3-2-2铝的重要化合物

商店里的铝制品五颜六色 有的金黄 有的碧绿 有的鲜红 这些颜色 并不是像涂漆一样涂上去的 而是利用氧化铝的吸附作用吸附着色的 铝在空气中会迅速被氧化 表面生成致密的氧化物薄膜 保护里面的铝不再继续被氧化 但自然氧化形成的薄膜一般只有几微米厚 不耐磨擦 也不能用来着色 要进行铝的氧化着色 首先是在铝表面制造较厚的氧化膜 做法是用1 4的硫酸做电解液 铝制品为阳极 碳棒为阴极进行电解 大约经半小时 铝制品表面生成较厚的氧化膜 可达几十微米 里面有很多孔隙 可以吸附染料分子 铝制品在染色液中浸泡后 染料即被氧化膜吸附 铝制品显示出颜色 最后将染色的铝制品放进封闭液中进行加热 使孔隙封闭 这样 铝制品表面的颜色就会长期保持 从上面介绍的生产过程可以看到 铝制品氧化着色处理有两个作用 一是氧化膜加厚 增加耐磨性 二是着色后鲜艳美观 梳理导引1 氧化铝是 色固体 熔点 溶于水 氧化铝的用途 氧化铝是 性氧化物 它与HCl NaOH溶液反应的离子方程式分别为 2 Al OH 3是 固体 溶于水 具有 性 Al OH 3能溶于 或 是 氢氧化物 它与HCl NaOH反应的离子方程式分别为 氢氧化铝受热 稳定 其受热分解的化学反应方程式为 问题探究1 我们称氧化铝为两性氧化物 氢氧化铝为两性氢氧化物 铝和碳酸氢钠都是既能和酸反应又能和碱反应 那么铝和碳酸氢钠是两性物质吗 提示 不是 因为铝跟强碱溶液反应是分三步进行的 第一步NaOH溶解铝表面的氧化膜 Al2O3 2NaOH 2NaAlO2 H2O第二步失去保护膜的铝跟水反应 2Al 6H2O 2Al OH 3 3H2 第三步NaOH溶解Al OH 3 Al OH 3 NaOH NaAlO2 2H2O将二 三两步合并得 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 由以上反应可知 铝并不直接和碱反应 强碱只起了溶解氧化膜和氢氧化铝的作用 所以铝不是两性物质 只是具有像NaHCO3那样 既能和酸反应又能和碱反应的两种性质 2 Al2O3是两性氧化物 为什么铝却能在冷浓硫酸或冷浓硝酸中发生钝化 提示 氧化铝有各种存在的形式 其性质不完全相同 铝在冷浓硫酸或冷浓硝酸中钝化时 生成的是致密的氧化铝薄膜 它既不溶于酸 也不溶于碱 保护了里面的金属铝不再与酸反应 铝条与Hg NO3 2溶液反应后放置在空气中生成的是疏松的氧化铝 因此金属铝可以继续与氧气反应 通常实验室里新制的氧化铝是两性化合物 既能溶于酸 又能溶于强碱 细品教材1 物理性质白色固体 不溶于水 熔点高 良好的耐火材料 自然界中纯净的Al2O3为无色晶体 俗称刚玉 硬度仅次于金刚石 可作人造宝石 温馨提示 1 既能跟酸反应生成盐和水 又能跟碱反应生成盐和水的氧化物叫做两性氧化物 2 两性氧化物是物质类别 氧化物可分为酸性氧化物 碱性氧化物 两性氧化物 不成盐氧化物 CO NO 过氧化物 Na2O2 等 3 金属氧化物不一定是碱性氧化物 如Al2O3为金属氧化物 却是两性氧化物 4 ZnO也是两性氧化物 它与NaOH反应的化学方程式为 ZnO 2NaOH Na2ZnO2 H2O 典例精析 例1 下列关于Al2O3的说法正确的是 A Al2O3也可以通过分解反应制得B Al2O3是两性氧化物C Al2O3非常致密 所以可用铝制容器盛HCl和NaOH等D 擦去表面氧化铝的铝条 在酒精灯上灼烧时 熔化的铝纷纷滴落下来 解析 A项 4Al 3O22Al2O3 Al OH 3是不溶性碱 所以Al OH 3受热分解也可制取Al2O3 2Al OH 3Al2O3 3H2O B项 Al2O3与酸 碱反应后都生成盐和水 所以是两性氧化物 C项 Al2O3能与HCl NaOH反应 所以HCl NaOH溶液不能盛放在铝制容器中 D项 擦去氧化膜的铝条 在酒精灯上加热时 由于铝很活泼 接着与O2反应又生成一层氧化铝 包在熔化的铝的外层 使得Al不会滴落下来 答案 AB 点拔 