(OH)3也等量，說明第一份NaOH溶液中NaOH不足，Al3+過量；第二份NaOH溶液中NaOH過量。反應(yīng)后鋁元素以Al3+和AlO2—的形式存在。由反應(yīng)①Al3++3OH—=Al(OH)3↓②Al3++4OH—=AlO2—+H2O0.02mol0.06mol1.56/78mol∴c(AlCl3)=(0.02+0.03)mol/0.05L=1mol/LD0.03mol(0.18-0.06)mol第44頁/共86頁6.將15.6gNa2O2和5.4gAl同時投入一定量水中，充分反應(yīng)后得到200mL溶液，再向該溶液中緩慢地通入標(biāo)況下的HCl氣體6.72L，若反應(yīng)過程中溶液的體積保持不變，則A.反應(yīng)過程中得到6.72L的氣體(標(biāo)況)B.最終得到的溶液中c(Na+)=c(Cl—)+c(OH—)C.最終得到7.8g的沉淀

D.最終得到的溶液中c(NaCl)=0.15mol/L【析解】由題知n(Na2O2)=

0.2mol，n(Al)=

0.2mol，發(fā)生反應(yīng)：2Na2O2

+2H2O=4NaOH+O2↑

2Al+2NaOH+2H2O=4NaAlO2+3H2↑可知生成氣體0.4mol，標(biāo)況下的體積為8.96L；加入鹽酸先和過量的NaOH反應(yīng)，剩余0.1mol和NaAlO2反應(yīng)生成0.1mol

Al(OH)3：NaAlO2+HCl+H2O=

NaCl+Al(OH)3↓最終溶液為0.3molNaCl、0.1molNaAlO2C第45頁/共86頁7.將mg鎂和鋁的混合物中加入適量的稀硫酸，恰好完全反應(yīng)生成標(biāo)況下的氣體bL。向反應(yīng)后的溶液中加入cmol/L的KOH溶液VmL，使金屬離子剛好沉淀完全，得到的沉淀質(zhì)量為ng。再將得到的沉淀灼燒至質(zhì)量不再變化為止，得到固體pg。則下列關(guān)系不正確的是【析解】向mgMg、Al的混合物中加入適量的稀H2SO4，恰好完全反應(yīng)，溶液中只有MgSO4、Al2(SO4)3兩種物質(zhì)，且Mg2+與Al3+的質(zhì)量和為mg；向反應(yīng)后的溶液中加入cmol/L的KOH溶液VmL，使金屬離子剛好沉淀完全，發(fā)生的反應(yīng)是：Mg2+

+2OH—

=Mg(OH)2↓

Al3+

+3OH—

=Al(OH)3↓

則得到沉淀的質(zhì)量是Mg2+與Al3+的質(zhì)量與KOH中的OH—質(zhì)量和，所以：n=m+17×10—3Vc=m+0.017Vc，故C錯誤。C第46頁/共86頁8.某無色溶液中已知含有H+、Mg2+、Al3+等陽離子，逐滴加入NaOH溶液，則消耗NaOH溶液的體積(x軸)與生成沉淀量(y軸)間的函數(shù)關(guān)系如圖，則下列圖中正確的是B【析解】此題解法為化學(xué)問題形象數(shù)字化——量化。與同濃度的H+、Mg2+、Al3+反應(yīng)的能力是H+

>Al3+>Mg2+；注意：Al3+——Al(OH)3——Al3+圖像是非等腰三角形。9.某硝酸鋁和硝酸鎂的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，直至過量。下列表示NaOH的加入量(x)與沉淀的生成量(y)的關(guān)系圖正確的是C第47頁/共86頁10.將物質(zhì)X逐漸加入(或通入)Y溶液中，生成沉淀量與加入Ｘ的物質(zhì)的量間關(guān)系如圖所示，則符合圖示情況的是C【析解】A發(fā)生反應(yīng)Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O，CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2知其圖象為圖1；B中的反應(yīng)為HCl+NaAlO2+H2O=Al(OH)3↓+NaCl，其圖象為圖2；D的反應(yīng)是AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O。3NaAlO2+AlCl3+6H2O=4Al(OH)3↓+3NaCl，則其圖象為圖3。第48頁/共86頁11.已知Ba(AlO2)2可溶于水。右圖表示的是向Al2(SO4)3溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液時，生成沉淀的物質(zhì)的量y與加入Ba(OH)2的物質(zhì)的量x的關(guān)系。下列有關(guān)敘述正確的是A．a(chǎn)～b時沉淀的物質(zhì)的量：Al(OH)3比BaSO4多B．c～d時溶液中離子的物質(zhì)的量：AlO2－比Ba2＋少C．a(chǎn)～d時沉淀的物質(zhì)的量：BaSO4可能小于Al(OH)3D．d～e時溶液中離子的物質(zhì)的量：Ba2＋可能等于OH－【解析】向Al2(SO4)3溶液中滴加Ba(OH)2溶液，開始階段Al3＋與OH－、SO42—與Ba2＋形成沉淀：2Al3＋＋3SO42—

