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铝及其重要的化合物


二、铝的重要化合物

化学方程式:
NaOH 溶液
盐 酸 水

Al2O3+6HCl==2AlCl3+3H2O
Al2O3+2NaOH==2NaAlO2+H2O

离子方程式:
某金属氧化物

Al2O3

Al2O3+6H+==2Al3

++3H2O

Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O

观察现象并写出相应的化学方程式和离子方程式?

请同学们归纳小结氧化铝的物理性质 和化学性质?它属于什么氧化物?
? 1.氧化铝 ? (1) 物理性质:白色,难溶于水,熔点高, 硬度大的固体。 ? (2) 化学性质:能与酸和强碱反应。
两性氧化物:

(像Al2O3这样)既能与酸又能与碱 反应并生成盐和水的氧化物叫两性氧 化物。

【思考与探究】
?我们知道Na2O和水反应生成NaOH,氧化铝
不能与水反应生成氢氧化铝,那么氢氧化铝这
种难溶性物质在实验室里应该如何制取?看哪 组同学设计的方案最好?

【学生分组实验】
药品:Al2(SO4)3溶液、稀NH3· 2O、 H NaOH溶液、稀盐酸

仪器:小试管、胶头滴管
注意:各组同学必须将你的实验步骤和对应的现 象以及所遇到的问题记录下来。

【思考与交流】
1、请各组同学根据你所设计的方案和实验
现象提出你在实验过程中所遇到的问题。

2、对比各组实验,你认为在实验室里应如
何制取Al(OH)3? 3、从实验过程中你能得出Al(OH)3与其它 的碱有什么不同?

小 结

Al(OH)3的实验室制法

?原理:
可溶性铝盐与碱反应

?化学方程式:
Al2(SO4)3 + 6NH3· 2O = 2Al(OH)3↓ + H 3(NH4)2SO4 Al2(SO4)3 + 6NaOH ==Al(OH)3↓+ 3Na2SO4

请小结Al(OH)3的性质并比较它 与其它的氢氧化物有什么不同? 2、Al(OH)3的性质
物理性质:白色胶状不溶于水并具有吸附性 化学性质:(1)能与酸和强碱反应 Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O (2)不稳定,受热易分解

?两性氢氧化物:

2Al(OH)3

Al2O3+3H2O

既能与酸反应又能与碱反应的氢氧化物

偏铝酸钠(NaAlO2) 3. 特殊的铝盐 明矾[KAl(SO4)2· 2O] 12H 偏铝酸钠(NaAlO2)与酸的反应: 实验: 在NaAlO2溶液中滴入盐酸 现象: 产生白色沉淀,后消失。
反应方程式: NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3↓ Al(OH)3↓+3HCl=AlCl3+3H2O 离子方程式: AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓

Al(OH)3↓+3H+=Al3++3H2O

明矾[KAl(SO4)2· 2O]可用作净水剂 12H

Al2O3和Al(OH)3都有哪些用途?

刚玉是氧化铝的一种晶型
1.耐火材料

2.宝石

Al(OH)3可以用来净水 明矾(KAl(SO4)2?12H2O)是生活上常 用的净水剂

浑浊塘水成为救命水

Al(OH)3在医学上的应用
胃不痛了,多亏 了胃舒平!!!

胃舒平又名复方氢
氧化铝,是由能中和胃 酸的氢氧化铝和三硅酸 镁两药合用,并组合解 痉止痛药浸膏而成。

1.在MgCl2溶液中滴加少量的NaOH溶液,现象 产生白色沉淀 为_____________,继续加入过量的NaOH溶液, 白色沉淀不溶解 现象为______________。在AlCl3溶液中滴加少 产生白色沉淀 量NaOH溶液,现象为_____________,继续加 白色沉淀溶解 入过量的NaOH溶液,现象为___________.反应 的化学方程式为 离子 方程式为 。 2.下列物质,既能与盐酸又能与氢氧化钠溶液 C、D、F、GA. MgCl2 B. Na2O C.Al 反应的是:
D.Al(OH)3 E. Na2CO3 F.NaHCO3 G. Al2O3

3.可用做医用胃酸中和剂的是: (C、D) A. NaOH B. Cu(OH)2 C. Al(OH)3 D. NaHCO3

(2)化学性质

于治疗胃酸过多 想一想: ①两性——既能跟酸反应,又能跟强碱反应。 制取Al(OH)3时用NaOH Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O 溶液好还是用氨水好?为 什么? Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O

