高三一轮复习铝及其化合物ppt课件.ppt

铝及其化合物 1 通过实验探究 了解铝 氧化铝 氢氧化铝的重要性质 2 了解两性氧化物 两性氢氧化物的概念和一般性质 3 掌握与Al OH 3沉淀量有关的图像分析和化学计算方法 4 了解复盐的概念 了解明矾的组成 性质和用途 下列有关金属铝及其化合物的叙述错误的是 A 铝制容器可盛装浓硫酸B 用NaOH溶液除去铝表面的氧化膜 Al2O3 2OH 2AlO2 H2OC Al的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水D 向明矾溶液中加入过量的氢氧化钡溶液 Al3 2SO42 2Ba2 4OH 2BaSO4 AlO2 2H2O C 预习检测 一 铝的性质 1 铝原子的结构 2 铝的物理性质 银白色金属 硬度和密度小 具有良好的导电导热性和延展性 在空气中具有很好的耐腐蚀性 Al的原子结构示意图 3 铝的化学性质 较强还原性 1 与非金属反应 O2 Cl2 铝在空气中缓慢氧化 在氧气中点燃剧烈燃烧 思考1 在金属活泼性顺序中铝排在铁的前面 那为什么铁在空气中易生锈而铝在空气中不易被腐蚀呢 铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜并牢固地覆盖在铝表面 阻止了内部的铝与空气接触 Al遇冷浓硫酸 浓硝酸发生钝化 钝化 用电化学或化学方法使金属表面形成一层致密的氧化膜 从而阻止内部金属进一步发生反应 这种现象称为钝化 2 与酸反应 HCl 稀H2SO4 稀HNO3 4HNO3 Al Al NO3 3 NO 2H2O Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 还原剂氧化剂 反应的实质 分两步进行 将 1 2 2 3 与强溶液碱反应 NaOH溶液 随堂训练1 对金属制品进行抗腐蚀处理 可延长其使用寿命 以下为铝材表面处理的一种方法 碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜 碱洗时常有气泡冒出 其原因是 用离子方程式表示 为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收 最好向槽液中加入下列试剂中的 a NH3b CO2c NaOHd HNO3 b 2Al 2OH 2H2O 2AlO 3H2 以铝材为阳极 在H2SO4溶液中电解 铝材表面形成氧化膜 阳极电极反应式为 取少量废电解液 加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀 产生沉淀的原因是 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3 2 则样品中铁 铝物质的量之比为 A 3 2B 2 1C 3 4D 4 3 随堂训练2 讲义P60 例1 2Al 3H2O 6e Al2O3 6H HCO3 与H 反应使H 浓度降低 产生Al OH 3沉淀 C 思维提升若将盐酸改为稀HNO3且稀HNO3只被还原为NO 则Fe Al物质的量之比为多少 随堂训练3 讲义P60 即时巩固1等体积 等物质的量浓度的硫酸 氢氧化钠溶液分别放在甲 乙两烧杯中 各加等质量的铝 生成氢气的体积比为5 6 则甲 乙两烧杯中的反应情况可能分别是 A 甲 乙中都是铝过量B 甲中铝过量 乙中碱过量C 甲中酸过量 乙中铝过量D 甲中酸过量 乙中碱过量 5 4 B Fe2O3和Al粉的混和物 没有吸出任何物质 证明混合物中没有铁粉 Fe2O3和Al粉的混和物 铝热剂 KClO3 引燃剂 镁带 坩锅 吸出的有物质 证明混合物中有铁粉生成 现象 发光 放热 反应剧烈 有熔融物落入沙中 4 与某些氧化物反应 铝热反应 铝热剂 铝与活泼性较弱的金属氧化物的混合物 铝热反应的应用 在生产上 如用于焊接钢轨 冶炼金属等 铝除了和Fe2O3反应外 还可以和FeO Fe3O4 Cr2O3 V2O5 MnO2等金属氧化物组成铝热剂发生铝热反应 冶炼Fe V Cr Mn等金属 思考2上述铝热反应是如何发生的 试一试 写出Al分别与MnO2 V2O5的反应方程式 4 铝能冶炼金属和制成铝热剂 因为 A 密度小 熔点低B 在空气中燃烧 发出耀眼白光C 具有还原性D 是金属 随堂训练 C 实验探究1某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行研究 