1112版高中化学全程学习方略配套课件 4.2.1铝与铝合金 鲁科版必修1.ppt

典例1 a b c d e五种化合物 均含有某种常见元素 它们的转化关系如图所示 其中a为澄清溶液 c为难溶的白色固体 e则易溶于水 已知a中含钾元素 请回答下列问题 1 写出化学式 b d 2 五种化合物中难溶于水的是 填化学式 3 写出下列反应的离子方程式 a b b e c e 思路点拨 解答本题要注意以下三点 自主解答 本题主要考查铝的化合物之间的相互转化关系 以物质b作为突破口 b既能与naoh反应 又能与hcl反应 且能受热分解 b为al oh 3 c为al2o3 则d为alcl3 e为na al oh 4 a与过量co2反应生成b a为k al oh 4 答案 1 al oh 3alcl3 2 al oh 3 al2o3 3 al oh 4 co2 al oh 3 hco3 al oh 3 oh al oh 4 al2o3 2oh 3h2o 2 al oh 4 互动探究 1 该框图转化中也可以实现d b的转化 能写出反应的离子方程式吗 2 该框图转化中可以实现e b的转化吗 3 该框图转化中可以实现c b的转化吗 为什么 提示 1 可与氨水反应 离子反应为al3 3nh3 h2o al oh 3 3nh4 2 可以 同a b的转化一样 可通入co2气体 3 不可以 因为al2o3难溶于水 变式训练 以al2o3为原料制取氢氧化铝 最好的方法是 a 将al2o3溶于水b 将al2o3先溶于盐酸中 之后滴加氢氧化钠溶液c 将al2o3先溶于盐酸中 之后滴加氨水d 将al2o3先溶于naoh溶液中 之后滴加盐酸 解析 选c al2o3不溶于水 a项错 将al2o3溶于盐酸后 若滴加naoh溶液 因al oh 3溶于naoh 不易控制 b项错 若滴加氨水 则可得al oh 3沉淀 c项正确 若al2o3先溶于naoh溶液 得到na al oh 4 溶液 之后滴加盐酸时 生成的al oh 3可溶于盐酸 故d项错 典例2 把naoh mgcl2 alcl3三种固体组成的混合物溶于足量水后 产生1 16g白色沉淀 再向所得浊液中逐滴加入1 00mol l 1hcl溶液 加入hcl溶液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hcl溶液的体积为 ml 思路点拨 1 混合物溶于水以后溶液和沉淀的组成要分析清楚 2 h 与溶液中离子的反应顺序是解答本题的一个关键点 自主解答 1 加入10 0mlhcl溶液后沉淀才增加 说明加入10 0mlhcl溶液正好把过量的naoh中和掉 故a点的沉淀物只有mg oh 2 2 ab al oh 4 刚好生成al oh 3 反应为 al oh 4 h al oh 3 h2o 3 n mgcl2 n mg oh 2 m mgcl2 0 02mol 95g mol 1 1 90g n alcl3 n al oh 4 n hcl 10 0 30 0 1 00mol l 1 30 0ml 10 0ml 10 3l ml 1 0 02mol m alcl3 0 02mol 133 5g mol 1 2 67g n naoh 2n mgcl2 4n alcl3 1 00mol l 1 0 01l 0 13mol m naoh 0 13mol 40g mol 1 5 20g 4 从bc 加入的hcl溶液刚好把mg oh 2 al oh 3溶解掉 n hcl 30 0ml 10 3l ml 1 1 00mol l 1 2n mg oh 2 3n al oh 3 0 13mol v hcl 0 13l 130ml 答案 1 mg oh 2因为加入10 0mlhcl溶液恰好中和过量的naoh 再加hcl溶液沉淀增多 说明 al oh 4 转化为al oh 3 故a点沉淀为mg oh 2 2 al oh 4 h al oh 3 h2o 3 1 902 675 20 4 130 互动探究 1 混合物溶于水后溶液中溶质是什么 溶液中离子物质的量之间有什么关系 提示 根据图示 溶液中加入10 0ml盐酸才开始产生沉淀 说明原混合物中naoh过量 所以溶液的溶质为na al oh 4 和nacl 根据溶液中的电荷守恒 n na n al oh 4 n cl 2 b点时生成的沉淀总质量为多少 