1.1 从铝土矿中提取铝铝的重要化合物.doc

Just do it !第一课时从铝土矿中提取铝铝的重要化合物知识回顾： 1酸性氧化物是指能和碱反应生成盐和水的氧化物，如CO2、P2O5等。 2碱性氧化物是指能和酸反应生成盐和水的氧化物，如CaO、Fe2O3等。 3试书写下列化学方程式：CO2通入澄清石灰水中：CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O；铁锈溶于稀盐酸中：Fe2O36HCl=2FeCl33H2O。一、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最多的金属元素。(2)存在：地壳中铝元素的主要存在形式为铝土矿，其主要成分为Al2O3。 2从铝土矿制备铝的工艺流程铝土矿滤液沉淀氧化铝(熔融)铝 上述过程中发生反应的化学方程式分别为：(1)Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O；(2)NaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3；(3)2Al(OH)3Al2O33H2O； (4)2Al2O34Al3O2。二、氧化铝 1化学性质两性氧化物(1)Al2O3与H2SO4反应的化学方程式：Al2O33H2SO4=Al2(SO4)33H2O。 Al2O3与NaOH溶液反应的化学方程式：Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O。(2)两性氧化物：既可以与酸反应又可以与碱反应生成盐和水的氧化物。 2物理性质(1)硬度高，硬度仅次于金刚石的物质是刚玉，其主要成分为氧化铝。(2)熔、沸点都很高，可用于制造耐火材料。三、氢氧化铝 1实验室制备氢氧化铝离子方程式：Al33NH3H2O=Al(OH)33NH。 2化学性质两性氢氧化物(1)Al(OH)3与强酸反应的离子方程式：Al(OH)33H=Al33H2O。 Al(OH)3与强碱溶液反应的离子方程式：Al(OH)3OH=AlO2H2O。(2)两性氢氧化物：既可以与酸反应又可以与碱反应生成盐和水的氢氧化物。四、明矾 1复盐由两种或两种以上的阳离子和一种阴离子组成的盐。如明矾KAl(SO4)212H2O。 2明矾的净水原理(1)电离：KAl(SO4)2=KAl32SO。(2)生成胶体：Al33H2O=Al(OH)3(胶体)3H。(3)吸附作用：Al(OH)3胶体具有很强的吸附能力，能凝聚水中的悬浮物并使之沉降。练一练：1铝比铁活泼，但铝制品比铁抗腐蚀能力强，这是为什么？2电解Al2O3时，为何要加入冰晶石？3实验室制备少量Al(OH)3时，为什么用氨水而不用NaOH溶液？4如何除去Mg(OH)2中的Al(OH)3?5NaHCO3既能和酸反应又能和碱反应，它属于两性物质吗？考点一：“铝三角”及其应用1“铝三角” 指Al3、Al(OH)3和AlO相互转化的三角关系，具体反应有：Al(OH)3OH=AlO2H2O； Al(OH)33H=Al33H2O；Al33OH=Al(OH)3或Al33NH3H2O=Al(OH)33NH；AlOHH2O=Al(OH)3或AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO；AlO4H=Al32H2O；Al34OH=AlO2H2O。2应用(1)制取Al(OH)3：Al33NH3H2O=Al(OH)33NH； AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO。(2)离子共存问题： Al3与OH、AlO、CO、HCO等在溶液中不能大量共存；AlO与H、Al3、Fe3、Mg2等在溶液中不能大量共存。3铝盐与强碱溶液作用生成Al(OH)3沉淀的计算 反应关系如下：(1)Al33OH=Al(OH)3(生成沉淀)(2)Al(OH)3OH=AlO2H2O(沉淀溶解)(3)Al34OH=AlO2H2O(生成沉淀，又恰好完全溶解) 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)的关系为：当3时，所得沉淀的物质的量：nAl(OH)3n(OH)；当4时，所得沉淀的物质的量：nAl(OH)30；当34时，所得沉淀的物质的量：nAl(OH)34n(Al3)n(OH)。用数轴可表示如下：例1：向20 mL 1 molL1的Al2(SO4)3溶液中加入30 mL KOH溶液，充分反应得到0.78 g沉淀，则KOH溶液的物质的量浓度可能是()A1 molL1B3 molL1 C5 molL1 D7 molL1题后悟道：nAl(OH)3n(Al3)时，加入的强碱有两种可能碱不足量只生成0.78 g Al(OH)3沉淀，碱过量Al2(SO4)3先全部转化为Al(OH)3沉淀，然后部分Al(OH)3沉淀溶解。