按反应类型写出实验中发生反应的化学方程式各一个 是离子反应的只写离子方程式 置换反应 化合反应 2 用石墨作电极 电解上述实验分离出的溶液 两极产生气泡 持续电解 在阴极附近的溶液中还可观察到的现象是 解释此现象的离子方程式是 2Al 6H 2Al3 3H2 或2Al 3Cu2 2Al3 3Cu 2Cu O2 H2O CO2 Cu2 OH 2CO3 生成白色沉淀 后沉淀逐渐溶解至消失 Al3 3OH Al OH 3 Al OH 3 OH AlO 2H2O 3 工业上可用铝与软锰矿 主要成分为MnO2 反应来冶炼金属锰 用铝与软锰矿冶炼锰的原理是 用化学方程式表示 MnO2在H2O2分解反应中作催化剂 若将适量MnO2加入酸化后的H2O2溶液中 MnO2溶解产生Mn2 该反应的离子方程式是 MnO2 H2O2 2H Mn2 O2 2H2O 4 Al的工业制法 电解熔融氧化铝 由于铝的熔点很高 故在氧化铝中添加冰晶石 Na3AlF6 降低其熔点 2Al 3CuSO4 3Cu Al2 SO4 3 二 铝的化合物 1 氧化铝 Al2O3 1 物理性质 白色 不溶于水的固体 熔点很高 2054 常作耐火材料 刚玉的主要成分是Al2O3 其中把含少量铬元素的刚玉称为红宝石 含少量的铁和钛元素的刚玉称为蓝宝石 两性氧化物 既能与酸反应又能与碱反应只生成盐和水的氧化物 2 Al2O3的化学性质 与酸 强碱反应 具有两性 3 工业制备 2 氢氧化铝 Al OH 3 1 物理性质 白色胶状物质 不溶于水 有强的吸附性可以吸附水中的悬浮物和各种色素 2 化学性质 不稳定性 受热易分解 与酸 强碱反应 具有两性 氢氧化铝为 两性氢氧化物 碱式电离 酸式电离 左右逢源 与碱反应 与酸反应 Al OH 3 NaOH NaAlO2 2H2O Al OH 3 3HCl AlCl3 3H2O 小结 常见既能与酸反应又能与碱反应的物质有哪些 金属单质 Al等 两性氧化物 Al2O3等 两性氢氧化物 Al OH 3等 弱酸的铵盐 NH4 2CO3 CH3COONH4 NH4 2S等 弱酸的酸式盐 NaHCO3 KHS NaHSO3NH4HCO3 等 氨基酸 蛋白质等有机物 AlCl3溶液中逐滴加入NaOH AlCl3中逐滴加入氨水 Al3 3NH3 H2O Al OH 3 3NH4 3 Al OH 3的制备 Al3 加入氨水 故用Al3 制取Al OH 3用弱碱溶液更合适 Al3 3OH Al OH 3 Al OH 3 NaOH NaAlO2 2H2O 必修1 P58实验 2AlO2 CO2 3H2O 2Al OH 3 CO32 AlO2 CO2 2H2O Al OH 3 HCO3 NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸 NaAlO2溶液中缓慢通入CO2 AlO2 通入CO2 AlO2 H H2O Al OH 3 Al OH 3 3HCl AlCl3 3H2O 故由AlO2 制取Al OH 3用弱酸溶液更合适 Al OH 3的制备方案与试剂的选择1 实验原理方案一 用铝盐 Al3 制取Al OH 3加入氨水至沉淀完全 一般不用强碱 Al3 3NH3 H2O Al OH 3 3NH4 方案二 用铝屑 烧碱 稀H2SO4制取方法一 AlAl3 Al OH 3方法二 AlAlO2 Al OH 3 H2SO4 NaOH H NaOH 方法三 Al OH 3 每制取1molAl OH 3 方法一耗H 和OH 各3mol 方法二耗H 和OH 各1mol 方法三耗H 和OH 各3 4mol 故方法三最节省原料 KAl SO4 2 12H2O KAl SO4 2 K Al3 2SO42 无色晶体 易溶于水 3 常见的铝盐 明矾 水溶液PH 7 净水原理 Al OH 3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水 1 铝盐 Al3 溶液中逐滴加入强碱溶液至过量 3 有关反应 A C Al3 3OH Al OH 3 C D Al OH 3 OH AlO2 2H2O 1 现象 有白色沉淀产生 后沉淀逐渐溶解 2 有关图像 三 Al3 Al OH 3 AlO2 三者之间有关图象及相关计算 随堂训练2向30mL1mol L的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4mol L的NaOH溶液 若产生0 