创新设计必修一第三章 第二节 第2课时文档格式.docx

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（2）良好的耐火材料。

【自主思考】

1．氧化铝可以制造耐火坩埚，这是利用了它的什么性质？

能否用它来熔化NaOH固体？

提示　应用了Al2O3熔点高的性质。

不能用它来熔化NaOH固体，因为氧化铝和熔融NaOH反应：

Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O。

二、氢氧化铝

（1）色态：

白色胶状物质。

（2）溶解性：

不溶于水。

2．实验室制备

（1）试剂：

常用Al2（SO4）3溶液与氨水反应制取氢氧化铝。

（2）现象：

生成白色胶状沉淀，加过量氨水，沉淀不溶解。

（3）化学方程式：

Al2（SO4）3＋6NH3·

H2O===2Al（OH）3↓＋3（NH4）2SO4。

（4）离子方程式：

Al3＋＋3NH3·

H2O===Al（OH）3↓＋3NH。

3．化学性质

4．用途

（1）能凝聚水中的悬浮物并能吸附色素，可用来净水。

（2）利用其弱碱性，可用作胃酸中和剂。

2．为什么用氨水与硫酸铝反应制取Al（OH）3，而不用NaOH溶液呢？

提示　因NaOH溶液能溶解Al（OH）3，二者反应：

NaOH＋Al（OH）3===NaAlO2＋2H2O，而氨水是弱碱溶液，与Al（OH）3不反应，故实验室常用氨水制备Al（OH）3。

三、硫酸铝钾

（1）KAl（SO4）2电离方程式：

KAl（SO4）2===K＋＋Al3＋＋2SO。

（2）

[效果自测]

1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×

”。

（1）氢氧化铝可作胃酸的中和剂（　　）

（2）Al2O3熔点高，可用作耐高温材料（　　）

（3）把氯化铝溶液滴入浓氢氧化钠溶液中，产生大量白色沉淀（　　）

（4）明矾作净水剂，明矾起还原作用（　　）

（5）制备Al（OH）3悬浊液：

向1mol·

L－1AlCl3溶液中加过量的6mol·

L－1NaOH溶液（　　）

答案　

（1）√　

（2）√　（3）×

　（4）×

　（5）×

2．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．盐酸D．氨水

答案　D

3．回答下列问题：

（1）氢氧化铝可以治疗胃酸过多，利用了Al（OH）3的________性质。

（2）实验室常用Al2（SO4）3与氨水反应制备Al（OH）3，用离子方程式表示不选用NaOH溶液的理由：

_______________________________________________

_______________________________________________________________。

（3）向明矾的溶液中逐滴滴入氢氧化钠溶液的离子方程式为_______________。

答案　

（1）弱碱

（2）Al（OH）3＋OH－===AlO＋2H2O

（3）Al3＋＋3OH－===Al（OH）3↓，Al（OH）3＋OH－===AlO＋2H2O

探究一、铝的化合物之间的相互转化——“铝三角”

【探究讨论】

1．向AlCl3溶液中滴加少量NaOH溶液，产物是什么？

NaOH过量呢？

提示　Al（OH）3　NaAlO2

2．向NaAlO2溶液中滴加少量盐酸，产物是什么？

盐酸过量呢？

提示　Al（OH）3　AlCl3

【点拨提升】

1．转化关系图

2．转化说明

（1）铝盐（Al3＋）与碱的反应

①Al3＋Al（OH）3

H2O===Al（OH）3↓＋3NH

Al3＋＋3OH－===Al（OH）3↓

③Al3＋AlO

Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O（③＝①＋②）

（2）偏铝酸盐（AlO）与强酸反应

⑥AlOAl3＋（⑥＝④＋⑤）

AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O

④AlOAl（OH）3

AlO＋CO2（过量）＋2H2O===Al（OH）3↓＋HCO

或2AlO＋CO2（少量）＋3H2O===2Al（OH）3↓＋CO

AlO＋H＋（少量）＋H2O===Al（OH）3↓

（3）Al2O3、Al（OH）3的两性反应

⑤Al（OH）3Al3＋

Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O

②Al（OH）3AlO

Al（OH）3＋OH－===AlO＋2H2O

⑧Al2O3Al3＋

Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O

⑨Al2O3AlO

Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O

核心提示：

制取Al（OH）3可用Al3＋或AlO。

Al3＋与弱碱（通常用氨水）反应，AlO与弱酸（通常通入CO2气体）反应；

一般不用强碱或强酸制取，因为Al（OH）3可溶于强碱或强酸溶液。

【典题例证1】　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：

①A→B：

_______________________________________________________，

②B→E：

________________________________________________________，

③C→E：

______________________________________________________，

④F→E：

______________________________________________________。

解析　题目应以B物质作为突破口：

答案　

（1）KAlO2　Al2O3　AlCl3　NaAlO2

（2）①AlO＋CO2＋2H2O===Al（OH）3↓＋HCO

②Al（OH）3＋OH－===AlO＋2H2O

③Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O

④2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑

【学以致用1】　A、B、C、D、E五种物质均含有某种常见金属元素，它们的转化关系如图所示，B为白色难溶固体，E易溶于水。

A________、B________、C________、

D________。

（2）写出下列反应的化学方程式：

B→C________________________________________________________。

B→D________________________________________________________。

（3）写出下列反应的离子方程式：

A→D________________________________________________________。

C→D_________________________________________________________。

解析　从转化关系图可知A、B、C均能与盐酸、NaOH溶液反应，A受热能分解，故A、B、C分别是Al（OH）3、Al2O3和Al，D、E为AlCl3、NaAlO2。

