(共34张PPT)
第二课时 铝的重要化合物
1．了解铝的重要化合物的主要性质及应用。
2．了解铝的化合物相互转变的图象。
3．了解与Al(OH)3相关的简单计算。
一、氧化铝
1．物理性质
色态 溶解性 熔点 硬度
白色固体 难溶于水 很高 很大
2.化学性质
Al2O3是 氧化物，与 或 溶液都能反应生成盐和水。
(1)与强酸反应的离子方程式： 。
(2)与强碱反应的离子方程式： 。
3．用途
(1)冶炼金属 的原料
(2)良好的 材料
两性
强酸
强碱
Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O
Al2O3＋2OH－===2AlO2－＋H2O
铝
耐火
二、氢氧化铝
1．物理性质
于水的 物质。
2．化学性质
3.用途
(1)能凝聚水中的悬浮物并能 ，可用来净水。
(2)利用其 性，可用作胃酸中和剂。
不溶
白色胶状
吸附色素
弱碱
已学过的物质中既能与盐酸，又能与NaOH溶液反应
的有哪些？
【提示】 有Al、Al2O3、Al(OH)3、NaHCO3、(NH4)2CO3等。
三、硫酸铝钾[KAl(SO4)2]
1．电离方程式： 。
2．十二水合硫酸铝钾
化学式： ，俗名： ，无色晶体，可溶于水，
在天然水中生成 ，可用作净水剂。
KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SO42－
KAl(SO4)2·12H2O
明矾
Al(OH)3胶体
一、氧化铝和氢氧化铝
金属氧化物一定是碱性氧化物吗？
[师生互动]
【提示】 氧化物可分为酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物、不成盐氧化物(CO、NO)、过氧化物(Na2O2)等。金属氧化物不一定是碱性氧化物，如Al2O3为金属氧化物，却是两性氧化物。
制备Al(OH)3时为什么用氨水而不用NaOH溶液？
[学生交流]
【提示】 以铝盐为原料制备Al(OH)3，通常用氨水而不用NaOH溶液，因为过量的氨水不能溶解Al(OH)3，而过量的NaOH可溶解Al(OH)3使反应物的量不易控制。
①在AlCl3溶液里逐滴加入NaOH溶液至过量，产生什么现象？写出有关的离子方程式；②所得溶液取少许，再逐滴加入稀盐酸至过量，又有何现象？写出相应的离子反应方程式。
[学生交流]
【提示】 ①先有白色胶状沉淀生成，后沉淀不断溶解至全部消失。有关反应的离子方程式为：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，
Al(OH)3＋OH－===AlO2－＋2H2O。
②溶液中逐渐产生白色胶状沉淀，然后沉淀不断溶解至完全消失。有关反应的离子方程式为：OH－＋H＋===H2O，
AlO2－＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓，
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。
二、“铝三角”及其之间的相互转化
1．Al3+―→Al(OH)3
(1)可溶性铝盐与少量NaOH溶液反应：
Al3++3OH-(少量)===Al(OH)3↓
(2)可溶性铝盐与氨水反应：
Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4+
2．Al(OH)3―→Al3+
Al(OH)3溶于强酸溶液：
Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
3．Al3+―→AlO2-
可溶性铝盐与过量的强碱反应：
Al3++4OH-(过量)===AlO2-+2H2O
4．AlO2-―→Al3+
偏铝酸盐溶液与足量的盐酸反应：
AlO2-+4H+===Al3++2H2O
5．AlO2-―→Al(OH)3
(1)偏铝酸钠溶液中加入少量盐酸：
AlO2-+H+(少量)+H2O===Al(OH)3↓
(2)偏铝酸钠溶液中通入CO2：
2AlO2-+CO2(少量)+3H2O===2Al(OH)3↓+CO32-
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