要熟悉物质的性质 制法 这样才能全面掌握某一物质的制备等问题 既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应的化合物是 Al NaHCO3 Al2O3 Mg OH 2 Al OH 3A B C D 解析 注意审题 题目要求是 化合物 防止错选A 答案 C 点拔 看清题目要求 掌握常见的既能与酸反应又能与碱反应的化合物 温馨提示 氢氧化铝是白色不溶于水的胶状物质 表面积大 有强吸附作用 用于净水 吸附色素 Al OH 3只有在与强酸反应生成盐和水时才能表现出碱性 也只有在与强碱反应生成盐和水时才表现出酸性 Al OH 3不溶于H2S H2CO3等很弱的酸 也不溶于弱碱如NH3 H2O等 2 硫酸铝钾的主要性质和用途明矾是无色晶体 易溶于水 因Al3 的水解反应 其水溶液显酸性 Al3 3H2O Al OH 3 3H 明矾水解所产生的胶状的Al OH 3吸附能力很强 可以吸附水里的悬浮杂质形成沉淀 使水澄清 所以明矾常用作净水剂 温馨提示 硫酸铝钾和明矾均属于盐类当中的复盐 复盐 即由两种金属阳离子 含 与一种酸根离子组成的盐 或者说 复盐是由两种简单的盐复合而成的盐 但复盐是纯净物 不是混合物 明矾又属于矾类物质 矾 即某些硫酸盐的含水结晶 在中学化学里常见的矾 除明矾以外 还有蓝矾 CuSO4 5H2O 绿矾 FeSO4 7H2O 等 典例精析 例2 广东实验中学2009 2010学年度高一上学期期末考试 有一镁 铝合金 作适量稀硫酸恰好完全溶解 再加入氢氧化钠溶液 析出沉淀的物质的量随氢氧化钠的体积关系如右图所示 则原合金中镁 铝物质的量比为 A 2 1B 4 1C 1 1D 1 2 解析 根据图像可以看出使Mg2 和Al3 完全沉淀消耗的NaOH是使Al OH 3溶解消耗NaOH的4倍 设Mg2 和Al3 的物质的量分别为x和y 根据反应 Mg2 2OH Mg OH 2 Al3 2OH Al OH 3 Al OH 3 OH 2H2O 则2x 3y 4y 解得x y 1 2 答案 D 例3 用含少量镁的铝片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 加入过量烧碱溶液生成Al OH 3沉淀 A B C D 答案 C 点拔 对于某些最佳选择题中 往往给出2个或2个以上具有类似性的可选项 此时必须从两者的差别中进行分析比较 才能得出正确结论 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既溶于NaOH溶液 氨水 又能溶于盐酸 解析 Al OH 3是两性氢氧化物可溶于强酸或强碱溶液 但不溶于弱碱氨水 不溶于弱酸碳酸 答案 D 向100mL2mol L 1的AlCl3溶液中 逐滴加入NaOH溶液100mL时产生沉淀为7 8g 则加入NaOH溶液的物质的量浓度是 A 1mol L 1B 1 5mol L 1C 3mol L 1D 7moL L 1 解析 7 8gAl OH 3的物质的量为0 1mol 0 2mol 不是最大值 则有两种情况 答案 CD 点拔 当Al3 与OH 反应时 随着两者物质的量之比不同 生成Al OH 3沉淀的量也不同 需特别指出的是 生成一定量的Al OH 3时 Al3 与OH 的物质的量之比也不一定唯一 只要n Al OH 3 n Al3 n Al3 n OH 就有两个比例关系存在 一个是Al3 有余OH 不足 另一个是n OH 3n Al3 过量的OH 又将部分Al OH 3溶解 资料备选思维误区警示1 常见金属氧化物的颜色Na2O白色 CaO白色 MgO白色 Al2O3白色 Fe2O3红棕色 Cu2O红色 PbO黄色 Ag2O褐色 FeO黑色 Fe3O4黑色 CuO黑色 MnO2黑色 2 常见微溶难溶氢氧化物的颜色Ca OH 2 Mg OH 2 Al OH 3 Fe OH 2 Zn OH 2均为白色Fe OH 3红褐色Cu