答案　

（1）Al（OH）3　Al2O3　Al　AlCl3

（2）2Al2O3（熔融）4Al＋3O2↑

Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O

（3）Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O

2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑

探究二、有关Al（OH）3沉淀的图像分析

1．向AlCl3溶液中逐渐滴入NaOH溶液，有什么现象？

含铝粒子的转化形式怎样？

提示　立即产生白色沉淀，并逐渐增多，然后逐渐减少至消失；

Al3＋―→Al（OH）3―→AlO。

2．向NaAlO2溶液中逐滴加入稀HCl，有什么现象？

含铝粒子的转化形式如何？

提示　产生白色沉淀，并逐渐增多，然后又减少至消失；

AlO―→Al（OH）3―→Al3＋。

1．Al（OH）3生成与计算关系

（1）相关图像

①向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量

生成Al（OH）3所需要的NaOH与溶解Al（OH）3所需要的NaOH的物质的量之比为3∶1。

②向NaAlO2溶液中滴加盐酸溶液至过量

生成Al（OH）3所需要的HCl与溶解Al（OH）3所需要的HCl的物质的量之比为1∶3。

③向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液至过量

④向盐酸溶液中滴加NaAlO2溶液至过量

（2）所得Al（OH）3沉淀的物质的量与n（Al3＋）、n（OH－）的关系

①当≤3时，所得沉淀的物质的量为n[Al（OH）3]＝n（OH－）；

②当≥4时，所得沉淀的物质的量为n[Al（OH）3]＝0；

③当3<

<

4时，所得沉淀的物质的量为n[Al（OH）3]＝n（Al3＋）－[n（OH－）－3n（Al3＋）]＝4n（Al3＋）－n（OH－）。

2．滴加过程中铝元素存在形式的分析

（1）向1L1mol·

L－1的AlCl3溶液中滴加NaOH溶液：

（2）向1L1mol·

L－1的NaAlO2溶液中滴加稀盐酸：

【典题例证2】　将一定质量的镁、铝合金投入一定浓度的100mL盐酸中，使合金全部溶解，向所得溶液中滴加5.0mol·

L－1的NaOH溶液至过量，生成沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积的关系如图所示。

试求：

（1）原合金中铝的质量分数。

（2）盐酸的物质的量浓度。

解析　

（1）由图像知m[Mg（OH）2]＝11.6g，m[Al（OH）3]＝（19.4－11.6）g＝7.8g，则铝的质量分数为m（Al）＝×

100%＝×

100%＝36%。

（2）n[Al（OH）3]＝7.8g÷

78g·

mol－1＝0.1mol，由Al（OH）3＋OH－===AlO＋2H2O知，溶解Al（OH）3所需要的NaOH的物质的量为0.1mol；

由图像知沉淀达到最大值时，溶液中的溶质只有NaCl，即此时n（HCl）＝n（NaOH）＝0.180L×

5.0mol·

L－1－0.1mol＝0.8mol，则c（HCl）＝0.8mol÷

0.1L＝8.0mol·

L－1。

答案　

（1）36%　

（2）8.0mol·

L－1

【学以致用2】　下图表示AlCl3溶液与NaOH溶液的相互滴加，则下列说法中错误的是（　　）

A．①线表示Al3＋物质的量的变化

B．x表示AlCl3的物质的量

C．②③线表示Al（OH）3物质的量的变化

D．④线表示AlO物质的量的变化

解析　AlCl3溶液与NaOH溶液混合有两种方式：

一种方式为向AlCl3溶液中逐滴滴加NaOH溶液，开始就有沉淀生成后沉淀溶解，且前后消耗NaOH的物质的量之比为3∶1，显然符合本题意，则x表示NaOH的物质的量，B项错误；

据此可判断A、C、D正确。

另一种方式为向NaOH溶液中逐滴滴加AlCl3溶液，开始没有沉淀，后有沉淀，不符合本题。

答案　B

1．有关铝和它的化合物的说法错误的是（　　）

A．用于熔化烧碱的坩埚，可用Al2O3这种材料制成

B．铝能在空气中稳定存在是因为其表面覆盖着一层保护膜

C．氧化铝是一种高熔点物质，是一种较好的耐火材料

D．氢氧化铝能