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1、轻松学教材一铝的性质第1页/共111页二铝及其重要化合物间的转化关系第2页/共111页框图中有关反应的化学方程式:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2;2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2;2Al2O3 4Al+3O2;Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O;Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;AlCl3+3NaOH(NH3H2O)=Al(OH)3+3NaCl(NH4Cl);第3页/共111页Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O;NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3+NaCl或2NaAlO2+CO2+3H2O=2Al(OH)3+Na2CO3
2、或NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+NaHCO3;Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O;AlCl3+3NaAlO2+6H2O=4Al(OH)3+3NaCl第4页/共111页氧化铝的熔点很高,是一种较好的耐火材料明矾的化学式为KAl(SO4)212H2O,常用做净水剂实验室中制备Al(OH)3常用Al2(SO4)3溶液和氨水,反应的离子方程式是Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3 第5页/共111页体验热身1.铝分别与足量的盐酸和NaOH溶液反应,当放出的H2在同温同压下相等时,消耗的盐酸与NaOH的物质的量之比为()A.11B.21C.31D.13答案:C解析:
3、根据Al与盐酸和NaOH反应的化学方程式,生成等量的H2消耗的盐酸与NaOH物质的量之比为31第6页/共111页2.除去MgO 中的Al2O3可选用的试剂是()A.NaOH溶液B.硝酸C.稀硫酸D.稀盐酸答案:A解析:MgO和Al2O3都溶于酸,但MgO不溶于碱,而Al2O3溶于碱第7页/共111页3.下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是()A.铝在常温下不能与氧气反应B.铝不能与氯气反应C.铝既能溶于酸,又能溶于碱D.氧化铝只能与酸反应,不能与碱反应答案:C解析:铝是活泼的金属元素,其单质在一定条件下能与许多非金属单质反应既能与酸反应,又能与强碱溶液反应,生成H2在常温时与氧气能生成一层致
4、密的氧化膜,阻止铝继续与氧气反应铝的氧化物为两性氧化物,既能与酸反应,又能与碱反应,故C项正确第8页/共111页4.AlCl3和MgCl2的混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液,则消耗NaOH溶液的体积(x轴)和生成沉淀的质量(y轴)之间的函数关系可用如图来表示,则下列关系图正确的是()答案:B解析:混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,生成Al(OH)3和Mg(OH)2沉淀,继续滴加,Al(OH)3逐渐溶解,而 Mg(OH)2不溶第9页/共111页5.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)往混合溶液中加盐酸,生成_沉淀,反应的离子方程式是_(2)把
5、实验(1)所得的物质过滤,往滤液中加氨水,使溶液呈碱性,又出现_色沉淀的是_(写名称),反应的离子方程式是_ _AgClAg+Cl-=AgCl白氢氧化镁氢氧化铝第10页/共111页(3)把实验(2)所得物质过滤,往滤液中加碳酸钠溶液,又会出现_色沉淀,反应的离子方程式是_(4)向实验(2)所得物质的沉淀中加过量的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_ 白部分沉淀溶解Mg(OH)2第11页/共111页解析:Ag+Al3+Ca2+Mg2+共存时,加入盐酸与Ag+反应生成AgCl沉淀,其余三种离子存在于溶液中;加氨水时,Mg2+Al3+都会生成沉淀,溶液中剩余了Ca2
