学年高中化学 第三章 金属及其化合物 32 几种重要的金属化合物第2课时学案Word文档格式.docx

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②反应的化学方程式是Al2（SO4）3＋6NH3·

H2O===2Al（OH）3↓＋3（NH4）2SO4；

③离子方程式是Al3＋＋3NH3·

H2O===Al（OH）3↓＋3NH

。

（2）将上述反应得到的沉淀分别装在三支试管中：

①在第一支试管中滴加2mol·

L－1的盐酸，观察到的现象是白色沉淀逐渐溶解；

②在第二支试管中滴加2mol·

L－1的氢氧化钠溶液，观察到的现象是白色沉淀逐渐溶解；

③在第三支试管中滴加氨水，观察到的现象是沉淀无变化（或不溶解）。

（3）由上述实验可知，氢氧化铝既能与酸反应，又能与强碱溶液反应，生成盐和水，所以氢氧化铝具有两性。

①氢氧化铝与盐酸反应的离子方程式是Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O；

②氢氧化铝和氢氧化钠溶液反应的离子方程式是Al（OH）3＋OH－===AlO

＋2H2O。

（4）氢氧化铝不稳定，受热易分解，化学方程式是2Al（OH）3

Al2O3＋3H2O。

（5）氢氧化铝的用途

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。

2.十二水合硫酸铝钾

（1）化学式：

KAl（SO4）2·

12H2O。

（2）物理性质：

无色晶体，可溶于水。

（3）用途：

作净水剂，原因是其在水中生成氢氧化铝胶体，可以和悬浮在水中的泥沙形成絮状不溶物沉降下来。

氢氧化铝是一种典型的两性氢氧化物，能与强碱溶液反应而溶解，实验室用可溶性铝盐制备氢氧化铝时，应选用氨水，而不能用氢氧化钠溶液。

2.下列关于Al（OH）3的性质叙述错误的是（　　）

A.Al（OH）3受热易分解生成Al2O3和H2O

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既能溶于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。

3.下列物质中①Al　②NaHCO3　③Al2O3　④Mg（OH）2　⑤Al（OH）3中，既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应的化合物是（　　）

A.①②③⑤B.①④⑤

C.②③⑤D.①③④

答案　C

解析　Al既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应，但不是化合物；

Mg（OH）2只能与盐酸反应；

NaHCO3、Al2O3、Al（OH）3三种物质既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应。

知识拓展　

（1）Al（OH）3在水中的电离方式有两种：

，加碱时，按酸式电离方式电离，加酸时，按碱式电离方式电离，所以Al（OH）3既能与强酸反应又能与强碱反应。

三、Al3＋、AlO

和Al（OH）3间的相互转化

1.在氯化铝溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液

（1）开始时观察到的现象是产生白色沉淀，并不断增多，反应的离子方程式是Al3＋＋3OH－===Al（OH）3↓；

（2）继续加入氢氧化钠溶液至足量，观察到的现象是白色沉淀不断减少，最后完全消失，反应的离子方程式是Al（OH）3＋OH－===AlO

＋2H2O，最终得到的溶液是NaAlO2（NaCl）溶液。

2.在偏铝酸钠溶液中逐滴加入盐酸

（1）开始时观察到的现象是产生白色沉淀，并不断增多，反应的离子方程式是AlO

＋H＋＋H2O===Al（OH）3↓；

（2）继续加入盐酸至足量，观察到的现象是白色沉淀不断减少，最后完全消失，反应的离子方程式是Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O，最终得到的溶液是AlCl3（NaCl）溶液。

3.向偏铝酸钠溶液中，持续不断地通入CO2，观察到的现象是产生白色沉淀，并不断增多，反应的离子方程式：

AlO

＋CO2＋2H2O===Al（OH）3↓＋HCO

归纳总结

（1）向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液和向NaAlO2溶液中滴加盐酸的比较

操作

NaOH溶液

AlCl3溶液

盐酸

NaAlO2溶液

现象

立即产生白色沉淀―→渐多―→最多―→渐少―→消失

反应

①Al3＋＋3OH－===Al（OH）3↓

②Al（OH）3＋OH－===AlO

＋2H2O

①H＋＋AlO

＋H2O===Al（OH）3↓

②Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O

图像

（2）在利用NaAlO2制备Al（OH）3时，应通入CO2，而不选用盐酸或硫酸。

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1molAl（OH）3需3molNaOH，溶解1molAl（OH）3需1molNaOH。

