2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 專題3.2.2 鋁的重要化合物導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修1.doc

3-2-2 鋁的重要化合物學(xué)習(xí)目標(biāo)：1掌握鋁的重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用；2了解鋁的化合物間相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系及圖像；3了解兩性氧化物和兩性氫氧化物的概念。學(xué)習(xí)重點(diǎn)難點(diǎn)：1掌握鋁及重要化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系；2掌握Al2O3和Al(OH)3的兩性。 【自主預(yù)習(xí)】1氧化鋁（1）白色固體， 溶于水，熔點(diǎn)、沸點(diǎn) 。（2）化學(xué)性質(zhì)：氧化鋁是 氧化物，能與強(qiáng)酸和強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式分別為 ， 。（3）用途：冶煉 的原料(2Al2O34Al+3O2)；制造 ，還可制作各種寶石。2氫氧化鋁（1）化學(xué)性質(zhì) 寫出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式： ； ； （2）制備向鋁鹽中加入氨水，化學(xué)方程式為 ；向偏鋁酸鹽中通入足量CO2，離子方程式為 ；3明礬明礬的化學(xué)式為 ，硫酸鋁鉀在水中的電離方程式為： ，其凈水原理： 。 【合作探究】一、氧化鋁【思考與交流】1氧化鋁可以用來(lái)制造耐火坩堝，這是利用了它的 性質(zhì)。能否用它來(lái)熔化NaOH固體 2為了除去MgO中的少量雜質(zhì)Al2O3，可以選用什么試劑？二、氫氧化鋁（1）Al(OH)3的制法：實(shí)驗(yàn)室用 反應(yīng)制取氫氧化鋁觀察課本P58實(shí)驗(yàn)3-7，該反應(yīng)的現(xiàn)象： 化學(xué)方程式： 離子方程式： （2）Al(OH)3的性質(zhì) 物理性質(zhì)：白色膠狀沉淀，不溶于水，有吸附作用化學(xué)性質(zhì)： a、兩性觀察課本P58實(shí)驗(yàn)3-8，該反應(yīng)的現(xiàn)象： 化學(xué)方程式： 離子方程式： 【小結(jié)】氫氧化鋁既能溶于強(qiáng)酸又能溶于強(qiáng)堿，是 氫氧化物。(既能和 反應(yīng)又能和 反應(yīng)生成 和 的氫氧化合物叫做兩性氫氧化物)【思考與交流1】為什么常用氨水與硫酸鋁溶液反應(yīng)制取氫氧化鋁，而不用氫氧化鈉溶液呢？ 【思考與交流2】請(qǐng)寫出硫酸鋁溶液與過(guò)量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式？ 【思考與交流3】有兩瓶試劑沒(méi)有標(biāo)簽的試劑裝有AlCl3溶液 和NaOH溶液， 不用任何試劑，如何鑒別？ b、不穩(wěn)定性： 。【思考與交流4】熱穩(wěn)定性差的金屬氫氧化物 （3）Al(OH)3的用途：制藥、凈水三、鋁鹽與NaOH溶液反應(yīng)的圖像a、【實(shí)驗(yàn)】AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至過(guò)量現(xiàn)象： 方程式： 見(jiàn)圖像1b、【實(shí)驗(yàn)】NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液至過(guò)量現(xiàn)象： 方程式： 見(jiàn)圖像2： 【小結(jié)】寫出關(guān)于鋁及其化合物轉(zhuǎn)化反應(yīng) ； ； ； ； ； ； 當(dāng)堂達(dá)標(biāo)基礎(chǔ)鞏固1實(shí)驗(yàn)室中，要使AlCl3溶液中的Al3+離子全部沉淀出來(lái)，適宜用的試劑是( )ANaOH溶液 BBa(OH)2 溶液 C鹽酸 D氨水 2向硫酸鋁溶液中滴加下列試劑，有沉淀產(chǎn)生，且沉淀不會(huì)因加入試劑過(guò)量而消失的是ANaOH B NH3H2O CNaCl DBaCl23等體積的AlCl3和NaOH溶液混合后，沉淀物中含鋁的質(zhì)量與溶液中含鋁的質(zhì)量相等，則AlCl3和NaOH兩種溶液的物質(zhì)的量濃度之比為A13 B23 C14 D274下列物質(zhì)中既能跟稀鹽酸反應(yīng)， 又能跟氫氧化鈉溶液反應(yīng)的是：NaHCO3 (NH4)2S Al2O3 Al(OH)3 AlA B C D全部 5向一定量的下列物質(zhì)中逐滴加入氫氧化鈉溶液，先生成白色沉淀，后沉淀逐漸溶解。