提示 b点时 沉淀为mg oh 2和al oh 3 n al oh 3 n alcl3 n al oh 4 n hcl 10 0 30 0 1 00mol l 1 30 0ml 10 0ml 10 3l ml 1 0 02mol 所以沉淀质量为1 16g 0 02mol 78g mol 1 2 72g 变式训练 在al2 so4 3和mgso4的混合溶液中 滴加naoh溶液 生成沉淀的量与滴入naoh溶液的体积关系如图所示 则原混合液中al2 so4 3与mgso4的物质的量浓度之比为 a 6 1b 3 1c 2 1d 1 2 解析 选d 根据图示 v naoh 在50 60ml时发生反应al oh 3 naoh na al oh 4 又v naoh 在0 50ml时发生的反应为 al3 3oh al oh 3 和mg2 2oh mg oh 2 所以用来沉淀al3 和mg2 的naoh溶液分别为30ml和20ml 即n al3 n mg2 1 1 所以原混合溶液中al2 so4 3与mgso4的物质的量浓度之比为1 2 典例 在mmlbmol l 1alcl3溶液中 加入等体积amol l 1的naoh溶液 1 当a 3b时 生成al oh 3沉淀的物质的量是 mol 2 当a b满足 条件时 无沉淀生成 3 当a b满足 条件时 有沉淀生成且溶液中无al3 存在 生成al oh 3沉淀的物质的量是 思路点拨 解答本题时要注意以下两点 自主解答 1 当a 3b时 naoh不足 发生反应为 al3 3oh al oh 3 131amol l 1 m 10 3lxx 1 3am 10 3mol 2 当n oh 4n al3 时 即a 4b时 发生反应 al3 4oh al oh 4 此时无沉淀生成 3 当0 3b a 4b时 al3 沉淀完全且al oh 3部分溶解 发生反应 al3 3oh al oh 3 al oh 3 oh al oh 4 n al oh 3 4n al3 n oh 4bm 10 3 am 10 3 mol 4b a m 10 3mol 答案 1 1 3am 10 3 2 a 4b 3 0 3b a 4b 4b a m 10 3mol 互动探究 1 若向alcl3溶液中逐滴滴加naoh溶液至过量 现象是什么 提示 先生成al oh 3白色沉淀 后沉淀逐渐消失 2 若向naoh溶液中逐滴滴加alcl3溶液至过量 又会发生什么现象 提示 开始时naoh过量 无沉淀生成 naoh消耗完发生反应 al3 3 al oh 4 4al oh 3 生成白色沉淀 变式训练 向100ml0 5mol lalcl3溶液中逐滴加入0 5mol l的naoh溶液 最后得到白色沉淀2 34g 则用去naoh溶液的体积为 解析 n alcl3 0 5mol l 0 1l 0 05mol n al oh 3 2 34g 78g mol 0 03mol 此题分naoh不足和naoh过量两种情况 1 当n oh 3n al3 时 n al oh 3 1 3n oh 即n oh 3n al oh 3 3 0 03mol 0 09mol v naoh 0 09mol 0 5mol l 0 18l 180ml 2 当3n al3 n oh 4n al3 时 n al oh 3 4n al3 n oh 即n oh 4n al3 n al oh 3 4 0 05mol 0 03mol 0 17mol v naoh 0 17mol 0 5mol l 0 34l 340ml 答案 180ml或340ml 典例1 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 常温下 铝制容器不能盛放所有的酸和碱c 氢氧化铝既能溶于强酸 又能溶于强碱d 氧化铝只能与酸反应 不能与碱反应 易错选项 a 易错剖析 1 易错选项分析本题易错选a的原因在于忽略了常温下铝与氧气缓慢反应生成致密的氧化膜 这层薄膜能阻止内部的金属继续与氧气发生反应 2 其他错误选项分析 标准答案 c 典例2 在200mlmgcl2和alcl3的混合溶液中 其浓度分别为 mgcl22mol l 1 alcl33mol l 1 现欲使其中的mg2 转化为mg oh 2沉淀而从溶液中分离出来 至少需要1 5mol l 1的naoh溶液的体积是a 