NaOH的用量应是3∶1，A、B错误，用盐酸酸化过的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。

5.将氧化镁、氧化铝的混合物完全溶于200mL盐酸，而后逐滴加入1.0mol·

L－1NaOH溶液。

溶液中生成沉淀的物质的量随加入NaOH溶液体积的变化如图所示。

（1）最初加入20mLNaOH溶液所发生反应的离子方程式为_____________________________。

（2）所用盐酸的物质的量浓度为______________。

（3）混合物中氧化镁、氧化铝的物质的量之比为________。

答案　

（1）H＋＋OH－===H2O　

（2）2.6mol·

L－1　（3）2∶1

解析　

（1）最初加入20mLNaOH溶液的作用是中和过量的盐酸，所以发生反应的离子方程式为H＋＋OH－===H2O。

（2）沉淀量最大时所用OH－的物质的量与200mL强酸中H＋的物质的量相等，n（OH－）＝1.0mol·

L－1×

0.52L＝0.52mol，故n（H＋）也为0.52mol，盐酸的浓度为2.6mol·

L－1。

（3）反应Al（OH）3＋OH－===AlO

＋2H2O用去的n（NaOH）＝1.0mol·

（0.62－0.52）L＝0.10mol，故Al（OH）3的物质的量为0.10mol，而Al2O3的物质的量为0.050mol。

根据Al3＋＋3OH－===Al（OH）3↓，生成Al（OH）3用去0.30molNaOH。

而生成氢氧化镁用去0.20molNaOH，氢氧化镁的物质的量为0.10mol，氧化镁、氧化铝的物质的量之比为2∶1。

思维启迪　图像题解题技巧

找准图像中四个基本点——原点、拐点、极值点、终点，并正确分析出这四个基本点所对应数据的含义和所发生的化学反应以及元素存在的形式，再加以深入的研究。

综合运用元素守恒法和终态分析法，就可以找到解题方法。

铝及其化合物之间的转化关系

1.判断正误，正确的打“√”，错误的打“×

”

（1）明矾能净水，是因为KAl（SO4）2能凝聚水中的悬浮物，并吸附色素（　　）

（2）氢氧化铝能中和胃酸，可用于制胃药（　　）

（3）金属氧化物都是碱性氧化物或两性氧化物（　　）

（4）AlCl3溶液中加足量的氨水和氢氧化钠溶液时现象不相同（　　）

（5）Al2O3与少量的氢氧化钠溶液反应生成Al（OH）3沉淀（　　）

（6）AlCl3溶液中滴加氢氧化钠溶液与氢氧化钠溶液中滴加AlCl3溶液现象不相同（　　）

（7）Al2O3溶于任何酸、碱溶液（　　）

答案　

（1）×

（2）√　（3）×

　（4）√　（5）×

　（6）√　（7）×

2.氧化铝的熔点很高，常用于制造耐火材料，例如制作耐火坩埚。

下列操作不能在氧化铝坩埚中进行的是（　　）

A.加热使CuSO4·

5H2O失水

B.加热使KMnO4分解

C.加热熔化烧碱

D.加热分解碱式碳酸铜

解析　氧化铝能与强酸、强碱反应，所以用氧化铝材料制作的坩埚不能在强碱或强酸性条件下使用。

A、B、D选项均为加热盐类操作，且在操作过程中都没有强碱性、强酸性物质生成。

3.下列变化不可能通过一步实验直接完成的是（　　）

A.Al（OH）3―→Al2O3B.Al2O3―→Al（OH）3

C.Al―→AlO

D.Al3＋―→Al（OH）3

答案　B

解析　Al（OH）3加热分解可直接得Al2O3，Al与强碱溶液反应可得AlO

，Al3＋遇弱碱可直接得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AlO

，再与碱或酸反应，才能得Al（OH）3。

4.使溶液中的AlO

完全转化成Al（OH）3，应选择的试剂最好是（　　）

A.稀H2SO4B.盐酸

C.CO2D.氨水

解析　使AlO

转化成Al（OH）3需加酸，若用强酸会使Al（OH）3溶解，最好通入CO2气体。

5.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3.36L，则消耗的A的物质的量为________，转移电子的物质的量为________。

答案　

（1）Al　O2　NaAlO2　Al（OH）3

（2）①2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑

②Al2O3＋2OH－===2AlO

＋H2O

（3）0.1mol　0.3mol

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，可以和NaOH溶液反应产生NaAlO2，因此甲是Al2O3，则丙是H2O，B是O2。

根据NaAlO2＋CO2＋2H2O===NaHCO3＋Al（OH）3↓得丁是Al（OH）3。

[基础过关]