＋3Ba2＋＋6OH－=2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓當(dāng)Al2(SO4)3與Ba(OH)2的物質(zhì)的量之比為1:3時，所有離子恰好完全沉淀，沉淀的物質(zhì)的量和質(zhì)量均達(dá)到最大，此時對應(yīng)的點(diǎn)為b點(diǎn)。在o～b范圍內(nèi)，BaSO4的物質(zhì)的量均比Al(OH)3多；在b點(diǎn)后繼續(xù)加入Ba(OH)2，Al(OH)3沉淀開始溶解：2Al(OH)3＋Ba(OH)2=Ba(AlO2)2＋4H2O，至d點(diǎn)時Al(OH)3完全溶解，那么在b～d范圍內(nèi)BaSO4比Al(OH)3多，AlO2—

比Ba2＋多[溶質(zhì)是Ba(AlO2)2]；d～e時沉淀只有BaSO4，溶質(zhì)是Ba(AlO2)2和加入的Ba(OH)2，所以n(Ba2＋)可能等于n(OH)－。D第49頁/共86頁√√×√×第50頁/共86頁13．除去下列物質(zhì)中混有的少量雜質(zhì)應(yīng)用怎樣化學(xué)方法，寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式。（1）銅粉中混有鐵粉:

、

。（2）鐵粉中混有鋁粉:

、

。（3）FeCl3溶液中混有FeCl2:

、

。（4）FeCl2溶液中混有CuCl2

、

。加入過量鹽酸Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑

加入過量NaOH2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO2－＋3H2↑

通入Cl22Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－

加入過量FeCu2＋＋Fe＝Fe2＋＋Cu

第51頁/共86頁14.將0.1mol的鎂、鋁混合物溶于100mL2mol/L的H2SO4溶液中，然后再滴加1mol/L的NaOH溶液。請回答：(1)、若在滴加NaOH溶液的過程中，沉淀質(zhì)量m隨加入NaOH溶液的體積V變化的關(guān)系如圖所示。當(dāng)V1=160mL時，則金屬粉末中n(Mg)=

mol，V2=

mL。(2)、若在滴加NaOH溶液過程中，欲使Mg2+、Al3+剛好沉淀完全，則滴入NaOH溶液的體積V(NaOH)=

mL。(3)、若混合物認(rèn)為0.1mol，其中Mg粉的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為a，用100mL2mol/L的H2SO4溶液溶解此混合物后，再加入450mL1mol/L的NaOH溶液，所得沉淀中無Al(OH)3。滿足此條件的a的取值范圍是

。【析解】(1)、由圖象知V1mLNaOH溶液是與過量H2SO4反應(yīng)的，則與Mg、Al反應(yīng)的H2SO4為0.2mol—0.16mol/2=0.12mol，設(shè)元混合物中有xmolMg和ymolAl，則有：x+y=0.1和x+1.5y=0.12∴x=0.06，y=0.04當(dāng)加入V2mLNaOH溶液時得到Mg(OH)2和NaAlO2，有關(guān)系式為：Mg2+——2OH—，Al3+——4OH—，得第52頁/共86頁第53頁/共86頁15.甲、乙、丙三位同學(xué)用規(guī)定的藥品制備Al(OH)3。規(guī)定的藥品如下：350g70%H2SO4溶液、NaOH固體240g、足量鋁屑、水（不能用其它藥品）。甲、乙、丙用各自設(shè)計(jì)的方案制得Al(OH)3的質(zhì)量分別為w1、w2、w3。三種方案如下：試回答：(1)、從充分利用原料、降低成本和提高產(chǎn)率等因素分析，實(shí)驗(yàn)方案最合理的是

。(2)、三位同學(xué)制備的Al(OH)3，其質(zhì)量分別為w1、w2、w3由大到小的順序是

。(3)、制得Al(OH)3的最大質(zhì)量是

。第54頁/共86頁第55頁/共86頁第56頁/共86頁16.把NaOH、MgCl2、AlCl3三種固體組成的混合物溶于足量水后有1.16g白色沉淀，在所得的懸濁液中逐滴加入1mol/LHCl溶液，加入HCl溶液的體積V與生成沉淀的質(zhì)量m的關(guān)系如圖所示，試回答：(1)、A點(diǎn)沉淀物的化學(xué)式為________；B點(diǎn)沉淀物的化學(xué)式為________。(2)、原混合物中的MgCl2的物質(zhì)的量為________，AlCl3的物質(zhì)的量為________，NaOH的物質(zhì)的量為________。(3)、HCl溶液在C點(diǎn)的體積是________。【解析】(1)、加入鹽酸0～10mL時，沉淀的質(zhì)量沒有改變，說明未加鹽酸時，沉淀物為Mg(OH)2，溶液為NaAlO2和NaOH的混合液，加鹽酸是中和剩余的NaOH，A處的懸濁液為Mg(OH)2、NaAlO2、NaCl，則原混合物中n(MgCl2)＝1.16g/58g/mol＝0.02mol。(2)、加鹽酸10～30mL過程時發(fā)生反應(yīng)為：AlO2—＋H2O＋H＋=Al(OH)3↓，B沉淀的化學(xué)式為Mg(OH)2、Al(OH)3，原溶液中n(AlCl3)＝(30－10)×10－3L×1mol/L＝0.02mol，B點(diǎn)沉淀量達(dá)到最大值，其溶液為NaCl溶液。所以n(NaOH)＝n(HCl)＝30×10－3L×1mol/L＝0.03mol。