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===2AlO2－＋3H2↑
有A、B、C、D、E 5种化合物，其中A、B、C、D是铝
元素的化合物，F是一种气体，在标准状况下对空气的相对密度是1.103，
且有下列反应：
①A＋NaOH―→D＋H2O
②B A＋H2O
③C＋NaOH(适量)―→B＋NaCl
④E＋H2O―→NaOH＋F
⑤C＋D＋H2O―→B
则A、B、C、D的化学式分别是：A________，B________，C________，
D________。
写出4 mol C和6 mol E在水溶液中发生反应的化学方程式为：
_________________________________________________________。
【解析】 本题应从反应④开始，由气体F在标况下的相对密度知MF＝
29×1.103＝32，故F为O2。由④的反应知E中必含有Na，且能与H2O反应
放出O2，故E为Na2O2；由反应③可知C中一定含有氯元素又知C中含铝元
素，故C为AlCl3；在铝的常见化合物中，受热分解成一种化合物和水的物
质为Al(OH)3，故B为Al(OH)3，则A为Al2O3。由①可知D为NaAlO2。
【答案】 Al2O3 Al(OH)3 AlCl3 NaAlO2
4AlCl3＋6Na2O2＋6H2O===4Al(OH)3↓＋12NaCl＋3O2↑
三、Al(OH)3沉淀的图象分析及有关计算
铝盐溶液与碱反应的现象及图象关系如何？
[师生互动]
【提示】 归纳如下：
实验操作 向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液 向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液 向AlCl3溶液中滴加氨水
实验现象 生成白色沉淀，且沉淀逐渐增多，一段时间后又逐渐减少，直至全部消失 生成白色沉淀，但沉淀立即消失，一段时间后沉淀又逐渐增多 生成白色沉淀，且沉淀逐渐增多，并不再消失
图象
偏铝酸盐与酸反应的现象及图象关系如何？
[学生交流]
【提示】 归纳如下：
实验操作 向NaAlO2溶液中滴加HCl溶液 向HCl溶液中滴加NaAlO2溶液 向NaAlO2溶液中通入CO2
实验现象 生成白色沉淀，且沉淀逐渐增多，一段时间后又逐渐减少，直至全部消失 生成白色沉淀，但沉淀立即消失，一段时间后沉淀又逐渐增多 生成白色沉淀，且沉淀逐渐增多并不再消失
图象
铝盐和强碱溶液反应生成Al(OH)3沉淀的量有几种情况？如何进行计算？
[师生互动]
【提示】 Al3＋与OH－反应生成Al(OH)3沉淀的定量计算规律可溶性铝盐与强碱溶液混合时，二者相对量的大小要影响产物的生成：
强碱不足量时：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓①
强碱足量时：Al(OH)3＋OH－===AlO2－＋2H2O②
综合上述两式可得：Al3＋＋4OH－===AlO2－＋2H2O③
设Al3＋、OH－的物质的量分别为n(Al3＋)、n(OH－)，最终生成Al(OH)3的质量为m[Al(OH)3]，借助数轴讨论如图所示：
a．当n(OH-)/n(Al3+)≤3时，OH-全部反应，Al3+剩余，反应按①式进行，m[Al(OH)3]=26n(OH-)。
b．当n(OH-)/n(Al3+)≥4时，Al3+全部反应，OH-剩余，反应按③式进行，m[Al(OH)3]=0。
c．当3＜n(OH-)/n(Al3+)＜4时，按反应①和②式进行，m[Al(OH)3]=4n(Al3+)-n(OH-)]×78。
向50 mL 1mol·L－1的Al2(SO4)3溶液中加入100 mL KOH溶液，
充分反应得到3.9 g沉淀，则KOH溶液的物质的量浓度可能是( )
A．1 mol·L－1 B．3 mol·L－1
C．1.5 mol·L－1 D．3.5 mol·L－1
【思路点拨】 本题可用两种方法求解：
方法一：根据Al3＋和Al(OH)3沉淀的量的关系，计算KOH的浓度，要分别
考虑KOH不足和KOH过量两种情况。