6、+,再加Na2CO3溶液,则会生成CaCO3白色沉淀;向(2)所得Mg(OH)2Al(OH)3沉淀中加NaOH溶液,Al(OH)3会溶解,Mg(OH)2不会溶解第12页/共111页6.(2009南京模拟)电解法冶炼铝的原料是Al2O3,可由自然界中铝土矿获得其生产过程可表示为:铝土矿(主要成分Al2O3,杂质SiO2Fe2O3)Al(OH)3Al2O3Al从铝土矿到Al(OH)3的转化有两种方案:第13页/共111页(1)过滤的滤渣成分分别是_(填字母代号,下同);过滤的滤渣成分分别是_A.Al2O3B.SiO2C.Fe2O3D.Al(OH)3E.H2SiO3F.Fe(OH)3(2)“Al(O
7、H)3Al”的一般的生产方法是_(填字母代号)A.蒸发B.灼烧C.热还原D.溶解E.过滤F.电解BFCEBF 第14页/共111页第15页/共111页重点探究金属与酸或碱反应生成H2的量的关系1.金属与酸反应的计算(1)实质:(2)规律金属与酸反应失去电子的物质的量等于产生氢原子的物质的量相同物质的量的金属与足量酸反应产生H2的物质的量之比等于反应后对应金属呈现的化合价之比第16页/共111页(3)常用方法守恒法守恒法是化学计算中常用的方法,包括原子守恒电荷守恒电子守恒等平均值法平均值法是混合物组分含量求解的常用方法,可设平均摩尔质量,要注意结合化合价进行转化 第17页/共111页2.铝与酸或
8、碱反应生成H2的量的关系铝分别与盐酸氢氧化钠溶液反应的原理:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生氢气的体积比为11(2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生氢气的体积比为13第18页/共111页【例1】甲乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol/L的盐酸和NaOH溶液,向两烧杯中分别加入等质量的铝粉,反应结束后测得生成的气体体积比为甲乙=12,则加入铝粉的质量为()A第19页/共111页解析:解答本题的关键是由题给条件判断出哪种物质完全反应并找出计量关系等质量的铝粉分别与
9、足量的HCl和NaOH溶液反应,放出H2的体积关系为甲乙=11,因2Al+6HCl=2AlCl3+3H2,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2,故等物质的量的HCl和NaOH分别与足量的铝粉反应,放出H2的体积关系为甲乙=13现产生H2的体积比为甲乙=12,说明铝粉的量对盐酸来说是过量的,对NaOH来说是不足的,据上述两方程式知,与盐酸反应的铝粉是2.7 g,与NaOH反应的铝粉是5.4 g,所以投入铝粉的质量为5.4 g第20页/共111页方法归纳:根据铝与强酸溶液反应的关系:2Al+6H+=2Al3+3H22Al+2OH-+2H2O=2AlO-2+3H2不难发现如下规律:(
10、1)等物质的量的铝分别与足量的H+和OH-反应时:生成的H2必然相等;消耗H+与OH-的物质的量之比为31(2)等物质的量的H+和OH-分别与足量铝反应时:消耗铝的物质的量之比为13;生成的H2的物质的量之比为13第21页/共111页类比迁移1.将5.4 g Al投入200.0 mL 2.0 mol/L的某溶液中有氢气产生,充分反应后有金属剩余该溶液可能为()A.HNO3溶液B.Ba(OH)2溶液C.H2SO4溶液D.HCl溶液答案:D 第22页/共111页第23页/共111页2.将某份铁铝合金样品均分为两份,一份加入足量盐酸,另一份加入足量NaOH溶液,同温同压下产生的气体体积比为32,则样
11、品中铁铝物质的量之比为()A.32B.21C.34D.43答案:C第24页/共111页第25页/共111页难点探究关于Al(OH)3的计算及图像分析1.“铝三角”转化关系第26页/共111页2.铝盐与强碱溶液作用生成Al(OH)3沉淀的计算及反应关系如下:(1)Al3+3OH-=Al(OH)3(生成白色沉淀)分析以上三个反应关系式,所得Al(OH)3沉淀的物质的量与n(Al3+)n(OH-)的关系式:第27页/共111页第28页/共111页3.图像分析操作操作可溶性铝盐溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量溶液至过量偏铝酸盐溶液中逐滴加稀盐酸偏铝酸盐溶液中逐滴加稀盐酸至过量至
