高三一轮复习铝及其化合物课件.ppt

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1、-,1,铝及其化合物,-,2,1通过实验探究，了解铝、氧化铝、氢氧化铝 的重要性质。2了解两性氧化物、两性氢氧化物的概念和 一般性质。3掌握与Al(OH)3沉淀量有关的图像分析和化 学计算方法。4了解复盐的概念，了解明矾的组成、性质 和用途。,-,3,下列有关金属铝及其化合物的叙述错 误的是() A铝制容器可盛装浓硫酸 B用NaOH溶液除去铝表面的氧化膜： Al2O3 + 2OH- = 2AlO2- + H2O CAl的最高价氧化物对应的水化物能溶于 稀氨水 D向明矾溶液中加入过量的氢氧化钡溶液： Al3+ + 2SO42- + 2Ba2+ + 4OH- = 2BaSO4 + AlO2- +

2、2H2O,C,【预习检测】,-,4,一、铝的性质,1、铝原子的结构：,2、铝的物理性质：,银白色金属，硬度和密度小，具有良好的导电导热性和延展性。在空气中具有很好的耐腐蚀性。,Al的原子结构示意图,-,5,3、铝的化学性质：,（较强还原性）,（1）与非金属反应（O2、Cl2）,铝在空气中缓慢氧化，在氧气中点燃剧烈燃烧。,思考1：在金属活泼性顺序中铝排在铁的前面， 那为什么铁在空气中易生锈而铝在空 气中不易被腐蚀呢？,铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜并牢固地覆盖在铝表面，阻止了内部的铝与空气接触。,-,6,Al遇冷浓硫酸、浓硝酸发生钝化：,钝化: 用电化学或化学方法使金属表面形成一 层致密的

3、氧化膜，从而阻止内部金属进 一步发生反应，这种现象称为钝化。,（2）与酸反应（HCl、稀H2SO4、稀HNO3）,4HNO3 + Al = Al(NO3)3 + NO + 2H2O,-,7,Al + 2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2,还原剂 氧化剂,反应的实质:分两步进行,将（1）+（2）2：,（3）与强溶液碱反应（NaOH溶液）,-,8,【随堂训练1】,对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使 用寿命。以下为铝材表面处理的一种方法：,碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜， 碱洗时常有气泡冒出，其原因是(用离子方 程式表示) _ 。 为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好 向槽液中加入

4、下列试剂中的_。 aNH3 bCO2 cNaOH dHNO3,b,2Al 2OH 2H2O = 2AlO 3H2,-,9,以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解， 铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为 _ 。取少量废电解液，加入NaHCO3溶液后产生 气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是_ 。,将某份铁铝合金样品均分为两份，一份加入足 量盐酸，另一份加入足量NaOH溶液，同温同 压下产生的气体体积比为32，则样品中铁、 铝物质的量之比为() A32 B21 C34 D43,【随堂训练 2 】讲义P60例1,2Al3H2O6e=Al2O3 6H,HCO3-与H反应使H浓度降低，产生Al(OH)3沉淀,

5、C,-,10,思维提升 若将盐酸改为稀HNO3且稀HNO3只被还原为 NO，则Fe、Al物质的量之比为多少？,【随堂训练 3 】讲义P60即时巩固1 等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化 钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加等质 量的铝，生成氢气的体积比为56，则甲、 乙两烧杯中的反应情况可能分别是() A甲、乙中都是铝过量 B甲中铝过量、乙中碱过量 C甲中酸过量、乙中铝过量 D甲中酸过量、乙中碱过量,5：4,B,-,11,Fe2O3和Al粉的混和物,没有吸出任何物质,证明混合物中没有铁粉。,Fe2O3和Al粉的混和物(铝热剂),KClO3 (引燃剂),镁带,坩锅,吸出的有物质,证明混合物中有铁