0 533lb 0 267lc 1 0ld 2 13l 易错选项 a 易错剖析 本题易错选a的原因在于由于存在知识缺陷而导致思维不严密 未考虑al3 也与oh 反应 mg2 物质的量为 0 2 2 mol 0 4mol 全部转化为沉淀时需0 8molnaoh 所以需naoh溶液体积为0 8 1 5 0 533 l 实际上al3 也要消耗naoh 完全转化为 al oh 4 后 mg oh 2才能从溶液中过滤出来 正确解析 al3 4oh al oh 4 1mol4mol 3 0 2 molxx 2 4mol mg2 2oh mg oh 21mol2mol 2 0 2 molyy 0 8mol所以v naoh 2 4 0 8 mol 1 5mol l 1 2 13l 标准答案 d 1 下列关于铝元素的叙述正确的是 a 铝是一种比较活泼的金属b 常温下铝不能与氧气反应c 氧化铝不能通过分解反应制得d 在化学反应中 铝容易得到电子 是氧化剂 解析 选a 常温下铝能与空气中的氧气反应生成致密的氧化物薄膜 在化学反应中 铝容易失去电子 是还原剂 2 下列各组物质能相互反应得到al oh 3的是 a al跟naoh溶液共热b 少量al no3 3跟大量的naoh溶液c al2o3和水共热d al2 so4 3和过量的氨水 解析 选d 铝跟氢氧化钠溶液 铝盐与过量很多的氢氧化钠溶液反应都是得到四羟基合铝酸钠 c项不反应 3 既能与盐酸反应 又能与氢氧化钠溶液反应的化合物是 al oh 3 al2o3 al nahco3 mg oh 2a b c d 解析 选c al al2o3 al oh 3 nahco3四种物质既能与盐酸反应 又能与naoh溶液反应 但al属于单质 4 两份等体积等浓度的naoh溶液 分别与体积相等的alcl3 mgcl2溶液混合 充分反应后al3 mg2 均恰好形成沉淀 则原alcl3 mgcl2溶液浓度之比是 a 2 3b 1 2c 1 1d 3 2 解析 选a 设消耗naoh物质的量为a mg2 2oh mg oh 2 a 2aal3 3oh al oh 3 a 3aalcl3 mgcl2浓度之比为2 3 5 分析下图中各物质的转化关系 已知a是地壳中含量最高的金属元素单质 1 写出b d的化学式 b d 2 写出离子方程式 c d b co2 d 解析 因为a是地壳中含量最高的金属元素单质 则a为al b为na al oh 4 c为alcl3 d为al oh 3 答案 1 na al oh 4 al oh 3 2 al3 3nh3 h2o al oh 3 3nh4 al oh 4 co2 al oh 3 hco3 或2 al oh 4 co2 2al oh 3 co32 h2o 6 2011 荆州高一检测 查阅有关资料知 金属铝与氢氧化钠溶液反应实际是分以下两步进行 第一步 2al 6h2o 2al oh 3 3h2 第二步 al oh 3 naoh na al oh 4 试回答下列问题 1 书写金属铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式 2 判断两步反应的反应类型 第一步属 第二步属 用四种基本反应类型答题 3 请分析 金属铝与氢氧化钠溶液的反应中氧化剂是 还原剂是 解析 第一步属置换反应 属氧化还原反应 al是还原剂 h2o是氧化剂 第二步属化合反应 属非氧化还原反应 两步相加即为铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式 答案 1 2al 6h2o 2oh 2 al oh 4 3h2 2 置换反应化合反应 3 h2oal 一 选择题 本题包括5小题 每小题4分 共20分 1 下列有关铝元素的说法正确的是 a 铝粉可与氧化镁粉末在高温条件下发生铝热反应b 铝粉与稀硝酸反应不能产生氢气c 实验室中通常将氢氧化钠溶液滴入氯化铝溶液制取氢氧化铝d 向氯化铝溶液中不断滴入氨水的过程中会先生成白色沉淀 而后又变澄清 解析 选b 铝还原性比镁弱 不能将镁从氧化镁中还原出来 铝粉与稀硝酸反应生成一氧化氮 不产生氢气 氢氧化钠溶液与氯化铝溶液反应制取氢氧化铝时 量不宜控制 实验室中通常用氨水与氯化铝溶液反应制取氢氧化铝 氨水与氯化铝溶液反应生成氢氧化铝 氢氧化铝不能溶解在氨水中 