12、过量现象现象立即产生白色沉淀立即产生白色沉淀渐多渐多最最多多渐少渐少消失消失立即产生白色沉淀立即产生白色沉淀渐多渐多最最多多渐少渐少消失消失第29页/共111页第30页/共111页操作操作NaOH溶液中逐滴加入可溶性铝溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液至过量盐溶液至过量盐酸中逐滴加偏铝酸盐溶液至过盐酸中逐滴加偏铝酸盐溶液至过量量现象现象无沉淀无沉淀(有但即溶有但即溶)出现沉淀出现沉淀渐多渐多最多最多沉淀不消失沉淀不消失同左同左操作操作可溶性铝盐溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量溶液至过量偏铝酸盐溶液中逐滴加稀盐酸至偏铝酸盐溶液中逐滴加稀盐酸至过量过量第31页/共111页第32页
13、/共111页【例2】向20 mL AlCl3溶液中滴入 2 mol/L NaOH 溶液时,得到Al(OH)3沉淀质量与所滴加NaOH 溶液体积(mL)关系如图所示:第33页/共111页(1)图中A点表示的意义是_(2)图中B点表示的意义是_(3)上述两步用总的离子方程式可表示为_(4)假若溶液中有Al(OH)3沉淀 0.39 g,则此时用去NaOH溶液体积为_ 表示滴入的NaOH溶液产生沉淀量的最大点表示滴入的NaOH溶液使沉淀恰好完全溶解点7.5 mL 或 17.5 mL 第34页/共111页解析:把NaOH溶液滴入AlCl3溶液中,先产生 Al(OH)3沉淀,其质量最大值为A点,然后全部消
14、失溶解(B点)其总反应的离子方程式为 当有 0.39 g Al(OH)3沉淀生成时,AlCl3过量,加入NaOH使 Al3+部分产生沉淀为 0.39 g,通过 Al3+3OH-=Al(OH)3可知用NaOH溶液 7.5 mL当NaOH过量时,Al3+全部参加反应生成Al(OH)3沉淀后又部分溶解,用NaOH溶液17.5 mL第35页/共111页【方法归纳】在熟练书写AlAl2O3Al3+Al(OH)3 之间相互转化的方程式的基础上还要注意:(1)Al2O3Al(OH)3虽然具有两性,但它们只能溶于强酸或强碱,而不能溶于弱酸或弱碱(2)氢氧化铝能与强酸强碱反应,所以在用可溶性铝盐与碱反应制备Al
15、(OH)3时,一般用氨水而不用其他强碱;在用偏铝酸盐与酸反应时,一般用弱酸而不用强酸;另外,还可以用可溶性铝盐与偏铝酸盐的水溶液反应,离子方程式为:(3)要注意在不同条件下铝元素的存在形式:强酸性条件下,Al3+可以大量存在;强碱性条件下,可以大量存在第36页/共111页类比迁移3.将一定质量的镁铝合金投入一定浓度的100 mL盐酸中,使合金全部溶解,向所得溶液中滴加5.00 mol/L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答案:(1)36%(2)8.00 mol/L第37页/共111页第38页/共11
16、1页第39页/共111页实验探究金属镁和铝在工农业生产以及人们日常生活中有着十分广泛的用途,某化学兴趣小组的同学们决定对镁铝及其化合物的性质比较展开探究活动,探究过程中发现了一些“异常”现象.第40页/共111页(1)镁条在空气中点燃,发出耀眼的白光;用铝箔在酒精灯上加热,铝箔不能燃烧,铝箔卷缩悬垂却不脱落(如图所示),将已“卷缩”的铝箔冷却后投入氢氧化钠溶液中,有气体生成,写出“卷缩”铝箔冷却后投入氢氧化钠溶液中发生反应的离子方程式:_;_第41页/共111页(2)镁条投入 5 mL 0.2 mol/L CuSO4溶液中,其表面立即有气泡产生,周围有红色固体出现;片刻后底部又有大量蓝色沉淀生
17、成,试用化学反应方程式结合文字解释以上现象:_ 答案：(2)Cu2+水解:Cu2+2H2O Cu(OH)2+2H+,产生的H+与Mg 反应:Mg+2H+=Mg2+H2,促进铜离子的水解,平衡向右移动,生成蓝色沉淀,另外生成红色固体的反应为:Cu2+Mg=Mg2+Cu第42页/共111页(3)常温下,在经过砂纸打磨的铝片中取两片质量相等表面积相同的铝片,分别加入到盛有体积相同c(H+)相同的稀硫酸和稀盐酸的两支试管(相同体积)中,发现铝片在稀盐酸中产生氢气的速率比在稀硫酸中快.写出以上反应的离子方程式:_.你认为出现以上现象的可能原因是:假设_;假设_2Al+6H+=2Al3+3H2 Cl-对铝
