10-11高中化学课时讲练通课件：3.2.2 几种重要的金属化合物（人教版必修1）

(共63张PPT)
【典例1】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）写出下列变化的反应方程式。
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___________。
【思路点拨】解答此题要注意以下三点：
（1）依据常见金属性质判断物质A;
(2)依据物质性质正确书写化学方程式;
(3)依据化学方程式进行计算。
【自主解答】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
【典例2】把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后，产生1.16 g白色沉淀，再向所得浊液中逐滴加入1.00 mol·L-1HCl溶液，加入HCl溶液的体积与生成沉淀的关系如图所示。试回答：
(1)A点的沉淀物的化学式为________________，
理由是_________________________________。
（2）写出A点至B点发生反应的离子方程式_____________________________________。
(3)原混合物中MgCl2的质量是______g，AlCl3的质量是_______g,NaOH的质量是________g。
(4)C点所用HCl溶液的体积为_________mL。
【思路点拨】解答此题要注意以下三点：
（1）明确图像横纵坐标代表的意义；
(2)通过图像明确溶液中存在的离子；
(3)明确铝三角间的转化关系。
【自主解答】(1)加入10.0 mL HCl溶液后沉淀才增加，说明原混合物中NaOH过量，故A点的沉淀只有Mg(OH)2。
(2)A→B,AlO2-刚好生成Al(OH)3，
反应式为AlO2-+H2O+H+====Al(OH)3↓。
(3)n(MgCl2)=n［Mg(OH)2］= =0.020 mol,
m(MgCl2)=0.020 mol×95 g·mol-1=1.90 g,
n(AlCl3)=n(AlO2-)=1.00 mol·L-1×(30.0-10.0) mL
×10-3 L·mL-1=0.020 mol,
m(AlCl3)=0.020 mol×133.5 g·mol-1=2.67 g。
n(NaOH)=2n(MgCl2)+4n(AlCl3)+1.00 mol·L-1
×0.010 L=0.130 mol,
m(NaOH)=0.130 mol×40.0 g·mol-1=5.20 g。
(4)从B→C，加入的HCl刚好把Mg(OH)2、Al(OH)3溶解
掉。n(HCl)=0.030 L×1.00 mol·L-1+2n［Mg(OH)2］+3n［Al(OH)3］=0.130 mol,V(HCl溶液)=
=0.130 L=130 mL。
答案：(1)Mg(OH)2 加入10.0 mL盐酸正好中和过
量的NaOH，再加盐酸沉淀增加，说明AlO2-转化为
Al(OH)3，故A点沉淀为Mg(OH)2
(2)AlO2-+H++H2O====Al(OH)3↓
(3)1.90 2.67 5.20 (4)130
知识点一：氧化铝
1.(2010·湛江高一检测)以Al2O3为原料制取氢氧化铝，最好的方法是( )
A.将Al2O3溶于水
B.将Al2O3先溶于盐酸中，之后滴加氢氧化钠溶液
C.将Al2O3先溶于盐酸中，之后滴加氨水
D.将Al2O3先溶于NaOH溶液中，之后滴加盐酸
【解析】选C。氧化铝是两性氧化物，不溶于水，A错；氢氧化铝能溶于NaOH溶液，将其溶于盐酸中，再滴加NaOH溶液，不能确定NaOH是过量还是不足，不能把握准确，不恰当，B错；氢氧化铝不溶于氨水，所以在氯化铝溶液中滴加过量的氨水，可以使铝离子全部生成氢氧化铝沉淀，C可以；氢氧化铝同样可以溶于盐酸，所以这种方法也不恰当，D错，综上所述答案为C。
2.下列关于氧化物的叙述中，正确的是( )
A.酸性氧化物都可以与强碱溶液反应
B.与水反应生成酸的氧化物都是酸性氧化物
C.金属氧化物都是碱性氧化物或两性氧化物
D.不能与酸反应的氧化物一定能与碱反应
【解析】选A。抓住氧化物中的特例，认真分析氧化物的有关性质，加深理解。根据酸性氧化物的概念，可知酸性氧化物都能与碱反应，但与水反应生成酸的氧化物并不一定是酸性氧化物，如3NO2+H2O====2HNO3
+NO，NO2并非酸性氧化物。金属氧化物中的Na2O2既不是碱性氧化物也不是两性氧化物。CO既不与酸反应，也不与碱反应，则正确答案为A。
3.（2010·厦门高一检测）固体混合物A中含有AlCl3、Al2O3和Fe2O3,A在一定条件下可实现如图所示的变化，填写下列空白：
(1)沉淀B为_____(填化学式，下同)，沉淀C为_____。
(2)溶液乙中的生成物为_____。
(3)写出反应①的化学方程式_____________。