方法二：利用图象法，根据题意画出Al3＋与KOH反应生成沉淀的图象，
分析求解。
方法二：用图象法求解，如图所示，当生成沉淀0.05 mol时，
①需KOH 0.15 mol；②需KOH 0.35 mol。
【答案】 CD
若将上题中“50 mL”改为100 mL，KOH的浓度可能是多少？
【提示】 可能为1.5 mol/L或7.5 mol/L，反应的图象为
根据线段间比例可以得出a=0.15 b=0.75
故c(NaOH)==1.5 mol/L
或c(NaOH)==7.5 mol/L
【点拨】 1.铝的氧化物是两性氧化物，氢氧化物为两性氢氧化物，故Al2O3或Al(OH)3均能溶于强酸强碱，生成相应的盐和水。根据此性质可以用于物质的鉴别、推断、除杂等。
2．铝盐、氢氧化铝和偏铝酸盐三者之间的相互转化关系是铝的重要化合物性质的焦点，“沉淀的溶解与生成、生成与溶解”整个过程中反应物与生成物物质的量之间的变化关系也是计算的焦点。
3．明矾在日常生产和生活中常作净水剂。
KAl(SO4)2·12H2O溶于水，形成KAl(SO4)2溶液，发生电离：KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SO42－。电离出的Al3＋可发生反应，Al3＋＋3H2O?? Al(OH)3(胶体)＋3H＋]类似于Fe(OH)3胶体的生成]，生成的胶状Al(OH)3吸附能力强，凝聚水中悬浮物一同沉淀，起到净水作用。
1．下列各种物质既能与强酸反应又能与强碱反应的是( )
①Al ②AlCl3 ③NaCl ④Al(OH)3 ⑤Al2O3 ⑥NaHCO3
A．①②③④⑤⑥ B．①③④⑤
C．④⑤ D．①④⑤⑥
【答案】 D
2．下列变化不可能通过一步实验直接完成的是( )
A．Al(OH)3→Al2O3 B．Al2O3 →Al(OH)3
C．Al→AlO2－ 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
3．(2009年中山高一检测)下列关于Al(OH)3的性质叙述错误的是( )
A．Al(OH)3是两性氢氧化物
B．Al(OH)3是难溶于水的白色胶状物质
C．Al(OH)3能凝聚水中的悬浮物，也能吸附色素
D．Al(OH)3既溶于NaOH溶液、氨水，又能溶于盐酸
【解析】 Al(OH)3是两性氢氧化物，能溶于酸，也能溶于NaOH、KOH
等强碱，但Al(OH)3不能溶于氨水等弱碱。
【答案】 D
4．向用HCl酸化过的AlCl3溶液中逐滴滴入NaOH溶液，图中能正确表示这个
反应的是( )
【解析】 向AlCl3溶液中逐滴滴入NaOH溶液，先生成白色沉淀，再加
入NaOH溶液，沉淀逐渐溶解，最后完全消失，生成1 mol Al(OH)3需
3 mol时NaOH，溶解1 mol Al(OH)3需1 mol NaOH。NaOH的用量应是
3∶1，A、B错误，用HCl酸化过的AlCl3溶液中含有酸，加入NaOH溶液
先中和溶液中的酸，然后才生成Al(OH)3沉淀，故C也是错误的。
【答案】 D
5．阅读材料，回答下列问题。
材料 近年来，科技人员研究得到一种新型材料——泡沫铝。它是把发泡
剂加到熔融或固体粉末的铝合金中而制成的，其优点是硬度高，密度小\
(约为0.16～0.5克/厘米3)，比木材还轻，可浮于水面，又有很大刚性，且
隔音、保温，是一种良好的建筑材料和轻质材料，可大批量投放市场。
(1)铝制成铝箔作食品包装，是利用它的哪一性质( )
A．金属光泽 B．延展性
C．导电性 D．导热性
(2)铝在空气中会被氧化生成一层致密的氧化膜(氧化物)而对铝起保护作
用，但这层氧化膜(氧化物)遇到强酸或强碱都会溶解，请写出：
其与盐酸反应的离子方程式：_________________________________。
与氢氧化钠溶液反应的化学方程式：____________________________。
【答案】 (1)B (2)Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O
Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O
