2019_2020学年高中化学专题3从矿物到基础材料第一单元铝的氧化物与氢氧化物从铝土矿中提取铝课件苏教版.pptx

1.根据氧化铝、氢氧化铝的物质类别，会分析其化学性质。 3.了解从铝土矿提取铝的流程和原理。,核心素养发展目标,新知导学 XIN ZHI DAO XUE,01,1.Al2O3是一种 、 、 的化合物，常用于制造 ，如耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器等。 Al2O3既能与强酸(如盐酸)反应，又能与强碱(如NaOH溶液)反应，是一种两性氧化物。 (1)与盐酸反应的化学方程式是 ，离子方程式是 。 (2)与NaOH溶液反应的化学方程式是 ，离子方程式是 。,一、氧化铝和氢氧化铝,答案,高硬度,高熔点,高沸点,耐火材料,Al2O36HCl=2AlCl33H2O,Al2O36H=2Al33H2O,Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O,相关视频,2.按要求完成下列实验 (1)在试管中加入10 mL 0.5 molL1的Al2(SO4)3溶液，逐滴加入稀氨水至过量，观察到的实验现象是 。反应的化学方程式是_ _，离子方程式是 。 (2)将实验(1)所得的悬浊液一分为二，向其一支试管中逐滴滴入稀盐酸，观察到的实验现象是 ，反应的离子方程式为_ _。另一支试管中逐滴滴入NaOH溶液，观察到的实验现象是_ _，反应的离子方程式为 。 (3)向实验(2)中加入NaOH溶液的试管中通入足量CO2，观察到的现象为_ _，化学方程式为 。,答案,产生白色胶状沉淀,白色沉淀逐渐溶解，得到澄清溶液,Al2(SO4)36NH3H2O,2Al(OH)33(NH4)2SO4,Al(OH)3 3H,=Al33H2O,白色沉,淀逐渐溶解，得到澄清溶液,生成白色沉,淀,NaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3,归纳总结,(1)两性化合物 既可以与酸反应又可以与碱反应生成盐和水的化合物，Al2O3为两性氧化物，Al(OH)3为两性氢氧化物。 (2)Al(OH)3难溶于水，为白色胶状沉淀。 (3)氢氧化铝不稳定，受热易分解，化学方程式是2Al(OH)3 Al2O33H2O。 (4)实验室由Al2(SO4)3或AlCl3制备Al(OH)3，应选用氨水，而不选用NaOH溶液。 提醒 (1)Al2O3、Al(OH)3不能与NH3H2O等弱碱反应，也不能与H2CO3等很弱的酸反应。 (2)Al(OH)3胶体具有很强的吸附能力，它能凝聚水中的悬浮物并使之沉降，从而达到净水的目的。,例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 C.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,解析,解析 Al2O3虽然难溶于水，但是2Al(OH)3 Al2O33H2O，Al2O3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；Al2O3是两性氧化物，Al2O3与酸、强碱反应，与弱碱不反应。,易误提醒,两性物质与物质的两性不同，两性物质：既能与酸反应生成盐和水，又能和碱反应生成盐和水，如Al2O3、ZnO、Zn(OH)2、Al(OH)3等；物质的两性：如弱酸的酸式盐(NaHCO3等)既能与强酸反应，又能与强碱反应，但只能说这些物质有两性，不能将它们称为两性物质。,例2 以氧化铝为原料制取氢氧化铝，合理的方法是 A.将氧化铝溶于水 B.将氧化铝溶于氨水 C.将氧化铝先溶于盐酸中，之后滴加氢氧化钠溶液 D.将氧化铝先溶于氢氧化钠溶液中，之后通入二氧化碳,答案,解析,知识拓展,Al(OH)3的三种制备方法,(1)用铝盐和氨水制备Al(OH)3，不选用强碱(如NaOH)溶液，是由于Al(OH)3溶于强碱溶液，而不溶于弱碱(如氨水)溶液。 (2)溶液中 Al(OH)3最好通入CO2，而不选用强酸，是由于Al(OH)3溶于强酸，而不溶于较弱的酸(如H2CO3)。,二、铝离子、偏铝酸根之间的相互转化,按要求完成下列实验： (1)向AlCl3溶液中加入过量的NaOH溶液，最后所得溶液中含有_ _(填溶质化学式)。 (2)把上述溶液分成两份，向其中一份中逐滴加入盐酸至过量，观察到的现象是 。反应的离子方程式为_ 、 、 ；向另一份中通入过量的CO2气体，观察到的现象是 ，反应的离子方程式为 、 。,答案,NaAlO2、NaCl、,先产生白色沉淀，后又溶解，得到澄清溶液,NaOH,HOH,=H2O,Al(OH)33H=Al33H2O,产生白色沉淀,归纳总结,(2)由NaAlO2溶液制备Al(OH)3，应通入CO2气体，而不加入强酸。 (3)向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液和向NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸的比较。,提醒 向AlCl3溶液中加NaOH溶液和向NaAlO2溶液中加盐酸，计算生成Al(OH)3沉淀的量时，有两种情况，即碱(酸)不足和碱(酸)过量，如上图中所示，计算时要注意讨论分析。,例3 向用盐酸酸化过的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,例4 向50 mL 1 molL1的Al2(SO4)3溶液中加入100 mL KOH溶液，充分反应得到3.9 g沉淀，求KOH溶液的物质的量浓度。