【解析】依据题意将所给物质溶于水，只有氯化铝能溶于水，其他物质不溶，将沉淀溶于NaOH溶液中，反应的是氧化铝，不反应的是氧化铁；氯化铝溶液中滴加过量的氨水，生成氢氧化铝沉淀和氯化铵溶液。
答案：(1)Fe2O3 Al(OH)3
(2)NH4Cl
(3)Al2O3+2NaOH====2NaAlO2+H2O
知识点二：氢氧化铝
4.实验室需要使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.硫酸 D.氨水
【解析】选D。使铝盐全部沉淀的方法是使沉淀剂适当过量，因为氢氧化铝既能溶于酸，又能溶于强碱，所以不能用酸或强碱来制备，只能用铝盐与过量氨水来制备。
5.下列反应方程式中，正确的是( )
A.Al2（SO4）3与过量氨水溶液反应
Al3++4NH3·H2O====AlO2-+4NH4++2H2O
B.氧化铝和过量的烧碱溶液反应
Al2O3+OH-====2AlO2-+H2O
C.氯化铝溶液与少量NaOH溶液反应
Al3++3OH-====Al(OH)3↓
D.铝与醋酸反应
2Al+6H+====2Al3++3H2↑
【解析】选C。A中Al（OH）3只能溶于强碱而不能溶
于氨水这样的弱碱，此反应的离子方程式应为：Al3++3NH3·H2O====Al（OH）3↓+3NH4+，B项中电荷不守恒，D项中醋酸是弱酸，应写成分子形式。
一、选择题（本题包括5个小题，每小题4分，共20分）
1.有NaCl、MgCl2、AlCl3三种溶液，只用一种试剂就可把它们鉴别开来，这种试剂是( )
A.盐酸 B.烧碱溶液
C.氨水 D.KSCN溶液
【解析】选B。NaOH与上述三种溶液分别混合时，现象各不相同。NaCl+NaOH：无现象。
MgCl2+NaOH：生成白色沉淀，NaOH过量时沉淀也不消失，MgCl2+2NaOH====Mg(OH)2↓+2NaCl。
AlCl3+NaOH：先出现白色絮状沉淀，当NaOH过量时，沉淀逐渐溶解直至完全消失，AlCl3+3NaOH====Al(OH)3↓+3NaCl,Al(OH)3+NaOH====
NaAlO2+2H2O。
2.下列各组溶液，只用试管和胶头滴管，不用任何试剂就可以鉴别的是( )
A.KOH和Al2(SO4)3
B.稀H2SO4和NaHCO3
C.CaCl2和Na2CO3
D.Ba(OH)2和NaHSO4
【解析】选A。不用任何试剂鉴别物质的题型，是高
考的热点题型之一，若将KOH溶液滴加到Al2(SO4)3溶液中，边滴边振荡，所发生的现象是先生成沉淀，然后沉淀逐渐溶解，最后沉淀消失。若将Al2(SO4)3溶液滴加到KOH溶液中，边滴边振荡，所发生的现象是起始无沉淀产生，然后沉淀量逐渐增多，继续滴加沉淀不再增多，也不会消失。有关离子方程式为Al3++4OH-====AlO2-+2H2O，Al3++3AlO2-+6H2O====4Al(OH)3↓。
B项不管稀H2SO4滴加到NaHCO3中，还是NaHCO3滴加到稀H2SO4中都只发生：H++HCO3-====CO2↑+H2O，现象都是产生气体。C项不管CaCl2滴加到Na2CO3中还是Na2CO3滴加到CaCl2中，只发生：Ca2++CO32-====CaCO3↓，现象都是产生白色沉淀。D项不管NaHSO4滴加到Ba(OH)2中还是Ba(OH)2滴加到NaHSO4中，发生Ba2++OH-+H++SO42-
====BaSO4↓+H2O或Ba2++2OH-+2H++SO42-====BaSO4↓
+2H2O，现象都是产生白色沉淀。
3.向MgSO4和Al2(SO4)3的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液。在下图中，能正确表示上述反应的是(横坐标表示加入NaOH溶液的体积，纵坐标表示反应生成沉淀的质量)( )
【解析】选D。
开始发生反应：MgSO4+2NaOH====Mg(OH)2↓+Na2SO4
Al2(SO4)3+6NaOH====2Al(OH)3↓+3Na2SO4
表现为图像中沉淀量逐渐增多。沉淀量达最大时，再滴加NaOH溶液发生反应：Al(OH)3+OH-====AlO2-+2H2O表现为图像中沉淀量逐渐减少至某一程度不变，故选D。
4.下列物质中既能跟盐酸反应，又能跟氢氧化钠溶液反应的是( )
A.Al(OH)3 B.NaCl溶液
C.K2SO4溶液 D.稀H2SO4
【解析】选A。本题考查的是两性物质的性质，既能和酸反应，又能和碱反应，则Al(OH)3属于两性氢氧化物，与盐酸反应产物是AlCl3，与氢氧化钠溶液反应产物是NaAlO2。
5.(双选)向20 mL 1 mol·L-1的Al2(SO4)3溶液中加入30 mL KOH溶液，充分反应得到0.78 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.5 mol·L-1 D.7 mol·L-1