题组一　铝及其化合物的相互转化

1.有关铝及其化合物的说法错误的是（　　）

A.铁易生锈，而铝在空气中较稳定，所以铁比铝活泼

B.可用铝壶烧开水，不可用其长期存放食醋、碱水

C.氧化铝是一种较好的耐火材料，但不可用氧化铝坩埚熔化NaOH

D.氢氧化铝能中和胃酸，可用于制胃药

答案　A

解析　铝在空气中稳定存在是由于其表面生成的氧化膜抗腐蚀能力比较强，起到了保护的作用。

2.铝、氧化铝、氢氧化铝和可溶性铝盐与过量强碱溶液反应，其生成物有一定规律，下列说法正确的是（　　）

A.都有H2O生成B.都有H2生成

C.都有AlO

生成D.都有Al3＋生成

解析　铝与过量强碱反应没有水生成，氧化铝、氢氧化铝和可溶性铝盐与过量强碱溶液反应都没有H2生成，Al3＋不能存在于碱性溶液中。

3.下列反应的离子方程式书写正确的是（　　）

A.铝片放入氢氧化钠溶液中：

Al＋2OH－===AlO

＋H2↑

B.新制的氧化铝溶于氢氧化钠溶液：

Al2O3＋OH－===2AlO

C.向AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液：

Al3＋＋3OH－===Al（OH）3↓

D.AlCl3溶液中滴入过量的氨水：

Al3＋＋3NH3·

解析　电荷不守恒，A错误；

原子及电荷都不守恒，B错误；

NaOH过量，产物应为AlO

，C错误。

4.把一定量的Ba（OH）2溶液滴入明矾[KAl（SO4）2·

12H2O]溶液中，使SO

全部转化成BaSO4沉淀，此时铝元素的主要存在形式是（　　）

A.Al3＋B.Al（OH）3

C.AlO

D.Al3＋和Al（OH）3

解析　Ba（OH）2和KAl（SO4）2以物质的量比2∶1反应时，才能使SO

全部转化成BaSO4沉淀，此时铝元素全部转化为AlO

，反应的化学方程式为2Ba（OH）2＋KAl（SO4）2===2BaSO4↓＋KAlO2＋2H2O。

5.下列操作中最终可以得到Al（OH）3的是（　　）

A.Al2O3和水混合加热

B.过量的稀HCl加入到NaAlO2溶液中

C.过量的NaOH溶液加入到AlCl3溶液中

D.过量的氨气通入到AlCl3溶液中

解析　Al2O3不能与水反应，过量的NaOH溶液与AlCl3溶液反应生成NaAlO2、NaCl和H2O。

6.相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱的物质的量最多的是（　　）

A.AlB.Al（OH）3

C.AlCl3D.Al2O3

解析　假设上述四种物质均为1g，则物质的量分别为

mol，

mol，

mol，完全溶解转化为NaAlO2时，所需NaOH的物质的量分别为

×

4mol≈

2mol＝

mol，对比可知A项正确。

题组二　有关Al（OH）3的图像与计算

7.某溶液中可能含有大量的Mg2＋、Al3＋、H＋、Cl－和少量OH－，向该溶液中逐滴加入0.5mol·

L－1NaOH溶液，生成沉淀的质量和加入NaOH溶液的体积之间的关系如下图所示，则可判断原溶液中（　　）

A.有Mg2＋，没有Al3＋

B.有Al3＋，没有Mg2＋

C.有Mg2＋和Al3＋

D.有大量的H＋、Mg2＋和Al3＋

解析　由图可以看出，当加入NaOH溶液时，马上就有沉淀产生（由原点开始），可确定溶液中无大量H＋；

产生的沉淀有部分可以溶解，可证明溶液中一定有Mg2＋和Al3＋。

8.如图表示AlCl3溶液与NaOH溶液相互滴加过程中微粒数量的关系曲线。

下列说法不正确的是（　　）

A.A线表示Al3＋的物质的量的变化

B.x表示NaOH的物质的量

C.C线表示Al（OH）3的物质的量的变化

D.D线表示Al（OH）3的物质的量的变化

解析　AlCl3溶液与NaOH溶液混合有两种方式：

向AlCl3溶液中缓慢滴加NaOH溶液，开始有沉淀生成，后沉淀溶解，且生成沉淀与沉淀溶解消耗的NaOH的物质的量之比为3∶1，对比本题中图像，则x表示NaOH的物质的量，B项正确；