這種物質(zhì)是AMgSO4 BNaNa(OH)4 CAlCl3 DFeCl36向MgSO4和Al2(SO4)3的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液。下列圖象中，能正確表示上述反應(yīng)的是(橫坐標(biāo)表示加入NaOH溶液的體積，縱坐標(biāo)表示反應(yīng)生成沉淀的質(zhì)量) 能力提高7將等物質(zhì)的量的兩種氧化物溶于100mL硫酸，而后逐滴加入100mol/L的氫氧化鈉溶液。當(dāng)加入的氫氧化鈉的體積V150mL時(shí)，開(kāi)始有沉淀析出，且沉淀量隨氫氧化鈉的加入量逐漸增加。當(dāng)氫氧化鈉的體積V2650mL時(shí)，沉淀量達(dá)到最大值，繼續(xù)滴加氫氧化鈉時(shí)，沉淀量逐漸減小。當(dāng)V3750mL時(shí)，沉淀量不再改變。（1）最初加入的50mL氫氧化鈉溶液的作用是什么？（2）計(jì)算所用硫酸的濃度。（3）試判斷兩種氧化物各是什么，并計(jì)算其物質(zhì)的量。 參考答案 【自主預(yù)習(xí)】1（1）不；高；（2）兩性；Al2O3+6H+=2Al3+3H2O；Al2O3+2OH=2AlO2+H2O；（3）金屬鋁；耐火坩堝、耐高溫的實(shí)驗(yàn)儀器；2（1）Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O；Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O；2Al(OH)3Al2O3+3H2O。（2）Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4+；AlO2+CO2+H2O=Al(OH)3+HCO33KAl(SO4)212H2O；KAl(SO4)2=K+Al3+2SO42-；明礬在水中可以電離出兩種金屬離子KAl(SO4)2= K+ + Al3+ + 2SO42-，而Al3+很容易水解，生成膠狀的氫氧化鋁Al(OH)3：Al3+ + 3H2O Al(OH)3+ 3H+ ，氫氧化鋁膠體的吸附能力很強(qiáng)，可以吸附水里懸浮的雜質(zhì)，并形成沉淀，使水澄清?！竞献魈骄俊恳?、1、熔點(diǎn)很高；不能，因?yàn)槿廴跔顟B(tài)的NaOH能與氧化鋁反應(yīng)：Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O。2、NaOH溶液二、（1）鋁鹽溶液和氨水；生成白色膠狀物質(zhì)；Al2(SO4)3+6NH3H2O=2Al(OH)3+3(NH4)2SO4；Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4+（2）第一支試管中溶液由渾濁變澄清，第二支試管中溶液由渾濁變澄清；Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O，Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O；Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O，Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O?！拘〗Y(jié)】?jī)尚?；酸；?qiáng)堿；鹽；水?！舅伎寂c交流1】因?yàn)锳l(OH)3可溶于強(qiáng)酸強(qiáng)堿而不溶于弱酸弱堿，避免生成的Al(OH)3溶于過(guò)量的NaOH溶液中，從而影響Al(OH)3的產(chǎn)量。【思考與交流2】Al3+4OH=AlO2+2H2O【思考與交流3】取A，B兩試管，分別加入兩種溶液，將B緩慢加到A中，假若A試管中沒(méi)有沉淀生成，則A試管中是NaOH溶液，B試管中是AlCl3溶液。若A中有沉淀生成，后沉淀溶解，則A試管中是AlCl3溶液，B試管是NaOH溶液。b2Al(OH)3Al2O3+3H2O【思考與交流4】Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)3、Cu(OH)2等。三、a先生成白色沉淀至最大量，后沉淀逐漸溶解，最后消失；Al3+3OH=Al(OH)3 Al(OH)3+OH =AlO2+2H2Ob先無(wú)明顯現(xiàn)象，后產(chǎn)生白色沉淀至最大量；Al3+4OH=AlO2+2H2O 3AlO2+Al3+ +6H2O=4Al(OH)3 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2； 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O；Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O ；Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4+ 2Al(OH)3Al2O3+3H2O；Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O3AlO2+Al3+ +6H2O=4Al(OH)3；2Al2O34Al+3O2 4Al+3O22Al2O3 基礎(chǔ)鞏固1解析：氫氧化鋁沉淀能溶于強(qiáng)堿，比如NaOH溶液、Ba(OH)2 溶液，但不能溶于弱堿，比如氨水，所以實(shí)驗(yàn)室中一般用氨水來(lái)沉淀鋁離子或制取氫氧化鋁沉淀。