【解析】选A、C。解本题时要明确：生成的Al(OH)3沉淀可溶于过量的KOH溶液，所以分两种情况(KOH不足或过量)来讨论。从Al3+的物质的量与沉淀Al(OH)3的物质的量比较可推测KOH的两种情况：①不足量时,n(KOH)=3n［Al(OH)3］;
②KOH过量时，n(KOH)=4n(Al3+)-n［Al(OH)3］。解题过程可分以下两步进行。
(1)求Al3+和Al(OH)3沉淀的物质的量：n(Al3+)=0.02 L
×1 mol·L-1×2=0.04 mol,n［Al(OH)3］=0.78 g/
78 g·mol-1=0.01 mol。(2)当KOH不足时：n(KOH)=
3n［Al(OH)3］=0.03 mol,c(KOH)=0.03 mol/0.03 L=
1 mol·L-1;当KOH过量时：n(KOH)=4n(Al3+)-
n［Al(OH)3］=0.16 mol-0.01 mol=0.15 mol,
c(KOH)=0.15 mol/0.03 L=5 mol·L-1。
二、非选择题（本题包括1个小题，共10分）
6.向20 mL某浓度的AlCl3溶液中滴加2 mol/L的NaOH溶液时，所得沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积之间的关系如图所示：
(1)图中A点的意义_______________________。
(2)最大沉淀量为______g。
(3)B点表示的意义是__________________________
(4)所用AlCl3溶液的物质的量浓度为_______。
(5)当所得沉淀量为0.39 g时，用去NaOH溶液的体积是____________。
【解析】向AlCl3溶液中滴NaOH发生的反应有
AlCl3+3NaOH====Al(OH)3↓+3NaCl ①
Al(OH)3+NaOH====NaAlO2+2H2O ②
故(1)A点的意义表示此时沉淀达最大值。
(2)A点时恰好发生①
n［Al(OH)3］= n(NaOH)= ×2 mol/L
×0.015 L=0.01 mol,
m(Al(OH)3)=0.01 mol×78 g/mol=0.78 g。
(3)B点表示沉淀又完全溶解。
(4)n(AlCl3)=n［Al(OH)3］=0.01 mol,
c(AlCl3)= =0.5 mol/L。
(5)当沉淀量为0.39 g时，由图像可知消耗的NaOH溶液的体积为7.5 mL或17.5 mL。
答案：(1)加入15 mL NaOH溶液时产生沉淀的质量最大
(2)0.78
(3)产生沉淀的量最大后，再加5 mL NaOH溶液时沉淀恰好完全溶解
(4)0.5 mol/L （5）7.5 mL或17.5 mL
1.（5分）向含n mol AlCl3的溶液中加入含m mol
NaOH的溶液，观察到的现象是先有白色沉淀生成，
后沉淀部分溶解，则生成Al(OH)3沉淀的物质的量是
( )
A.(4n-m) mol B.(4m-n) mol
C.(n-3m) mol D.(3m-n) mol
【解析】选A。由观察到的现象可知发生的反应有：
AlCl3+3NaOH====Al(OH)3↓+3NaCl
n mol 3n mol n mol
Al(OH)3 + NaOH====NaAlO2 + 2H2O
(m-3n) mol (m-3n) mol
故剩余Al(OH)3的物质的量为n-(m-3n)=(4n-m) mol。
2.（15分）某校化学兴趣小组用如图所示过程除去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___________________________。
【解析】（1）加入足量氢氧化钠溶液，Mg2+可与OH-反应生成Mg(OH)2沉淀，Al3+先与OH-反应生成Al(OH)3，生成的Al(OH)3继续与OH-反应生成NaAlO2和H2O；
（2）氢氧化钠溶液不能用氨水代替，因为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）加入氢氧化钠溶液后除去了Mg2+，但又引入了Na+，同时Al3+转化成了AlO2-；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+；氢氧化铝只能与强碱或强酸反应，因此可在溶液a中通入过量的二氧化碳气体。
答案：（1）Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
Al3++3OH-====Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH-====AlO2-+2H2O
（2）不能，因为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，所以在加入盐酸将AlO2-转化为Al（OH）3沉淀时，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