2 相同质量的下列物质分别与等浓度的naoh溶液反应 至体系中均无固体物质 消耗碱量最多的是 a alb al oh 3c alcl3d al2o3 解析 选a m al m naoh 27 40 m al oh 3 m naoh 78 40 m alcl3 m naoh 33 375 40 m al2o3 m naoh 51 40 所以相同质量的上述物质 消耗碱量最多的是al 3 两份铝屑 一份与过量hcl溶液反应 另一份与过量naoh溶液反应 产生的h2体积比为1 2 则两份铝屑的质量比为 a 1 1b 1 2c 1 3d 2 1 解析 选b 等量的铝与盐酸或naoh溶液反应时转移的电子数相等 产生的氢气量相等 即产生的h2体积比等于反应的铝的物质的量之比 4 室温下 将等物质的量的镁和铝相混合 平均分成四份 分别加到足量的下列溶液中 充分反应后 放出氢气最多的是 a 3mol l 1hclb 4mol l 1hno3c 8mol l 1naohd 18mol l 1h2so4 解析 选a mg al与盐酸反应都能放出h2 稀硝酸与mg al反应但都不产生h2 al与naoh溶液反应产生h2 但mg不反应 室温时al在18mol l 1浓硫酸中钝化 而mg虽反应却并不产生h2 5 2011 太原高一检测 ag钠 铝的混合物 放入bg水中 反应停止后得到的沉淀有cg 则溶液中溶质为 a naohb na al oh 4 c naoh和na al oh 4 d 无法确定 解析 选b 反应停止后得到的沉淀可能是铝也可能是氢氧化铝 两者都可与氢氧化钠反应 所以溶液中的溶质不可能是氢氧化钠 只能是na al oh 4 二 非选择题 本题包括3小题 共30分 6 10分 观察下列各物质间的转化图 仔细分析后回答各题 1 图中属于氧化还原反应的有 个 2 若实现图中 各反应的转化 可加入相同的试剂 其名称为 试写出反应 的离子方程式 若实现图中 各转化反应 可加入相同的试剂 其名称为 氢氧化铝的用途很多 试写出实验室用反应 制取氢氧化铝的离子方程式 解析 1 al与酸反应生成al3 与强碱反应生成 al oh 4 是氧化还原反应 其他的不是氧化还原反应 2 al al3 al oh 4 al3 al oh 3 al3 al oh 4 al oh 3都需与酸反应 而al al oh 4 al3 al oh 4 al oh 3 al oh 4 都需与碱反应 实验室制备al oh 3一般用alcl3与氨水反应 答案 1 2 2 盐酸 或稀硫酸 al oh 4 4h al3 4h2o氢氧化钠 合理即可 al3 3nh3 h2o al oh 3 3nh4 7 8分 2011 济南高一检测 用一无色透明的溶液做如下实验 1 取少量溶液滴加盐酸酸化的bacl2溶液 有白色沉淀生成 但无气体放出 2 另取部分溶液加入naoh溶液 有白色沉淀生成 加入naoh的量与生成沉淀的量的关系如图所示 试问 1 溶液只由cu2 al3 mg2 na fe3 co32 so42 中的几种组成 则一定存在的离子是 可能存在的离子是 一定不存在的离子是 2 上述溶液至少由 等物质混合而成 解析 1 因为加入用盐酸酸化的bacl2溶液有白色沉淀生成但无气体放出 所以一定含有so42 一定不含有co32 溶液无色透明说明没有cu2 fe3 加入naoh溶液生成白色沉淀 且随naoh加入量增加 白色沉淀先增加后减少 说明一定含有mg2 和al3 所以一定存在的离子是al3 mg2 so42 可能存在的离子是na 一定不存在的离子是cu2 fe3 co32 2 溶液至少由硫酸镁和硫酸铝混合而成 答案 1 al3 mg2 so42 na cu2 fe3 co32 2 硫酸镁和硫酸铝 8 12分 挑战能力 向20ml某物质的量浓度的alcl3溶液中滴入2mol l 1naoh溶液 得到的al oh 3沉淀质量与所滴加naoh溶液的体积 ml 关系如图所示 试回答下列问题 1 图中a点表示的意义是 2 图中v1的值为 3 上述两步反应用总的离子方程式可表示为 解析 由图可知 随着naoh溶液的加入 alcl3溶液中发生al3 al oh 3 al oh 4 的转化 故a点表示得到al oh 3沉淀的最大值 a点到b点发生的反应为 al oh 3 oh al oh 4 使al o