另一种方式是向NaOH溶液中缓慢滴加AlCl3溶液，开始没有沉淀，后有沉淀生成，与本题图示情况不符。

9.有200mL氯化镁和氯化铝的混合溶液，其中c（Mg2＋）为0.2mol·

L－1，c（Cl－）为1.3mol·

要使Mg2＋全部转化为沉淀分离出来，至少需加4mol·

L－1NaOH溶液的体积为（　　）

A.40mLB.72mLC.80mLD.128mL

解析　由溶液呈电中性，得2×

c（Mg2＋）＋3×

c（Al3＋）＝c（Cl－）＝1.3mol·

L－1，c（Al3＋）＝0.3mol·

L－1，使Mg2＋全部转化为沉淀分离出来，反应产物为Mg（OH）2、NaAlO2、NaCl，由Al3＋～NaAlO2～NaOH和Cl－～NaCl～NaOH，得：

消耗NaOH的物质的量：

c（Al3＋）×

0.2L＋c（Cl－）×

0.2L＝0.32mol，其溶液的体积为

＝0.08L＝80mL。

10.准确称取6.0g铝土矿样品（含Fe2O3），加入100mL稀硫酸中，充分反应后向滤液中加入10mol·

L－1NaOH溶液，产生沉淀的质量和加入NaOH溶液体积之间的关系如图所示。

则所用硫酸物质的量浓度为（　　）

A.1.75mol·

L－1B.3.5mol·

L－1

C.0.85mol·

L－1D.无法确定

解析　由题意可知，沉淀量最大时溶质为Na2SO4，此时NaOH的物质的量为10mol·

0.035L＝0.35mol，则n（H2SO4）＝0.175mol，硫酸物质的量浓度为0.175mol÷

0.1L＝1.75mol·

[能力提升]

11.胃酸过多是常见的胃病。

下面是甲、乙两种常见胃药的说明摘要。

甲：

①白色结晶状粉末，可缓缓分解；

②能溶于水；

③遇酸及酸性药物则产生二氧化碳；

④胃酸患者过多服用多见胃胀气，甚至有引起胃溃疡穿孔的危险。

乙：

①与胃酸作用是中和反应，作用缓慢而持久，可维持3～4小时；

②凝胶本身覆盖于溃疡面上，具有保护作用；

③可溶于稀酸或氢氧化钠溶液中。

（1）请你推测，甲中含有的主要化学成分是________________________________（填化学式）；

乙中含有的主要化学成分是________________________________________（填化学式）。

（2）试写出甲中含有的主要化学成分引起胃胀气反应的离子方程式：

_______________。

（3）试写出乙中含有的主要化学成分溶于NaOH溶液的离子方程式：

________________________________________________________________________。

答案　

（1）NaHCO3　Al（OH）3

（2）HCO

＋H＋===H2O＋CO2↑

（3）Al（OH）3＋OH－===AlO

解析　据题目信息对甲、乙性质的描述可知甲为NaHCO3，乙为Al（OH）3，NaHCO3与酸反应的离子方程式为HCO

＋H＋===CO2↑＋H2O，Al（OH）3溶于强碱的反应为Al（OH）3＋OH－===AlO

12.某混合物A中含有KAl（SO4）2、Al2O3和Fe2O3，在一定条件下可实现下列所示物质之间的转变。

据此判断：

（1）固体B所含物质的化学式为________________________________。

（2）固体E所含物质的化学式为________________________________。

（3）反应①的离子方程式为____________________________________。

答案　

（1）Al2O3　

（2）（NH4）2SO4、K2SO4

（3）AlO

解析　铝及其化合物的性质与一般活泼金属元素的性质有差异之处，如Al2O3可溶于NaOH溶液，Fe2O3不能；

KAl（SO4）2是一种复盐，可溶于水，完全电离，加入氨水可生成Al（OH）3沉淀，Al（OH）3在强碱溶液中溶解，而在氨水中不溶解。

本题可用离子反应方程式描述从A开始的一系列变化：

，2Al（OH）3

Al2O3＋3H2O，Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O，AlO

13.

（1）碱洗铝材除其表面的氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是________________________________________________________________________

（用离子方程式表示）。

为将碱洗后溶液中的铝以沉淀形式回收，最好应加入下列试剂中的________（填字母）。

a.稀H2SO4　b.盐酸　c.CO2　d.氨水　e.NaOH

（2）已知X是某金属单质，X、A、B、C含同一种元素，可发生如下转化：

①写出下列物质的化学式：

X：

________，A：

________，C：

②写出以下反应的离子方程式：

A→B：

_______________________________________________；

C→B：

_______________________________________________。

答案　

（1）2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO

＋3H2↑　c

（2）①Al　Al2O3　NaAlO2　AlCl3

＋H2O　Al3＋＋4OH－===AlO

解析　

（1）冒气泡的原因是表面Al2O3与碱液反应后Al与强碱溶液反应生成H2，碱洗液中Al元素以AlO

形式存在，为防止Al（OH）3溶解，应通入CO2使AlO

转化为Al（OH）3。

（2）金属单质中既可与酸反应，又可与碱反应的只有Al，X是Al，则A是Al2O3，B是NaAlO2，C是AlCl3。

14.向20mL某物质的量浓度的AlCl3溶液中滴入2mol·

L－1NaOH溶液时，得到的Al（OH）3沉淀质量与所滴加NaOH溶液的体积关系如图所示，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0.39g，则此时用去NaOH溶液的体积为________。

答案　

（1）生成Al（OH）3沉淀量的最大值

（2）Al（OH）3沉淀完全溶解于NaOH溶液成为NaAlO2

溶液　（3）Al3＋