18、和酸的反应有促进作用 第43页/共111页.请设计实验对以上的假设进行验证:_;_ 答案:.在铝和硫酸反应的容器中加入固体氯化钠,看是否加快放出氢气的速率在铝和盐酸反应的容器中加入固体硫酸钠,看是否减慢放出氢气的速率第44页/共111页解析:(1)铝箔“卷缩”是因为Al与氧气反应生成的 Al2O3熔点高,不熔化,所以Al 不滴落(2)由题意知蓝色沉淀只能为Cu(OH)2,说明在CuSO4溶液中加入Mg,促进了Cu2+的水解(3)设计实验证明 Cl-对铝和酸反应有促进作用,对反应有抑制作用第45页/共111页走出误区与铝反应产生H2条件下的离子共存问题易出错与Al反应放出H2的溶液可能有两种情况
19、:酸性强碱性酸性条件下不能存在 ,其存在的情况下不能产生H2另外要特别注意溶液的颜色要求,常见的有色离子有Fe3+Fe2+Cu2+,Al单质及其化合物的无机推断是易错部分解答此类问题,要注意单质及其化合物的性质和转化,抓住突破口化学计算时考虑问题或解题步骤的片面单一而致失误解答此类问题要注意灵活运用简便的计算方法(如守恒法终态法平均值法和极限假设法等),简化计算过程 第46页/共111页因材施教利用“一题多解”,强化思维方法训练在高考专题复习中,很多同学对化学计算部分的复习感到无从下手,要么是一个题也不做,要么是毫无选择地见题就做,导致复习针对性差效果不明显那么,怎样进行化学计算的复习才能达到
20、最佳效果呢?笔者认为要把握一个基本原则,即“立足重点知识联系基本理论选择典型例题进行一题多解”在解题中尝试不同方法,在不同方法的运用中复习知识和理论,实现自身思维能力的敏捷性深刻性广阔性和创造性的大幅提升第47页/共111页【例】向 100mL 1 mol/L 的 AlCl3溶液中加入70 mL 5 mol/L NaOH 溶液,充分反应后,铝元素以两种形式存在,其物质的量之比为多少?第48页/共111页解析:解法1:用常规分析法逐步分析计算先将所有的 0.1 mol Al3+完全沉淀,消耗 0.3 mol OH-,生成0.1 mol Al(OH)3 沉淀过量的 0.05 mol OH-又溶解
21、0.05 mol Al(OH)3,生成0.05 mol 所以n(NaAlO2)n=0.05 mol(0.1-0.05)mol=11第49页/共111页解法2:从反应物总量及方程式性质方面考虑总方程式法:n(AlCl3)=0.1 mol,n(NaOH)=0.35 mol,则n(AlCl3)n(NaOH)=27按此值写出化学方程式:2Al3+7OH-=x +(2-x)Al(OH)3+2H2O利用电荷守恒解得x=1,所以n(NaAlO2)n=11第50页/共111页解法3:运用学科规律守恒法充分反应后溶液为NaAlO2和NaCl利用电荷守恒得 n(Na+)=n()+n(Cl-),即n()=n(Na+
22、)-n(Cl-)=0.35 mol-0.3 mol=0.05 mol又根据铝元素守恒n(Al3+)=n+n(),即n=n(Al3+)-n(AlO-2)=0.1 mol-0.05 mol=0.05 mol,所以n(NaAlO2)n=11第51页/共111页解法4:利用知识特点图像法根据Al3+3OH-=3Al(OH)3,Al(OH)3+OH-=+2H2O,把所发生的反应用图像来表示,使其更具体更直接注:图中横坐标表示NaOH的物质的量,纵坐标表示生成的Al(OH)3的物质的量第52页/共111页备用选题1.用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝,下述操作步骤中最恰当的组合是()加盐酸溶解 加烧碱溶
23、液溶解过滤 通入过量CO2生成Al(OH)3 沉淀加入盐酸生成Al(OH)3 沉淀 加入过量烧碱溶液A.B.C.D.答案:B第53页/共111页解析:根据金属镁铝性质的差异镁不能与NaOH溶液反应而铝能够溶于NaOH溶液中,故首先用烧碱溶液溶解金属铝,得到偏铝酸钠溶液,将金属镁过滤除去然后向偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳生成氢氧化铝沉淀,最后过滤第54页/共111页答案:A第55页/共111页第56页/共111页3.有一块铁铝合金,溶于足量盐酸中,再用足量KOH溶液处理,将产生的沉淀过滤,洗涤干燥,灼烧使之完全变成红棕色粉末,经称量,发现该红棕色粉末和原合金质量恰好相等,则合金中铝的含量为()A.