6、粉生成。,【现象】,发光、放热、反应剧烈,有熔融物落入沙中,（4）与某些氧化物反应铝热反应,铝热剂：铝与活泼性较弱的金属氧化物的混合物,-,12,铝热反应的应用： 在生产上，如用于焊 接钢轨、冶炼金属等。,铝除了和Fe2O3反应外，还可以和FeO、 Fe3O4、 Cr2O3、V2O5、MnO2等金属氧化物组成铝热剂发生铝热反应，冶炼Fe、V、Cr、Mn等金属。,思考2上述铝热反应是如何发生的？,-,13,试一试：写出 Al 分别与 MnO2 、V2O5 的反应方程式,4、铝能冶炼金属和制成铝热剂，因为（ ） A、密度小、熔点低 B、在空气中燃烧，发出耀眼白光 C、具有还原性 D、是金属,【随堂

7、训练】,C,-,14,实验探究 1 某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行研究。,-,15,按反应类型写出实验中发生反应的化学方程式各一个(是离子反应的只写离子方程式)置换反应_ ；化合反应_。(2)用石墨作电极，电解上述实验分离出的溶 液，两极产生气泡。持续电解，在阴极附近 的溶液中还可观察到的现象是 ， _ 。解释此现象的离子方程式是,2Al 6H= 2Al3 3H2或 2Al 3Cu2 = 2Al3 3Cu,2CuO2H2OCO2=Cu2(OH)2CO3,生成白色沉淀，后沉淀逐渐溶解至消失,Al3 3OH = Al(OH)3Al(OH)3 OH = AlO 2H2O,-,16,(3)

8、工业上可用铝与软锰矿(主要成分为MnO2)反 应来冶炼金属锰。 用铝与软锰矿冶炼锰的原理是(用化学方程 式表示） 。 MnO2在H2O2分解反应中作催化剂。若将适 量MnO2 加入酸化后的H2O2溶液中，MnO2 溶解产生Mn2，该反应的离子方程式是 _ 。,MnO2 H2O2 2H= Mn2 O22H2O,-,17,4、Al的工业制法电解熔融氧化铝,由于铝的熔点很高，故在氧化铝中添加冰晶石（Na3AlF6)降低其熔点。,2Al + 3CuSO4 3Cu + Al2(SO4)3,-,18,二、铝的化合物,1、氧化铝(Al2O3)：,（1）物理性质：白色、不溶于水的固体，熔点很 高（2054）常

9、作耐火材料。,刚玉的主要成分是Al2O3 ，其中把含少量铬元素的刚玉称为红宝石；含少量的铁和钛元素的刚玉称为蓝宝石。,-,19,两性氧化物：,既能与酸反应又能与碱反应只生成盐和水的氧化物。,（2）Al2O3的化学性质,与酸、强碱反应具有两性,（3）、工业制备：,-,20,2、氢氧化铝Al（OH)3：,（1）物理性质： 白色胶状物质，不溶于水，有强的吸附性可以吸附水中的悬浮物和各种色素。（2）化学性质： 不稳定性：受热易分解,与酸、强碱反应具有两性,-,21,氢氧化铝为“两性氢氧化物”,碱式电离,酸式电离,左右逢源,与碱反应,与酸反应,Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O

10、,Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O,-,22,【小结】： 常见既能与酸反应又能与碱反应的物质有哪些?,金属单质： Al 等；两性氧化物： Al2O3等；两性氢氧化物： Al(OH)3等；弱酸的铵盐： (NH4)2CO3、CH3COONH4、 (NH4)2S等；弱酸的酸式盐：NaHCO3、KHS、NaHSO3 NH4HCO3、等氨基酸、蛋白质等有机物,-,23,AlCl3溶液中逐滴加入NaOH？,AlCl3中逐滴加入氨水？,Al3+3NH3.H2O = Al(OH)3 + 3NH4+,（3）Al(OH)3的制备：,Al3+ 、加入氨水,故用Al3+制取Al(OH)3用弱

