1、1第 2 课时 铝的重要化合物学习目标定位 正确认识氧化铝和氢氧化铝的两性，会书写有关反应的化学方程式，能够用化学方程式或离子方程式表示 Al3 、AlO 和 Al(OH)3之间的相互转化。 2一 氧化铝1.氧化铝是一种白色固体，难溶于水，熔沸点高、硬度大的物质，可用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器等。2.氧化铝是一种两性氧化物，既能与酸(如盐酸)反应，又能与碱(如 NaOH 溶液)反应。(1)氧化铝与盐酸反应的化学方程式是 Al2O36HCl= =2AlCl33H 2O，离子方程式是Al2O36H =2Al3 3H 2O。(2)氧化铝与 NaOH 溶液反应的化学方程式是 Al2O32
2、NaOH= =2NaAlO2H 2O，离子方程式是Al2O32OH =2AlO 2H 2O。1.下列说法正确的是( )A.Al2O3难溶于水，不跟水反应，所以它不是 Al(OH)3对应的氧化物B.因为 Al2O3是金属氧化物，所以它是碱性氧化物2C.Al2O3能跟所有的酸、碱溶液反应D.Al2O3能跟强的酸、碱溶液反应答案 D解析 Al 2O3虽然难溶于水，但是 2Al(OH)3 Al2O33H 2O，Al 2O3和 Al(OH)3= = = = = 中 Al 的化合价相同，所以 Al2O3是 Al(OH)3对应的氧化物。金属氧化物与碱性氧化物是两个不同的概念，二者没有必然的联系。Al 2O3
3、是两性氧化物，Al 2O3与酸、强碱反应，与弱碱不反应。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 CuSO45H2O 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答案 C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。二 氢氧化铝1.实验室制备氢氧化铝的方法：在试管中加入 10 mL 0.5 molL1 的硫酸铝溶液，逐滴加入氨水至过量。观察到的实验现象是产生白色胶状沉淀；反应的化学
4、方程式是 Al2(SO4)36NH 3H2O=2Al(OH)33(NH 4)2SO4，离子方程式是 Al3 3NH 3H2O=Al(OH)33NH 。 42.将上述反应得到的沉淀分别装在三支试管中：在第一支试管中滴加 2 molL1 的盐酸，观察到的现象是白色沉淀逐渐溶解；在第二支试管中滴加 2 molL1 的氢氧化钠溶液，观察到的现象是白色沉淀逐渐溶解；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)。33.十二水合硫酸铝钾(1)化学式：KAl(SO 4)212H2O。(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
5、成絮状不溶物沉降下来。归纳总结氢氧化铝的性质(1)Al(OH)3是一种不溶于水的白色胶状物质。(2)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。氢氧化铝与盐酸反应的离子方程式是 Al(OH)33H =Al3 3H 2O；与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是 Al(OH)3OH =AlO 2H 2O。 2(3)实验室利用可溶性铝盐(如 AlCl3)制备 Al(OH)3，应选用氨水，而不用 NaOH 溶液。(4)氢氧化铝不稳定，受热易分解，化学方程式是 2Al(OH)3 Al2O33H 2O。= = = = = (5)Al(OH)3是医用的胃酸中和剂的一种，由于其碱性不
6、强，不至于对胃壁产生强烈刺激或腐蚀作用。3.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.Al 和水反应C.过量的 NaOH 溶液加入到 AlCl3溶液中D.过量的氨气通入到 AlCl3溶液中答案 D解析 Al 2O3和 Al 都不能和水反应，过量的 NaOH 溶液与 AlCl3反应生成 NaAlO2、NaCl 和H2O。44.下列物质Al NaHCO 3 Al 2O3 Mg(OH) 2 Al(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. B.C. D.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(
7、OH) 2只能与盐酸反应；NaHCO 3、Al 2O3、Al(OH) 3三种物质既能与盐酸反应，又能与 NaOH 溶液反应。三 Al 3 、AlO 和 Al(OH)3间的相互转化 21.在氯化铝溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液，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；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)3OH =AlO 2H 2O，最终得到的溶液是 NaAlO2(NaCl)溶液。 22.在偏铝酸钠溶液中逐滴加入盐酸，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
8、方程式是 AlO H H 2O=Al(OH)3；继续加入盐酸至足量，观察到的现象 2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)33H =Al3 3H 2O，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 CO 22H 2O=Al(OH)3HCO 。 2 3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试剂内容向 AlCl3溶液中滴加 NaOH 溶液至过量向 NaAlO2溶液中加入盐酸至过量现象立即产生白色沉淀渐多最多渐