24、70%D.30%答案:D第57页/共111页解析:本题是求混合金属的组成,只有一个“红棕色粉末与原合金质量相等”的条件,用普通方法不能迅速解题根据化学方程式,因为铝经两步处理后已在过滤时除去,可用铁元素守恒建立关系式:FeFeCl2Fe(OH)2Fe(OH)3()Fe2O3,再由质量相等的条件,得合金中:铝+铁的质量=氧化铁的质量=铁+氧的质量所以可得铝的含量为(316)/(256+316)100%=30%第58页/共111页4.将溶液(或气体)X,逐渐加入(或通入)到一定量的Y溶液中,产生沉淀的量与加入X的物质的量的关系如图,符合图中情况的是()ABCDXSO2HClNH3氨水YNa2SNa
25、AlO2AlCl3AgNO3B第59页/共111页解析:A组,一般在碱性或中性环境中S2-和SO2不发生氧化还原反应,故A无沉淀产生B组,将HCl气体逐渐通入NaAlO2溶液中,首先生成Al(OH)3沉淀,NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3+NaCl;继续通入,可以发现沉淀逐渐消失:Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O前后消耗HCl的物质的量之比为13,符合图像关系,B对C组,当将NH3逐渐通入AlCl3溶液中,发生反应:AlCl3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4Cl,沉淀不消失,C错D组,当将氨水逐渐加入AgNO3溶液中,现象是先出现沉淀,后沉淀溶解,但前后消耗
26、氨水的物质的量之比为12,D错第60页/共111页下列说法正确的是()C 第61页/共111页解析:依据图示,加入过量盐酸后产生的气体是CO2,但其电子式书写错误,没有将氧原子周围未参与成键的4个电子标出因为产生CO2气体,则一定存在 ,所以Ba2+不可能存在;又由于得到无色透明溶液,可排除Cu2+Fe3+,所以一定不存在Cu2+Ba2+Fe3+加入过量氨水产生白色沉淀,则有 存在;加过量氢氧化钡溶液得到白色沉淀,则有 存在;再加硝酸酸化的硝酸产生白色沉淀,则存在Cl-;由于可以确定的全部是阴离子,故Na+也一定存在生成沉淀B的离子方程式中,应该写NH3H2O第62页/共111页6.某探究小组
27、同学用金属铝分别与稀盐酸或稀硫酸反应的方法研究金属与不同酸反应的差异及影响反应速率的因素实验药品:2.0 mol/L盐酸 4.0 mol/L 盐酸 2.0 mol/L 硫酸4.0 mol/L 硫酸相同大小的铝片和铝粉(金属表面氧化膜已除去);每次实验各种酸的用量均为 50.0 mL,金属用量均为9.0 g第63页/共111页.甲同学用铝片分别和稀盐酸稀硫酸反应,实验及其现象如下:反应进程反应进程(分钟分钟)12515204.0 mol/L 盐酸盐酸少量气泡少量气泡较多气泡较多气泡大量气泡大量气泡反应剧烈反应剧烈铝片耗尽铝片耗尽2.0 mol/L硫酸硫酸无明显现象无明显现象极少量气泡极少量气泡少
28、量气泡少量气泡4.0 mol/L 硫酸硫酸无明显现象无明显现象少量气泡少量气泡有比较连续的气泡有比较连续的气泡第64页/共111页请回答:(1)写出铝与盐酸反应的离子方程式:_(2)反应在115 min 内,铝与盐酸的反应速率逐渐加快,其原因是_(3)根据以上探究“铝与稀盐酸和稀硫酸反应速率差异的原因”,你能对问题原因作出哪些假设或猜想(写出一种即可)_2Al+6H+=2Al3+3H2反应放出热量,温度升高,使化学反应速率加快 第65页/共111页.乙同学设计了如下影响反应速率因素的实验请你根据实验目的帮助该同学完成以下实验设计表:实验目的实验编号温度()金属铝形态盐酸浓度(mol/L)1.实
29、验和探究盐酸浓度对该反应速率的影响;2.实验和探究温度对该反应速率的影响;3.实验和探究金属规格(铝片铝粉)对该反应速率的影响25铝片4.0255025铝片铝片铝粉2.04.04.0第66页/共111页解析:.(1)反应的离子方程式书写时应注意配平:2Al+6H+=2Al3+3H2(2)开始阶段铝与盐酸的反应速率逐渐加快的原因,主要与反应温度有关,因为该反应是放热反应(3)比较第组和第组(相同H+浓度的盐酸和硫酸),二者的区别在于阴离子不同,从而导致反应速率差别较大,故可得出有关假设,Cl-能够促进金属铝与H+反应或 对H+与金属铝的反应起阻碍作用第67页/共111页.要完成实验设计,必须明确
30、对比实验的目的因为实验和是探究盐酸浓度对该反应速率的影响,故只改变中盐酸的浓度;实验和是探究温度对该反应速率的影响,故只改变中反应温度;实验和是探究金属规格(铝片铝粉)对该反应速率的影响,故只改变中金属铝的形态第68页/共111页高效作业一选择题1.(2009上海单科)镁和铝分别与等浓度等体积的过量稀硫酸反应,产生气体的体积(V)与时间(t)关系如下图反应中镁和铝的()A.物质的量之比为32B.质量之比为32C.摩尔质量之比为23D.反应速率之比为23答案:A第69页/共111页解析:由关系式:MgH2,2Al3H2,可知产生等量H2时,消耗MgAl的物质的量之比为32,故A项正确二者质量之比