11、碱溶液更合适,Al3+ + 3OH- = Al(OH)3 ,Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O,必修1P58实验,-,24,2AlO2- + CO2 + 3H2O = 2Al(OH)3 + CO32-AlO2- + CO2 + 2H2O = Al(OH)3 + HCO3-,NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸？,NaAlO2溶液中缓慢通入CO2？, AlO2-、通入CO2,AlO2- + H+ + H2O = Al(OH)3 ,Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O,故由AlO2-制取Al(OH)3用弱酸溶液更合适,-,25, Al(OH)3的制备方案与

12、试剂的选择1实验原理方案一：用铝盐(Al3)制取Al(OH)3 加入氨水至沉淀完全，一般不用强碱。Al33NH3H2O = Al(OH)3 3NH4+方案二：用铝屑、烧碱、稀H2SO4制取 方法一：Al Al3 Al(OH)3方法二：Al AlO2 Al(OH)3,H2SO4,NaOH,H+,NaOH,-,26,方法三： Al(OH)3,每制取1 mol Al(OH)3，方法 一 耗 H 和 OH 各 3 mol；方法 二 耗 H 和 OH 各 1 mol；方法 三 耗 H 和 OH 各 3/4 mol。故方法 三 最节省原料。,-,27,KAl(SO4)212H2O,KAl(SO4)2 =

13、K+ + Al3+ + 2SO42-,无色晶体，易溶于水,3、常见的铝盐 明矾,水溶液PH7,净水原理：,Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水,-,28,1铝盐(Al3)溶液中逐滴加入强碱溶液至过量,(3)有关反应：AC：Al3 3OH = Al(OH)3CD：Al(OH)3 OH = AlO2 2H2O,(1)现象：有白色沉淀产生， 后沉淀逐渐溶解,(2)有关图像：,三、Al3、Al(OH)3、AlO2- 三者之间 有关图象 及相关计算,-,29,随堂训练2 向30 mL 1 mol/L的AlCl3溶液中逐渐 加入浓度为4 mol/L的NaOH溶液，若 产生0.78 g白色沉淀，则加

14、入的NaOH 溶液的体积可能为（） A3 mL B7.5 mL C15 mL D17.5 mL,B,-,30,(4)有关计算：,Al3+,0,=1/3n(OH-),Al3+、 Al(OH)3,Al(OH)3,Al(OH)3 、AlO2-,=1/3n(OH-)= n(Al3+),AlO2-,0,-,31,(3)有关反应：AB：Al34OH = AlO2-2H2OBD：Al33AlO2-6H2O = 4Al(OH)3,2强碱溶液中逐滴加铝盐(Al3)溶液至过量,(1)现象：先无明显现象， 后逐渐产生大 量的白色沉淀,（2）有关图象,-,32,【算一算】,向300 mL 4 mol/L的NaOH溶液

15、中逐渐加入浓度360mL 1 mol/L的AlCl3溶液，则最终产生的沉淀的物质的量是多少？此时铝元素以什么形式存在？,nAl(OH)3 = 0.24mol,此时铝元素以Al(OH)3 、 AlO2- 形式存在.,-,33,(4)有关计算：,0,Al(OH)3,Al(OH)3 、 AlO2-,AlO2-,=n(Al3+)=1/3n(OH-),0,AlO2-,0,-,34,3在AlO2-溶液中逐滴加入强酸至过量,(1)现象：先生成白色沉淀， 后沉淀逐渐溶解。,(3)有关反应：AC：AlO2- HH2O = Al(OH)3CD：Al(OH)3 3H = Al3 3H2O,（2）有关图象：,C,-,

16、35,【动动手】,向含 2 mol NaAlO2 的溶液中逐滴加入浓度500mL 6 mol/L的盐酸溶液，则最终产生的沉淀的物质的量是多少？此时铝元素以什么形式存在？,nAl(OH)3 = 5/3mol,此时铝元素以Al(OH)3 、 Al3+ 形式存在.,-,36,(4)有关计算：,0,Al3+,Al(OH)3 、Al3+,AlO2-,0,C,AlO2-、 Al(OH)3,=n(H+),Al(OH)3,=n(H+)=n(AlO2-),-,37,(1)现象：先无明显现象， 反应一段时间后 逐渐产生白色沉淀,(3)有关反应：AB：4HAlO2- = Al32H2OBD：Al33AlO2-6H2