考点二：有关Al(OH)3沉淀图像的分析1可溶性铝盐与NaOH溶液互滴情况分析可溶性铝盐溶液中滴加NaOH溶液至过量NaOH溶液中逐滴滴加可溶性铝盐溶液至过量立即产生白色沉淀渐多最多渐少沉淀消失无沉淀(有即溶)出现沉淀渐多最多沉淀不消失Al33OH= Al(OH)3Al(OH)3OH= AlO2H2O4OHAl3= AlO2H2O3AlOAl36H2O=4Al(OH)32偏铝酸盐与稀盐酸互滴情况分析偏铝酸盐溶液中滴加稀盐酸至过量稀盐酸中逐滴滴加偏铝酸盐溶液至过量立即产生白色沉淀渐多最多渐少沉淀消失无沉淀(有即溶)出现沉淀渐多最多沉淀不消失AlOHH2O= Al(OH)3Al(OH)33H= Al33H2OAlO4H= Al32H2OAl33AlO6H2O=4Al(OH)3例2：把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后，产生1.16 g白色沉淀，再向所得浊液中逐滴加入1.00 molL1盐酸，加入盐酸的体积与生成沉淀的关系如图所示。(1)A点的沉淀物的化学式为_，理由_ _。(2)写出A点至B点发生反应的离子方程式_。(3)原混合物中MgCl2的质量是_g，AlCl3的质量是_g，NaOH的质量是_g。(4)C点盐酸的体积为_mL。题后悟道： (1)解答图像计算题，必须抓住有关化学反应原理和有关物质的性质，结合图像的特点，综合分析逐步计算求解。其关键是抓住图像的四点(原点、交点、转折点、终点)，数形结合，分析计算。 (2)在铝盐和强碱溶液及偏铝酸盐和强酸溶液反应的图像中，只要沉淀的量没有达到最大值，则产生的沉淀对应的碱或酸的量都有不足和过量两种情况，计算时要注意讨论。课堂练习：1(对应考点一)以氧化铝为原料制取氢氧化铝最好的方法是()A将氧化铝溶于水B将氧化铝先溶于盐酸中，之后滴加氨水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之中，之后滴加盐酸2(对应考点一)在MgO中混有少量的Al2O3杂质，欲将杂质除去可选用的试剂是()A稀硫酸B浓氨水 C稀盐酸 D氢氧化钠溶液3(对应考点二)将氢氧化钠溶液滴入某氯化镁和氯化铝的混合溶液中，下列图像变化趋势正确的是()4(对应考点二)将物质X逐滴加入Y溶液中，生成沉淀的物质的量(n2)与所加X的物质的量(n1)的关系如图所示，符合该图所示情况的是下表中的()ABCDXNaOHAlCl3HClNaAlO2YAlCl3NaOHNaAlO2HCl5(探究题)有四种含有铝元素的化合物A、B、C、D，且能发生下列反应：ANaOHDH2O，BAH2O，CNaOHBNaCl，在D溶液中滴入盐酸后有沉淀生成，盐酸过量沉淀又溶解生成C。则A、B、C、D的化学式分别是A_，B_，C_，D_。课堂归纳：1从铝土矿中提取铝的流程是：铝土矿NaAlO2Al(OH)3Al2O3Al。涉及反应：Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O，NaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3， 2Al(OH)3Al2O33H2O， 2Al2O34Al3O2。2Al2O3、Al(OH)3都为两性化合物，既可与酸，又可与碱反应生成盐和水，反应离子方程式：Al2O36H=2Al33H2O，Al2O32OH=2AlOH2O， Al(OH)33H=Al33H2O，Al(OH)3H=AlO2H2O3实验室常用可溶性铝盐溶液与氨水反应表制备Al(OH)3，如AlCl33NH3H2O=Al(OH)33NH4Cl。4明矾净水原理为： Al33H2O=Al(OH)3(胶体)3H。课后练习：一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)1工业上用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝，而不用还原剂还原氧化铝的方法冶炼铝。下列相关说法正确的是()A氧化铝中的铝元素为3价，只有还原性，没有氧化性B加入冰晶石降低氧化铝的熔点，在熔融状态下易被还原C铝单质的还原性强，较难用还原剂还原氧化铝得到铝D铝离子的氧化性强，较难用还原剂还原氧化铝得到铝2既能与盐酸反应，又能和氢氧化钾溶液反应且属于两性化合物的是()AMgOBAl2O3 CMg(HCO3)2 DKAl(SO4)23下列说法正确的是()AAl2O3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CAl2O3能跟所有的酸碱溶液反应 DAl2O3能跟强的酸碱溶液反应4下列有关氧化铝和氢氧化铝的说法正确的是()A氧化铝是一种比较好的耐火材料，可用来制造耐火坩埚B氧化铝是典型的两性氧化物，可与氨水反应生成偏铝酸盐C因为氢氧化铝受热易分解，所以具有两性D两性氢氧化物只能与强酸、强碱反应5将NaOH溶液逐滴加入用盐酸酸化了的AlCl3溶液中，若用y轴表示Al(OH)3的沉淀量，x轴表示NaOH溶液的体积，下列图像正确的是()二、非选择题(本题包括3小题，共30分)6(6分)某混合物A中含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3，在一定条件下可实现如图所示的物质之间的转化。据此判断：(1)固体B的化学式为_。(2)固体E所含物质的化学式为_。(3)反应的离子方程式为：_。7(8分)用一无色透明的溶液做如下实验：取少量溶液滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成。另取部分溶液加入Na2O2，有无色无味气体放出且有白色沉淀生成，加入Na2O2的量与生成沉淀的量的关系如图所示：试问：(1)Cu2、NH、Al3、Mg2、Na、Fe3、CO、K、SO等离子中一定存在的离子是_；可能存在的离子是_；一定不存在的离