②加热分解
练习1:

2Al(OH)3=Al2O3+3H2O

下列物质中,既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应的是(C) ①NaHCO3 ②Al ③Al2O3 ④ Al(OH)3 ⑤AlCl3 ⑥CuO A. ② ③ ④ ⑤ B. ① ③ ④ ⑥ C. ① ② ③ ④ D.全部

2、偏铝酸盐与酸反应

?化学方程式:
NaAlO2 + HCl + H2O = Al(OH)3↓+ NaCl

3、铝盐与偏铝酸盐反应

?化学方程式:
+3Na2SO4

6NaAlO2 + Al2(SO4)3 + 12H2O =8 Al(OH)3↓

本节课你有哪些收获?
1、为什么Al2O3和Al(OH)3具有两性? 制取Al(OH)3有哪些方法?

2、铝对人体健康有害吗?

练习:有NaCl、FeCl3、FeCl2、 MgCl2、AlCl3五种溶液,只用一 种试剂就可把它们鉴别开来,这 种试剂是( B ) A、盐酸 B、烧碱溶液 氨水 D、KSCN溶液 C、

练习 有1mol/L的AlCl 溶液1L,往其中加 3

入2mol/L氢氧化钠溶液,要得到的沉淀 最多,应加 1.5 L该浓度的氢氧化钠 溶液;要沉淀全部溶解,还要继续加 0.5 L该浓度的氢氧化钠溶液。并画出沉淀随 加入氢氧化钠溶液的体积变化的曲线。

铝盐和强碱溶液的反应
计算反应关系

(1)Al3++3OH-=Al(OH)3? (2) Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O(3) Al3++4OH-=AlO2-+2H2O

当n(Al3+)/n(OH-)≥1/3时, m[Al(OH)3]=78g/mol.n(OH-)/3
当n(Al3+)/n(OH-)≤1/4时,m[Al(OH)3]=0 当1/4<n(Al3+)/n(OH-)<1/3时, m[Al(OH)3]=78g/mol.[4n(Al3+)-n(OH-)]

练习:向含有amolAlCl3的溶液中加入 含bmolKOH的溶液,生成沉淀的物质 的量可能是(1)amol(2)bmol(3) a/3mol(4)b/3mol(5)0mol(6) (4a-b)mol
A、(1)(2)(4)(5)(6) B、(1)(3)(4)(5)(6) C、(1)(2)(3)(5)(6) D、只有(1)(3)(5)

THANK YOU!

2007.11.26

二、“铝三角”及其相互转化关系

1.Al3+―→Al(OH)3 (1)可溶性铝盐与少量的强碱反应: Al3++3OH-(少量)===Al(OH)3↓

(2)可溶性铝盐与氨水反应: Al3 +3NH3· 2O===Al(OH)3↓+3NH4 H 2.Al(OH)3―→Al3+ Al(OH)3 与强酸溶液反应: Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O 3.Al3+―→AlO- 2 可溶性铝盐与过量的强碱反应: Al3++4OH-(过量)===AlO-+2H2O 2
+ +

4.AlO2 ―→Al3





偏铝酸盐溶液与足量的强酸反应:
- AlO2 +4H+===Al3++2H2O

5.AlO-―→Al(OH)3 2 (1)偏铝酸钠溶液中加入少量强酸:
- AlO2 +H+(少量)+H2O===Al(OH)3↓

(2)偏铝酸钠溶液中通入 CO2:
2 2AlO2 +CO2(少量)+3H2O===2Al(OH)3↓+CO3
- -

AlO2 +CO2(过量)+2H2O===Al(OH)3↓+HCO3





4.AlO2 ―→Al3





偏铝酸盐溶液与足量的强酸反应:
- AlO2 +4H+===Al3++2H2O

5.AlO-―→Al(OH)3 2 (1)偏铝酸钠溶液中加入少量强酸:
- AlO2 +H+(少量)+H2O===Al(OH)3↓

(2)偏铝酸钠溶液中通入 CO2:
2 2AlO2 +CO2(少量)+3H2O===2Al(OH)3↓+CO3
- -

AlO2 +CO2(过量)+2H2O===Al(OH)3↓+HCO3





6.Al(OH)3―→AlO2



Al(OH)3 溶于强碱溶液:
- Al(OH)3+OH-===AlO2 +2H2O

三、有关Al(OH)3沉淀的图象分析

向AlCl3中加NaOH溶液和向NaAlO2中加盐酸,只要沉淀量
未达最大值(如相关图象中a、b),则产生沉淀对应的碱或酸有 两种情况,进行计算时要注意讨论.