,答案,解析,答案 1.5 molL1或3.5 molL1。,方法二：用图像法求解。如下图所示，当生成沉淀0.05 mol时，需KOH 0.15 mol；需KOH 0.35 mol。,思维启迪,1.已知Al3和OH的物质的量，计算Al(OH)3 的物质的量解题思路 (1)计算 的比值，判断反应产物。 (2)根据反应原理或守恒关系列式计算。 2.已知Al3和Al(OH)3的物质的量计算OH的物质的量解题思路 (1)若n(Al3)nAl(OH)3，n(OH)3nAl(OH3)； (2)若n(Al3)nAl(OH)3，则有两种情况： n(OH)不足，n(OH)3nAl(OH)3； n(OH)过量：n(OH)3nAl(OH)34n(Al3)nAl(OH)34n(Al3)nAl(OH)3。,三、从铝土矿中提取铝,1.铝的存在 (1)含量：铝元素是地壳中含量 的金属元素。 (2)存在：地壳中铝以 态存在于铝土矿中，铝土矿的主要成分是 。,答案,化合,Al2O3,最多,2.从铝土矿制备铝的工艺流程如下图所示： 写出上图中反应的化学方程式： ； ； ； 。,答案,Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O,NaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3,归纳总结,(1)Al2O3是一种高熔点的化合物，为了降低能耗，工业上加入冰晶石(Na3AlF6)，使Al2O3在1 000 熔融，以降低铝的冶炼成本。 (2)电解法制铝是采用高熔点的Al2O3，而不用熔点低很多的AlCl3，是因为AlCl3在熔融状态时不电离、不导电。 (3)酸化时用过量CO2，使NaAlO2完全转化为Al(OH)3沉淀，不能用强酸酸化，因为过量的强酸能使Al(OH)3溶解。,例5 下图所示是从铝土矿(主要成分是Al2O3，含Fe2O3、SiO2等杂质)中提取氧化铝的工艺流程之一。已知：SiO2能和氢氧化钠反应，不和盐酸反应。,答案,解析,回答下列问题： (1)用盐酸溶解铝土矿后，所得溶液中的阳离子有_。,Fe3、Al3、H,答案,(2)固体A的主要成分是_。 (3)进行步骤时，为了达到分离要求，加入的NaOH应该_。 (4)进行步骤时，一般通入过量CO2，其反应的化学方程式是 _。,SiO2,过量,NaAlO22H2OCO2=NaHCO3Al(OH)3,(5)溶液X和盐酸反应的离子方程式为_。,学习小结,返回,达标检测 DA BIAO JIAN CE,02,1,2,3,4,5,1.下列说法正确的是 A.金属氧化物都能与水反应生成碱 B.非金属氧化物都能与水反应生成酸 C.氧化铝既能与盐酸反应又能与氨水反应 D.氧化铝是冶炼金属铝的原料,答案,解析 多数金属氧化物和部分非金属氧化物不溶于水，例如CuO、SiO2等；Al2O3是两性氧化物，能与酸和强碱溶液反应；工业上用电解Al2O3的方法制备铝。,6,解析,1,2,3,4,5,2.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,答案,解析,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。,6,1,2,3,4,5,3.下列物质Al、NaHCO3、Al2O3、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.,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。,答案,解析,6,1,2,3,4,5,4.相等物质的量的下列物质分别与足量NaOH溶液反应，消耗NaOH的物质的量最多的是 A.Al2O3 B.KAl(SO4)2 C.Al(OH)3 D.Al,答案,解析,6,1,2,3,4,5,解析 若各物质的物质的量为1 mol，则有以下分析计算。 A项：Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O 1 mol 2 mol B项：2KAl(SO4)28NaOH=K2SO42NaAlO23Na2SO44H2O 1 mol 4 mol C项：Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O 1 mol 1 mol D项：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2 1 mol 1 mol 故消耗NaOH物质的量最多的是KAl(SO4)2。,6,1,2,3,4,5,5.(2019昭通市威信一中月考)将一定量的钠和铝的混合粉末投入水中，粉末完全溶解后，得到20 mL氢氧根离子为1 molL1的溶液。然后再向其中加入1 molL1的盐酸，到沉淀最大时消耗盐酸40 mL，则混合粉末中钠的物质的量是 A.0.01 mol B.0.02 mol C.0.03 mol D.0.04 mol,解析 将一定量的钠和铝的混合粉末投入水中，发生的反应有2Na2H2O=2NaOHH2，2NaOH2Al2H2O=2NaAlO23H2，此时溶液中的溶质是氢氧化钠和偏铝酸钠；滴入盐酸，发生反应NaOHHCl=NaClH2O、 NaAlO2HClH2O=NaClAl(OH)3，沉淀量最大时溶液中的溶质是氯化钠，即氯离子和钠离子物质的量相等，n(Na)n(HCl)1 molL10.04 L0.04 mol。,答案,解析,6,1,2,3,4,5,6.(1)用AlCl3溶液与NaOH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