(3)、設(shè)Mg(OH)2、Al(OH)3完全溶解時，所消耗鹽酸的體積為V′，V′×10－3L/mL×1mol/L＝0.02mol×2＋0.02mol×3∴V′＝100mL∴C點(diǎn)表示加入了130mL的鹽酸答案：(1)、Mg(OH)2

Mg(OH)2、Al(OH)3(2)、0.02mol

0.02mol

0.03mol

(3)、130mL

第57頁/共86頁【解析】裝置A為簡易啟普發(fā)生器，可通過止水夾C的控制。A中反應(yīng)生成氣體CO2進(jìn)入或氣體壓液體進(jìn)入試管B中，使H+與AlO2—相遇發(fā)生反應(yīng)。(1)、導(dǎo)管口有氣泡冒出，有白色沉淀生成AlO2—+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3—(2)、A中溶液進(jìn)入B中，液面上升，白色沉淀逐漸溶解Al(OH)3↓+3H+=Al3++3H2O17.根據(jù)右圖所示裝置，請回答：(1)、在A中加試劑后，立即打開止水夾C，B中的現(xiàn)象為________；離子方程式為________。(2)、一段時間后，關(guān)閉止水夾C，B中的現(xiàn)象是______，離子方程式為______?！締⒌稀垦b置中試管A、B以及止水夾C的巧妙聯(lián)用，實(shí)驗(yàn)了多個連續(xù)反應(yīng)的發(fā)生，結(jié)合鋁及其重要化合物的性質(zhì)，完成了多步反應(yīng)，這是實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新，值得多思。第58頁/共86頁18.實(shí)驗(yàn)室有含少量AlCl3的MgCl2溶液，請用實(shí)驗(yàn)室中常見的儀器和藥品，合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案以得到較純凈的MgCl2溶液?！疚鼋狻緼lCl3和MgCl2均為可溶性鹽，分離二者需將其中一種物質(zhì)“改頭換面”后依據(jù)狀態(tài)不同而分離；同時將含鎂化合物恢復(fù)為MgCl2“模樣”。根據(jù)以下化學(xué)反應(yīng)方程式設(shè)計(jì)方案：MgCl2+2NaOH=2NaCl+Mg(OH)2↓

AlCl3

+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2OMg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O答案為：向混合溶液中加入足量NaOH溶液，充分?jǐn)嚢璧脩覞嵋?，過濾，將濾渣洗滌干凈。然后將濾渣轉(zhuǎn)移至燒杯中，再加入適量稀鹽酸，至沉淀恰好溶解完全，記得到純凈的MgCl2溶液。第59頁/共86頁19.某課外小組對一些金屬單質(zhì)和化合物的性質(zhì)進(jìn)行研究。(1)、下表為“鋁與CuCl2溶液反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)報告的一部分實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象將打磨過的鋁片(過量)放入一定濃度的CuCl2溶液中產(chǎn)生氣泡，析出疏松的紅色固體，溶液逐漸變?yōu)闊o色反應(yīng)結(jié)束后分離出溶液備用紅色固體用蒸餾水洗滌后，置于潮濕空氣中一段時間后固體由紅色變?yōu)榫G色[視其主要成分為Cu2(OH)2CO3]按反應(yīng)類型寫出實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式各一個(是離子反應(yīng)的只寫離子方程式)。置換反應(yīng)

；化合反應(yīng)

。(2)、用石墨作電極電解上述分離出的溶液，兩極產(chǎn)生氣泡。持續(xù)電解，在陰極附近的溶液中還可以觀察到的現(xiàn)象是

。解釋此現(xiàn)象的離子方程式是

。(3)、工業(yè)上可用鋁和軟錳礦(主要成分為MnO2)反應(yīng)來制金屬錳。①用鋁和軟錳礦冶煉錳的原理是(用化學(xué)方程式表示)

。②MnO2在H2O2分解反應(yīng)中做催化劑。若將適量MnO2加入酸化后的H2O2溶液中，MnO2溶解產(chǎn)生Mn2+，該反應(yīng)的離子方程式是

。