答案：D2解析：向硫酸鋁溶液中加NaOH，先產(chǎn)生氫氧化鋁沉淀，NaOH過(guò)量后，沉淀溶解；向其中加NH3H2O，產(chǎn)生氫氧化鋁沉淀，但氨水是弱堿，不溶解；加NaCl無(wú)明顯現(xiàn)象；加BaCl2產(chǎn)生硫酸鋇沉淀，且沉淀不會(huì)溶解。答案：A 4解析：以上5種物質(zhì)均既能與強(qiáng)酸反應(yīng)，又能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)。如：NaHCO3與鹽酸可以反應(yīng)生成氯化鈉、水、二氧化碳?xì)怏w，與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成正鹽(碳酸鈉)和水；(NH4)2S與鹽酸可以反應(yīng)生成H2S氣體和氯化銨，與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成硫化鈉和氨水；Al2O3 、Al(OH)3都是兩性物質(zhì)，Al在金屬中也具有特殊性，既與強(qiáng)酸反應(yīng)又能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)。答案：D。規(guī)律總結(jié)：既能與強(qiáng)酸反應(yīng)， 又能與強(qiáng)堿反應(yīng)的物質(zhì)：某些金屬Al；兩性氧化物Al2O3；兩性氫氧化物Al(OH)3；弱酸的酸式鹽如NaHCO3、NaHS、NaHSO3、Na2HPO4、NaH2PO4等；弱酸的銨鹽如：(NH4)2S、(NH4)2CO3、CH3COONH4、(NH4)2SO3等。5解析：在MgSO4中加入加入氫氧化鈉溶液，會(huì)產(chǎn)生氫氧化鎂白色沉淀，但氫氧化鎂不溶于過(guò)量的氫氧化鈉，不會(huì)出現(xiàn)“后沉淀逐漸溶解”的現(xiàn)象，A錯(cuò)誤；NaNa(OH)4與氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，B錯(cuò)誤；在AlCl3中加入氫氧化鈉溶液，會(huì)生成氫氧化鋁白色沉淀，當(dāng)氫氧化鈉溶液過(guò)量時(shí)，氫氧化鋁又重新溶解生成NaNa(OH)4，C正確；在FeCl3中加入氫氧化鈉溶液，會(huì)出現(xiàn)紅褐色沉淀，也不會(huì)出現(xiàn)“后沉淀逐漸溶解”的現(xiàn)象，D錯(cuò)誤。答案：C。考向指南：鋁及其氧化物、氫氧化物具有與其它金屬不同的性質(zhì)，既能與酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng)。同時(shí)，鋁及其化合物也有非常廣泛的用途。這也決定了其在高考中的地位。無(wú)論是選擇題、填空題或者計(jì)算題，可以頻繁的見(jiàn)到鋁及其化合物的身影。6解析：向混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，NaOH溶液先后與Al2(SO4)3溶液、MgSO4溶液反應(yīng)生成氫氧化鋁、氫氧化鎂沉淀，當(dāng)沉淀達(dá)到最多時(shí)，繼續(xù)加入的NaOH溶液將氫氧化鋁沉淀溶解，但氫氧化鎂不能與過(guò)量的NaOH溶液反應(yīng)。答案：A。能力提高 答案：（1）中和過(guò)量的硫酸。（2）當(dāng)沉淀量達(dá)到最大值時(shí)，H2SO4全部轉(zhuǎn)變?yōu)镹a2SO4，根據(jù)SO42守恒可以知道：n(H2SO4)n(Na2SO4)1/2n(NaOH)c(H2SO4)065L1mol/L(201L)335mol/L（3）將金屬離子完全沉淀為氫氧化物時(shí)共需氫氧化鈉：(065L-005L)1mol/L=06mol有一種金屬氫氧化物能溶于氫氧化鈉溶液，所以該物質(zhì)是氫氧化鋁，物質(zhì)的量是01mol，其氧化物為Al2O3，物質(zhì)的量005mol。生成01mol氫氧化鋁需要03mol氫氧化鈉。則沉淀另一種金屬離子需要?dú)溲趸c為03mol。又已知兩種氧化物的物質(zhì)的量相等，所以另一種氧化物也是三價(jià)金屬的氧化物，且不溶于過(guò)量的堿溶液中，可知為Fe2O3，其物質(zhì)的量為005mol。誤點(diǎn)警示：本題的易錯(cuò)點(diǎn)是將50mL氫氧化鈉中和的硫酸當(dāng)作100mL硫酸中的全部硫酸，求出了硫酸的濃度為05mol/L。根據(jù)氧化物不溶于氫氧化鈉認(rèn)為是氧化鎂或氧化鐵的確定缺乏說(shuō)服力，甚至沒(méi)有任何說(shuō)明直接得出結(jié)論。