考查点

含铝物质间的转化——————————

[例2] (2010· 济宁一中高一期中)A、B、C、D、E五种化

合物,均含有常见元素,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).

(1)写出化学式:A_______,C_______,D_________, E__________. (2)写出下列反应的离子方程式.

A→B___________________________________________
F→E___________________________________________.

[解析] 题目应以B物质作为突破口:

[答案]


(1)KAlO2

Al2O3

AlCl3

NaAlO2


(2)AlO2 +CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO3 2Al+2OH-+2H2O===2AlO-+3H2↑ 2

[关键一点] 实验室制备Al(OH)3的方法有三种: (1)Al2(SO4)3+6NH3· 2O===2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4 H (2)NaAlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3

(3)AlCl3+3NaAlO2+6H2O===4Al(OH)3↓+3NaCl

下列变化不可能通过一步实验直接完成的是 . A.Al(OH)3→Al2O3 C.Al→AlO- 2 B.Al2O3→Al(OH)3 D.Al3+→Al(OH)3

(

)

解析: Al(OH)3 加热分解可直接得 Al2O3,Al 与强碱溶液反应 可得 AlO2 ,Al3 遇碱可直接得 Al(OH)3,Al2O3 难溶于水,不能 通过一步反应得 Al(OH)3,应将 Al2O3 与酸或碱反应得 Al3 或 AlO2 ,再与碱或酸反应,才能得 Al(OH)3.
- + - +

答案:B

考查点三

有关氢氧化铝沉淀的图象———————

[例3]

向20 mL某物质的量浓度的AlCl3溶液中滴入2

mol/L NaOH溶液时,得到的Al(OH)3沉淀质量与所滴加
NaOH溶液的体积(mL)关系如图所示,试回答下列问题:

(1)图中A点表示的意义是________________________. (2)图中B点表示的意义是________________________. (3)上述两步反应用总的离子方程式可表示为__________

________________________________________________.
(4)若溶液中有Al(OH)3沉淀0.39 g,则此时用去NaOH溶液 的体积为________________________________________ ________________________________.

[解析] 由图可知,随着 NaOH 溶液的加入,AlCl3 溶液中有 Al3


―→Al(OH)3―→AlO 2 转 化 , 总 离 子 方 程 式 为 Al3 + 4OH








===AlO2 +2H2O. 要生成 0.39 g Al(OH)3 沉淀时有两种情况: 1 0.39 g 1 - ①AlCl3 过 量 , 即 n[Al(OH)3] = n(OH ) , = ×2 3 78 g/mol 3 mol/L×V×10-3,解得 V=7.5 mL; ②当 NaOH 相对过量时,NaOH 使 Al3+全部生成 Al(OH)3 后,又 使沉淀部分溶解,此时 n[Al(OH)3]=4n(Al3 )-n(OH ),即: 0.39 g 0.78 g =4× -2 mol/L×V×10-3 78 g/mol 78 g/mol V=17.5 mL.
+ -

[答案]

(1)生成 Al(OH)3 沉淀的最大值

(2)Al(OH)3 沉淀完全溶解于 NaOH 溶液成为 NaAlO2 溶液 (3)Al3++4OH-===AlO-+2H2O 2 (4)7.5 mL 或 17.5 mL

将物质X逐渐加入Y溶液中,生成沉淀物质的量n2与 所加X的物质的量n1的关系如图所示.符合图示情 况的是 ( )

A X Y NaOH AlCl3

B AlCl3 NaOH

C HCl NaAlO2

D NaAlO2 HCl

解析:因为是将物质X逐渐加入Y溶液中,且是沉淀逐渐 增多至最大量,再逐渐减少至消失,所以B、D都不正确;

写出化学方程式,根据最大沉淀量前后比为1∶3,而A中
在最大沉淀量前后比为3∶1,所以只有C符合题意. 答案:C


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