31、为43,摩尔质量之比为2427=89,反应速率之比为32第70页/共111页2.美德两国科学家现已成功合成出具有独特化学特性的氢铝化合物(Al2H6)这一研究成果有助于人们开发出推力更强大的固体火箭燃料,也有望应用在氢动力汽车和其他能源方面,有关研究报告发表在最新出版的美国科学杂志上下列关于氢铝化合物的推测不正确的是()A.氢铝化合物与水反应生成氢氧化铝和氧气B.氢铝化合物中铝显+3价,H显-1价C.铝与水蒸气在高温下生成氢铝化合物D.氢铝化合物具有强还原性答案:C第71页/共111页解析:氢铝化合物类似于氢化钠氢化钾等,其中金属铝显+3价,氢显-1价,铝在高温下与水蒸气反应生成氢氧化铝和氢气
32、,不能得到氢化铝第72页/共111页3.某无色溶液中,已知含有H+Mg2+Al3+等阳离子,逐滴加入NaOH(aq),则消耗NaOH(aq)的体积(x轴)和生成沉淀量(y轴)之间的函数关系可用下图表示,其中正确的是()答案:B第73页/共111页解析:加入的NaOH首先中和H+,然后和Mg2+Al3+分别生成Mg(OH)2Al(OH)3沉淀,最后过量的NaOH把Al(OH)3溶解生成NaAlO2第74页/共111页A.向铝盐溶液中不断滴加NaOH溶液B.向NaOH溶液中不断滴加铝盐溶液C.向铝盐溶液中不断滴加小苏打溶液D.向铝盐溶液中不断滴加NaAlO2溶液答案:D解析:由Al3+3 +6H2
33、O=4Al(OH)3,可知该反应由可溶性Al3+和 盐反应而来,AB是Al3+和OH-的反应,C是Al3+与 的双水解反应第75页/共111页5.将总物质的量为n mol 的钠与铝(其中钠的物质的量分数为x)投入到一定量的水中充分反应,金属没有剩余,共收集到标准状况下的气体V L下列关系式中正确的是()答案:D第76页/共111页解析:该题中涉及的化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 由题意,金属没有剩余可知x必大于或等于0.5,即0.5x1根据电子得失守恒得:=V(H2),当x=0.5时,V(H2)=22.4n,当x=1时,V(
34、H2)=11.2n,则11.2nV22.4n第77页/共111页6.(2009江苏六校联考)某氧化物不溶于水,溶于熔化的NaOH中,生成易溶于水的化合物,向稀盐酸中滴加所生成化合物的水溶液,立即有白色沉淀产生,则原氧化物是()A.Al2O3B.MgOC.SiO2D.P2O5答案:C解析:该物质在过量的盐酸中可以得到白色沉淀,只有Na2SiO3符合,所以原氧化物为SiO2,选C第78页/共111页7.(2009河北正定中学模拟)A是一种常见的单质,BC为中学常见的化合物,ABC均含有元素X它们有如图所示的转化关系(部分产物及反应条件已略去),下列判断正确的是()A.X元素可能为AlB.X元素可能
35、是金属,也可能是非金属C.反应和互为可逆反应D.反应和一定为氧化还原反应答案:D第79页/共111页解析:A为单质,BC为化合物,所以一定为氧化还原反应,所以D正确;据这两个反应特点知A元素在反应中化合价既升高,又降低,故A一定不是金属,AB错误;不互为可逆反应,因为条件不同第80页/共111页8.(2009潍坊一摸)将氯化铝溶液和氢氧化钠溶液等体积混合,得到的沉淀物中含铝元素的质量与溶液中含铝元素的质量相等,则原氯化铝溶液和氢氯化钠溶液的物质的量浓度之比可能是()13 23 14 27 任意比A.B.只有C.D.答案:A第81页/共111页解析:沉淀一定是Al(OH)3,而溶液中的Al元素可
36、以是AlCl3或NaAlO2若AlCl3过量,则溶液中Al元素的存在形式为Al3+,设Al(OH)3为1 mol,据AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl1 mol 3 mol 1 mol则n(AlCl3)n(NaOH)=(1+1)3=23若AlCl3的量不足,且3 4,溶液中Al元素的存在形式为 第82页/共111页设AlCl3的物质的量为 1 mol据AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl1 mol 3 mol 1 molAl(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O0.5 mol 0.5 mol 0.5 mol 则n(AlCl3)n(NaOH)=1 mol(3+