78g白色沉淀 则加入的NaOH溶液的体积可能为 A 3mLB 7 5mLC 15mLD 17 5mL B 4 有关计算 Al3 0 1 3n OH Al3 Al OH 3 Al OH 3 Al OH 3 AlO2 1 3n OH n Al3 AlO2 0 3 有关反应 A B Al3 4OH AlO2 2H2OB D Al3 3AlO2 6H2O 4Al OH 3 2 强碱溶液中逐滴加铝盐 Al3 溶液至过量 1 现象 先无明显现象 后逐渐产生大量的白色沉淀 2 有关图象 算一算 向300mL4mol L的NaOH溶液中逐渐加入浓度360mL1mol L的AlCl3溶液 则最终产生的沉淀的物质的量是多少 此时铝元素以什么形式存在 n Al OH 3 0 24mol 此时铝元素以Al OH 3 AlO2 形式存在 4 有关计算 0 Al OH 3 Al OH 3 AlO2 AlO2 n Al3 1 3n OH 0 AlO2 0 3 在AlO2 溶液中逐滴加入强酸至过量 1 现象 先生成白色沉淀 后沉淀逐渐溶解 3 有关反应 A C AlO2 H H2O Al OH 3 C D Al OH 3 3H Al3 3H2O 2 有关图象 C 动动手 向含2molNaAlO2的溶液中逐滴加入浓度500mL6mol L的盐酸溶液 则最终产生的沉淀的物质的量是多少 此时铝元素以什么形式存在 n Al OH 3 5 3mol 此时铝元素以Al OH 3 Al3 形式存在 4 有关计算 0 Al3 Al OH 3 Al3 AlO2 0 C AlO2 Al OH 3 n H Al OH 3 n H n AlO2 1 现象 先无明显现象 反应一段时间后逐渐产生白色沉淀 3 有关反应 A B 4H AlO2 Al3 2H2OB D Al3 3AlO2 6H2O 4Al OH 3 4 在强酸溶液中逐滴加入AlO2 溶液至过量 2 有关图象 动手算算 向500mL8mol L的盐酸溶液中逐渐加入含2L一定浓度的NaAlO2溶液 若最终产生的沉淀的物质的量是2mol 则该NaAlO2溶液的物质的量浓度为多少 此时铝元素以什么形式存在 此时铝元素以Al OH 3 Al3 形式存在 C NaAlO2 1 25mol L 4 有关计算 0 0 0 Al3 Al3 Al3 Al OH 3 Al OH 3 n AlO2 1 3n H 思考 不用其他试剂 用化学方法如何鉴别下列失去标签的试剂 1 稀盐酸和 aAlO2溶液2 AlCl3溶液与NaOH溶液 利用互滴时产生的现象不同来鉴别 5 明矾溶液中逐滴加入Ba OH 2溶液至过量 2 有关反应 O A 2KAl SO4 2 3Ba OH 2 2Al OH 3 3BaSO4 K2SO4A B 2Al OH 3 K2SO4 Ba OH 2 BaSO4 2KAlO2 4H2O 1 现象 先有白色沉淀生成 然后部分沉淀溶解 2 有关图像 6 向Mg2 与Al3 的酸性溶液中逐滴加入强碱溶液 1 现象 无明显现象 出现沉淀 渐多 最多 减少 不变 3 有关反应 O A H OH H2OA B Al3 3OH Al OH 3 Mg2 2OH Mg OH 2 B C Al OH 3 OH AlO2 2H2O 2 有关图象 随堂训练3 某无色溶液中 已知含有H Mg2 Al3 等阳离子 逐滴加入NaOH 溶液 则消耗NaOH 溶液 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 则下列图中正确的是 B 铝的存在 铝元素占地壳总量的7 73 是地壳中含量最多的金属 铝是活泼的金属 因此铝元素在自然界中均以化合态的形式存在 四 从铝土矿中提取铝 铝元素在地壳中的主要存在于中 其主要成分 还含有少量的 Al2O3 铝土矿 Fe2O3 SiO2 Al2O3Fe2O3SiO2 Al2O3 方法1 Al 酸溶法 所加试剂顺序 酸 碱 弱 酸 Al2O3Fe2O3SiO2 方法2 碱溶法 Al2O3 Al 所加试剂顺序 碱 酸 弱 碱 从铝土矿 主要成分是Al2O3 含SiO2 Fe2O3 MgO等杂质 中提取氧化铝的两种工艺流程如下 随堂训练4 请回答下列问题 1 流程甲加入盐酸后生成Al3 的离子方程式为 2 流程乙加入烧碱后生成SiO32 的离子方程式为 3 验证滤液B中含Fe3 可取少量滤液并加入 填试剂名称 4 滤液E K中溶质的主要成分是 填化学式 写出该溶液的一种用途 Al2O3 6H 2Al3 3H2O SiO