6．在含有Ag＋、Al3＋、Ca2＋、Mg2＋四种离子的溶液中，逐一加入有关物
质，填写下列空白：
(1)往混合溶液中加入盐酸，生成________沉淀，反应的离子方程式是：
_____________________________________________________________。
(2)把(1)中所得的物质过滤，往滤液中加入氨水，使溶液呈碱性，又出现
________色沉淀，是______________(写名称)，反应的离子方程式是：
____________________________________________________________。
(3)把(2)中所得的物质过滤，往滤液中加入碳酸钠溶液，又出现________
色沉淀，反应的离子方程式是：_________________________________。
(4)向(2)中所得的沉淀中加入过量的NaOH溶液，所观察到的现象是
______________，反应的离子方程式是：_________________________，
不溶的物质是________。
【解析】 弄清楚Mg2＋、Al3＋共存的环境与条件是解题的关键。正确的
思路是Mg2＋、Al3＋都不能在碱性条件下共存，且Al(OH)3只溶于强碱和
强酸，Mg(OH)2只溶于酸。
【答案】 (1)白色 AgCl Ag＋＋Cl－===AgCl↓ (2)白 氢氧化镁、氢
氧化铝 Mg2＋＋2NH3·H2O===Mg(OH)2↓＋2NH4＋，
Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4＋
(3)白 Ca2＋＋CO32－===CaCO3↓
(4)部分沉淀溶解 Al(OH)3＋OH－===AlO2－＋2H2O Mg(OH)2第三章 第二节
第二课时 铝的重要化合物
(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)
一、选择题
1．由Al3＋→Al(OH)3→AlO2－→→Al3＋系列变化中，中应填写的是( )
A．Al(OH)3 B．AlCl3
C．HCl D．NaOH
【解析】 由Al3＋转变为Al(OH)3，再转变为AlO2－，是通过加入OH－实现的，故由AlO2－再转变为Al3＋，应加入H＋，AlO2－首先转化为Al(OH)3，然后转化为Al3＋，A项符合题意。
【答案】 A
2．要除去Fe2O3中混有的Al2O3，最好的方法是( )
A．用盐酸洗涤过滤 B．加热用H2还原
C．加热用CO还原 D．用NaOH洗涤、过滤
【答案】 D
3．(2009年南京高一期中)实验室中，要使AlCl3溶液中的Al3＋全部沉淀出来，适宜用的试剂是( )
A．NaOH溶液 B．Ba(OH)2溶液
C．盐酸 D．氨水
【解析】 盐酸和AlCl3溶液不反应，Al(OH)3可溶于强碱如NaOH溶液、Ba(OH)2溶液，但不溶于弱碱如氨水中。
【答案】 D
4．下列各组物质的稀溶液相互反应，无论是前者滴入后者，还是后者滴入前者，反应现象都相同的是( )
A．NaHSO4和Ba(OH)2
B．AlCl3和NaOH
C．NaAlO2和H2SO4
D．Na2CO3和H2SO4
【答案】 A
5．将一定量的镁铝合金放入一定量的盐酸中，合金恰好全部溶解，向所得溶液中滴加一定浓度的NaOH溶液，加入的NaOH溶液的体积(V)与沉淀质量(m)的关系如图所示。下面说法正确的是( )
A．A点的沉淀是Mg(OH)2、Al(OH)3
B．B点的沉淀是Mg(OH)2、Al(OH)3
C．A点的沉淀是Al(OH)3
D．B点的沉淀是Mg(OH)2
【解析】 A点产生最大沉淀量。Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，之后再加入NaOH溶液，Al(OH)3溶解，Al(OH)3＋OH－===AlO2－＋2H2O，至B点时Al(OH)3溶解完全，只剩下Mg(OH)2。
【答案】 AD
6．有Mg、Al混合粉末10.2 g，将它溶于500 mL 4 mol/L的盐酸里，若要使沉淀质量达到最大值，则需加入2 mol·L－1氢氧化钠溶液的体积为( )
A．1 000 mL B．500 mL