37、0.5)mol=27第83页/共111页9.铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应,当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时,反应中消耗的HCl和NaOH物质的量之比为()A.11B.21C.31D.13答案:C解析:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2,根据以上两个方程式知,放出等量气体时消耗HCl和NaOH的物质的量之比为31第84页/共111页10.将烧碱溶液和盐酸依次滴入某溶液A中,其沉淀(y轴)和加入溶液的体积(x轴)的关系可能出现如下两种形式中的一种,则A溶液不可能是()A.三氯化铝溶液B.偏铝酸钠溶液C.明矾溶液D.硝酸铝
38、溶液答案:B解析:本题从选项入手,结合反应方程式进行逐一分析,ACD图像均符合前者,而偏铝酸钠溶液两者均不符合第85页/共111页11.将一定量的NaAl合金置于水中,结果合金完全溶解,得到20 mLpH=14的溶液,然后用1.0 mol/L盐酸滴定至沉淀量最大时,消耗40 mL盐酸原合金中Na的物质的量是()答案:D解析:由题意知,沉淀量最大时,Al元素全部转化为Al(OH)3,溶液中只有NaCl溶质,所加盐酸全部生成NaCl根据Na元素守恒得:n(Na)=n(Cl-)=n(HCl)=1.0 mol/L0.040 L=0.040 mol第86页/共111页12.向含n mol AlCl3的溶
39、液中加入m mol NaOH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)molB.(4m-n)molC.(n-3m)molD.(3m-n)mol答案:A第87页/共111页解析:沉淀部分溶解,所以反应生成的含铝产物是Al(OH)3和NaAlO2反应的方程式可表示为:nAlCl3+mNaOH=xAl(OH)3+yNaAlO2+2yH2O 由Al物质的量守恒得:x+y=n mol,由OH-守恒得:3x+4y=m mol 解上述两方程联立的方程组得:x=(4n-m)mol第88页/共111页二非选择题13.把NaOHMgCl2AlCl
40、3三种固体组成的混合物溶于足量水后有1.16 g白色沉淀,在所得的浊液中逐滴加入1 mol/LHCl溶液,加入HCl溶液的体积与生成沉淀的质量关系如图所示,试回答:第89页/共111页(1)A点的沉淀物的化学式为_;B点的沉淀物的化学式为_(2)原混合物中MgCl2的质量是_g,AlCl3的质量是_g,NaOH的质量是_g(3)Q点HCl溶液加入量是_mL Mg(OH)2 Mg(OH)2和 Al(OH)31.902.675.20130 第90页/共111页解析:(1)因为在浊液中加入HCl溶液至10 mL,沉淀质量一直为1.16 g,说明浊液显碱性,Al元素以 形式存在,继续加入HCl溶液,转
41、变为Al(OH)3沉淀,加至30 mL时,全部转变为Al(OH)3,所以在A点的沉淀物为Mg(OH)2,在A点至B点间,沉淀物为Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物当加入HCl溶液超过30 mL时,Mg(OH)2和Al(OH)3同时溶解第91页/共111页第92页/共111页第93页/共111页第94页/共111页14.由短周期元素组成的单质ABC和甲乙丙丁四种化合物有图示的转换关系,已知C为密度最小的气体,甲是电解质第95页/共111页A+B甲NaOH溶液丙乙NaOH溶液乙通入过量CO2丁失去化合物丙甲C+B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)组成
42、单质A的元素在周期表中的位置是_,丙的电子式是_(3)写出下列变化的方程式:A与NaOH溶液反应的化学方程式_乙与过量CO2反应的离子方程式_AlO2NaAlO2Al(OH)3 第三周期第A族2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 第96页/共111页解析:由C是密度最小的气体可知C是H2,能够与NaOH溶液反应生成H2的单质,可联想到A是Al或Si,A与B生成的甲可与NaOH溶液反应,可知B是O2,即甲是氧化物,但要求甲是电解质,而SiO2是非电解质,故A为Al第97页/共111页15.(2009北京黄冈高考二模)南水北调工程是我国政府民生工程的重大决策之一,它较好地解决了北方
43、淡水缺乏问题它的成本是1015元/m3,而用膜分离技术法使污水净化或海水淡化的成本是24元/m3所以解决淡水资源问题应从多角度考虑已知一种膜是外包高分子材料,内部填充孔隙为45 nm的氧化铝,它的结构如图所示第98页/共111页(1)需净化的水能从膜层渗透到外层,而其他的杂质离子有机物大分子不能从膜层透过,这是利用水分子的大小比膜的孔径_(填“大”或“小”)(2)氧化铝层中的氧化铝需要经过多次加热熔化,使其晶型转变为一种带有孔隙的氧化铝这样的氧化铝既耐酸,又耐碱腐蚀写出普通的氧化铝与碱反应的离子方程式_ 小 第99页/共111页(3)有人设想从渤海引入海水,对海水用膜分离技术法进行淡化,可大大