9、少消失立即产生白色沉淀渐多最多渐少消失5反应Al3 3OH =Al(OH)3Al(OH)3OH =AlO 2H 2O 2AlO H H 2O=Al(OH) 23Al(OH)33H =Al3 3H 2O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。5.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( )答案 D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 NaOH，溶解 1 mol Al(
10、OH)3需 1 mol NaOH。NaOH 的用量应是 31，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。6.(1)用氯化铝溶液与氢氧化钠溶液反应时，当 Al3 的物质的量与 OH 的物质的量之比(以下均填物质的量之比)为_时，Al(OH) 3沉淀量最多；_时，Al(OH) 3全部溶解；_或_时，Al(OH) 3沉淀量为最多沉淀量的一半。(2)偏铝酸钠溶液与盐酸反应时，AlO 的物质的量与 H 物质的量之比为_时， 2Al(OH)3沉淀量最多；_时，Al(OH) 3全部溶解；_或_时，生成的Al(
11、OH)3的量为最多沉淀量的一半。答案 (1)13 14 23 27(2)11 14 21 256解析 (1)向含 Al3 的溶液中加入 NaOH 溶液时，有关反应：Al 3 3OH =Al(OH)3，Al(OH) 3OH =AlO 2H 2O，总反应：Al 3 4OH =AlO 2H 2O。 2 2由上述反应方程式可知当 n(Al3 ) n(OH )13 时，沉淀量最大；当 n(Al3 ) n(OH )14 时，沉淀完全溶解；当 n(Al3 ) n(OH )23 或 27 时，沉淀量为最大量的一半。(2)向含 AlO 的溶液中加入盐酸时，有关反应：AlO H H 2O=Al(OH)3，Al(O
12、H) 2 233H =Al3 3H 2O，总反应：AlO 4H =Al3 2H 2O。 2当 n(AlO ) n(H )11 时，沉淀量最大； 2当 n(AlO ) n(H )14 时，沉淀完全溶解； 2当 n(AlO ) n(H )21 或 25 时，沉淀量为最大量的一半。 2铝及其化合物之间的转化关系1.关于 Al2O3的下列说法中错误的是( )A.Al2O3可以通过分解反应和化合反应制得B.Al2O3是两性氧化物C.Al2O3薄膜非常致密，可用铝制容器盛放 HCl 溶液和 NaOH 溶液等D.擦去表面氧化膜的铝条，在酒精灯上灼烧时，熔化的铝不会滴落下来答案 C解析 Al 2O3的制备可以
13、通过：2Al(OH) 3 Al2O33H 2O、 4Al3O 2= = = = = 72Al2O3两种途径进行，A 正确； Al2O3与酸、碱反应后都生成盐和水，所= = = = =点 燃 以是两性氧化物，B 正确； Al2O3能与 HCl、NaOH 反应，故 HCl、NaOH 溶液不能盛放在铝制容器中，C 错误；擦去氧化膜的铝条，在酒精灯上加热时，由于铝很活泼，迅速与 O2反应又生成一层氧化铝薄膜，包在熔化的铝的外面，氧化铝的熔点高，使得铝不会滴落下来，D 正确。2.某溶液中可能含有大量的 Mg2 、Al 3 、H 、Cl 和少量 OH ，向该溶液中逐滴加入 0.5 molL1 NaOH 溶
14、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 Al3B.有 Al3 ，没有 Mg2C.有 Mg2 和 Al3D.有大量的 H 、Mg 2 和 Al3答案 C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 。3.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，加热易分解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)
15、3既能溶于 NaOH 溶液、氨水，又能溶于盐酸答案 D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，加热易分解。84.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溶液中答案 D解析 Al 2O3不能与水反应，过量的 NaOH 溶液与 AlCl3反应生成 NaAlO2。5.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，消耗碱量最多的是
16、( )A.Al B.Al(OH)3C.AlCl3 D.Al2O3答案 A解析 假设上述四种物质均为 1 g，则物质的量分别为 mol， mol， mol， 127 178 1133.5 1102mol，完全溶解转化为 NaAlO2时，所需 NaOH 的物质的量分别为 mol， mol， 4 127 178 1133.5mol mol， 2 mol mol，所以选 A。133.4 1102 1516.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。9A 与 NaOH
17、溶液反应的化学方程式：_。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_。答案 (1)Al O 2 NaAlO 2 Al(OH) 3(2)2Al2NaOH2H 2O=2NaAlO23H 2Al 2O32OH =2AlO H 2O 2(3)0.1 mol 0.3 mol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 NaAlO2CO 22H 2O=NaHCO3Al(OH) 3得丁是 Al(OH)3。