C．100 mL D．1 500 mL
【解析】 因为MgMg2＋Mg(OH)2，
AlAl3＋Al(OH)3，
沉淀的量达到最大值时Al元素全部形成Al(OH)3沉淀而不被溶解，此时NaOH消耗的物质的量恰好等于盐酸中HCl的物量的量，即n(NaOH)＝n(HCl)故2mol/L×V＝4 mol/L·500×10－3L所以V＝1 000 mL。
【答案】 A
二、非选择题
7．在50 mL b mol·L－1的AlCl3溶液中加入50 mL a mol·L－1NaOH溶液。
(1)当a≤3b时，生成Al(OH)3沉淀的物质的量为________。
(2)当a、b满足________条件时，无沉淀产生。
(3)当a、b满足________条件时，先有沉淀生成，后又有部分沉淀溶解，此时Al(OH)3 的质量为________g。
【解析】 在AlCl3溶液中加入NaOH溶液，可以生成Al(OH)3沉淀，由于Al(OH)3是两性氢氧化物，在NaOH溶液过量时会溶解。因此生成的沉淀的物质的量与Al3＋和OH－的物质的量的比值有关。
【答案】 (1) mol (2)a≥4b (3)3b＜a＜4b 3.9(4b－a)
8．A、B、C是单质，其中A是金属，各种物质间的转化关系如图：
根据图示转化关系回答：
(1)写出下列物质的化学式。
A________，B________，乙________，丁________。
(2)写出下列变化的化学方程式。
①A与NaOH溶液反应的化学方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②甲与NaOH溶液反应的离子方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)将一定量的A加入到NaOH溶液中，产生的C在标准状况下的体积为3.36 L，则消耗的A的物质的量为________，转移电子的物质的量为________。
【解析】 常见金属单质中能与NaOH溶液反应产生气体的只有Al，所以A是Al，乙是NaAlO2，C是H2，甲是Al的化合物，可和NaOH溶液反应产生NaAlO2，可能是Al2O3，则丙是H2O，B即是O2。根据NaAlO2＋CO2＋2H2O===NaHCO3＋Al(OH)3↓得丁是Al(OH)3。
【答案】 (1)Al O2 NaAlO2 Al(OH)3
(2)①2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
②Al2O3＋2OH－===2AlO2－＋H2O
(3)0.1 mol 0.3 mol
9．(能力提高)某校化学兴趣小组用下图所示过程除去AlCl3中含有的Mg2＋、K＋杂质离子并尽可能减少AlCl3的损失。请回答下列问题：
(1)写出混合物中加入足量氢氧化钠溶液时，溶液中发生反应的离子方程式：
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
(2)氢氧化钠溶液能否用氨水代替，为什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)溶液a中存在的离子有 ；在溶液a中加入盐酸时需控制盐酸的量，为什么________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
为此，改进方法是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】 (1)Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
Al3++3OH-===Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH-===AlO2-+2H2O
(2)不能，因为在Al3+与氨水反应生成Al(OH)3后，Al(OH)3不能与氨水继续反应，从而不能将Al(OH)3与Mg(OH)2分开
(3)Cl-、K+、AlO2-、H+、OH-、Na+ 因为氢氧化铝能与强酸反应，所以在加入盐酸沉淀AlO2-时，需要控制盐酸的量，以防止部分铝转化成Al3+ 通入过量二氧化碳气体