44、降低生产成本,淡化海水还可以得到的副产物有_(至少填三种)(4)膜分离技术有很多优点,如低耗能,转换方便等,但膜本身也存在致命的缺点,如使用的寿命短,请写出可能的原因_氯化钠氯化镁溴化钠和溴化镁等膜层的孔隙被堵塞后失去使用价值第100页/共111页解析:(1)从图示看出纯水可以透过两层膜,可见水分子的大小比膜的孔径要小;(2)普通氧化铝与氢氧化钠反应的离子方程式为 ;(3)根据海水中含有大量的Na+Cl-Mg2+Br-等,可以写成氯化钠氯化镁溴化钠和溴化镁等;(4)由于是通过膜层有孔隙来分离净水的,故寿命短的原因可能是膜层的孔隙被堵塞后失去使用价值第101页/共111页16.某校化学兴趣小组用
45、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:第102页/共111页(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:_氢氧化钠溶液能否用氨水代替,为什么?答案:(1)Mg2+2OH-=Mg(OH)2Al3+3OH-=Al(OH)3Al(OH)3+OH-=+2H2O 不能,因为Al(OH)3不能溶于过量的氨水中,不能将Al(OH)3与Mg(OH)2 分开第103页/共111页(2)溶液a中存在的离子有_;在溶液a中加入盐酸时需控制溶液的pH,为什么?_;为此,改进方法是_(3)为了研究AlCl3晶体的性质,在得到AlC
46、l3溶液后,如何得到AlCl3晶体?答案:(2)K+Cl-Na+因为Al(OH)3能溶于强酸,所以需控制pH,防止部分Al(OH)3溶解 在a溶液中通入过量CO2气体(3)在酸性气氛中对AlCl3溶液进行蒸发结晶第104页/共111页解析:(1)加入足量氢氧化钠溶液时,Mg2+可与OH-反应生成Mg(OH)2沉淀,Al3+与OH-反应生成NaAlO2和H2O;氢氧化钠溶液不能用氨水代替,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(2)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 ;因为
47、氢氧化铝能与强酸反应,所以在加入盐酸沉淀时需要控制溶液的pH,以防止部分Al(OH)3溶解;氢氧化铝只能与强碱或强酸反应,因此,可在溶液a中通入过量二氧化碳气体(3)直接加热蒸发AlCl3溶液会因为AlCl3水解而得不到AlCl3晶体,为此可在酸性气氛下进行蒸发结晶第105页/共111页17.在隔绝空气的条件下,某同学将一块部分被氧化的钠块用一张已除去氧化膜并用针刺了一些小孔的铝箔包好,然后放入盛满水且倒置于水槽中的容器内待钠块反应完全后,在容器中仅收集到1.12 L氢气(标准状况),此时测得铝箔质量比反应前减少了0.27 g,水槽和容器内溶液的总体积为2.0 L,溶液中NaOH的浓度为0.0
48、50 mol/L(忽略溶液中离子的水解和溶解的氢气的量)(1)写出该实验中发生反应的化学方程式(2)试通过计算确定该钠块中钠元素的质量分数第106页/共111页答案:(1)2Na+2H2O=2NaOH+H2Na2O+H2O=2NaOH2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2(2)89%第107页/共111页解析:本题以部分被氧化的钠与铝遇水发生的一系列反应为知识载体,极好地考查了学生思维的缜密性和化学计算能力(1)该实验中发生的反应可表示为:2Na+2H2O=2NaOH+H2Na2O+H2O=2NaOH2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2第108页/共111页(2)
49、消耗的Al的物质的量为:n(Al)=0.010 mol根据反应可得由铝消耗NaOH的物质的量为n(NaOH)=0.010 mol;生成的氢气的物质的量为n(H2)=0.015 mol,那么由金属钠生成的氢气的物质的量为:n(H2)=-0.015 mol=0.035 mol根据反应可得金属钠的物质的量为n(Na)=20.035 mol=0.070 mol 第109页/共111页又因为反应后溶液中NaOH的物质的量为:n(NaOH)=2.0 L0.050 mol/L=0.10 mol,所以溶液中Na+的总物质的量即原金属的总物质的量为:n(Na+)=0.10 mol+0.010 mol=0.110 mol,n(Na2O)=0.020 mol该钠块中钠元素的质量分数为:100%=89%第110页/共111页感谢您的观看！第111页/共111页