17、O = 4Al(OH)3,4. 在强酸溶液中逐滴加入AlO2-溶液至过量,（2）有关图象：,-,38,【动手算算】,向500mL 8 mol/L的盐酸溶液中逐渐加入含 2 L 一定浓度的NaAlO2溶液，若最终产生的沉淀的物质的量是2 mol,则该NaAlO2溶液的物质的量浓度为多少？此时铝元素以什么形式存在？,此时铝元素以Al(OH)3 、 Al3+ 形式存在.,C（NaAlO2）=1.25 mol/L,-,39,(4)有关计算：,0,0,0,Al3+,Al3+,Al3+、 Al(OH)3,Al(OH)3,=n(AlO2-) =1/3n(H+),-,40,【思考】？ 不用其他试剂，用化学方法

18、如何鉴别 下列失去标签的试剂？ 1、稀盐酸和aAlO2溶液 2、AlCl3溶液与NaOH溶液,利用互滴时产生的现象不同来鉴别,-,41,5明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至过量,(2)有关反应：OA：2KAl(SO4)23Ba(OH)2= 2Al(OH)33BaSO4K2SO4AB：2Al(OH)3K2SO4Ba(OH)2= BaSO42KAlO24H2O,(1)现象：先有白色沉淀生成， 然后部分沉淀溶解。,（2）有关图像：,-,42,6向Mg2与Al3的酸性溶液中逐滴 加入强碱溶液,(1)现象：无明显现象 出现沉淀渐多 最多减少不变,(3)有关反应：OA：HOH=H2OAB：Al33OH

19、=Al(OH)3 Mg22OH=Mg(OH)2BC：Al(OH)3OH=AlO2-2H2O,（2）有关图象：,-,43,【随堂训练3】 某无色溶液中，已知含有H、Mg2、Al3等阳离子，逐滴加入NaOH(溶液)，则消耗NaOH(溶液)体积(x轴)和生成沉淀量(y轴)之间的函数关系，可用下图表示，则下列图中正确的是(),B,-,44,铝的存在：,铝元素占地壳总量的7.73%， 是地壳中含量最多的金属。,铝是活泼的金属，因此铝元素在自然界中均以化合态的形式存在。,四、从铝土矿中提取铝,铝元素在地壳中的主要存在于 中，其主要成分 ，还含有少量的 。,Al2O3,铝土矿,Fe2O3、SiO2,-,45

20、,Al2O3Fe2O3SiO2,Al2O3,方法1,Al,酸溶法,所加试剂顺序：酸、碱、（弱）酸,-,46,Al2O3Fe2O3SiO2,方法2,碱溶法,Al2O3,Al,所加试剂顺序：碱、酸、（弱）碱,-,47,从铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下：,【随堂训练4】,-,48,请回答下列问题：(1)流程甲加入盐酸后生成Al3的离子方程式为_。(2)流程乙加入烧碱后生成SiO32-的离子方程式为_。(3)验证滤液B中含Fe3，可取少量滤液并加入_ (填试剂名称)。(4)滤液E、K中溶质的主要成分是_ (填化学式)，写出该溶液的一种

21、用途：_ 。,Al2O3 6H = 2Al3 3H2O,SiO2 2OH = SiO32- H2O,硫氰化钾 (或苯酚溶液等),NaHCO3,制纯碱 (或做发酵粉等 ）,-,49,(5)已知298 K时，Mg(OH)2的溶度积常数 Ksp5.61012，取适量的滤液B，加 入一定量的烧碱达到沉淀溶解平衡，测得 pH13.00，则此温度下残留在溶液中的 c(Mg2)_ 。,5.61010 mol/L,-,50,NaAlO2 AlCl3,Al,6,5,12,8,7,10,11,Al2O3,Al(OH)3,4,9,13,课后作业：完成上述反应的化学方式和离子方程式,【归纳小结】：Al及其化合物之间的相互转化,