(浙江选考)2020版高考化学大一轮复习第3讲元素化学考点13铝的重要化合物学案

1、(浙江选考)2020版高考化学大一轮复习第3讲元素化学考点13铝的重要化合物教学设计(浙江选考)2020版高考化学大一轮复习第3讲元素化学考点13铝的重要化合物教学设计9/9(浙江选考)2020版高考化学大一轮复习第3讲元素化学考点13铝的重要化合物教学设计考点13铝的重要化合物知识条目必考要求加试要求1.两性氧化物、两性氢氧化物的见解，AlO，Al(OH)的重要性质，233c铝及其重要化合物之间的转变关系2.明矾的组成及净水作用b一、铝的重要化合物1氧化铝物理性质：白色固体，硬度高，熔、沸点高，可用于制作耐火资料。化学性质.两性氧化物：既可与酸反响又可与碱反响生成盐和水的氧化物。.Al2O3

2、是两性氧化物。既能溶于强酸溶液又能溶于强碱溶液。分别写出Al2O3与硫酸和氢氧化钠溶液反响的离子方程式。Al2O3H2SO4：Al2O36H=2Al33H2O；H2O。Al2O3NaOH：Al2O32OH=2AlO.应用：工业炼铝；制耐火资料；刚玉的主要成分为-氧化铝，优异刚玉(红宝石、蓝宝石等)可作装修品。2氢氧化铝化学性质.两性氢氧化物：既可与酸反响又可与碱反响生成盐和水的氢氧化物。Al(OH)3的电离方程式为：Al(OH)3H2SO4化学方程式2Al(OH)33H2SO4=Al2(SO4)36H2O，离子方程式Al(OH)33H=Al33H2O；Al(OH)NaOH：化学方程式Al(OH

3、)NaOH=NaAlO2HO，3322离子方程式2HO。Al(OH)OH=AlO322.受热分解2Al(OH)3=AlO3HO。2321制备.铝盐制备氢氧化铝，一般用过分的弱碱氨水，不用强碱，写出离子方程式并说明为什么。Al33NHH2O=Al(OH)33NH4，过分的强碱会溶解生成的氢氧化铝。.偏铝酸盐制备氢氧化铝，一般采用通入足量的CO，不用强酸，写出离子方程式并说2明为什么。，过分的强酸会溶解生成的氢氧化铝。AlOCO2HO=Al(OH)HCO222333硫酸铝钾.写出硫酸铝钾溶于水时的电离方程式3212H2O。KAl(SO4)212H2O=KAl2SO4.明矾的化学式为KAl(SO)1

4、2HO，明矾做净水剂的原因是Al33HO=Al(OH)(胶42223，生成胶状的氢氧化铝Al(OH)，该物质拥有吸附性。体)3H3二、铝及其重要化合物之间的相互转变三、氢氧化铝积淀的图像解析及有关计算1图像解析独自铝元素积淀图向必定量的AlCl3溶液向必定量的NaAlO2溶液向必定量的NaOH溶液操作中逐滴加入NaOH溶液中逐滴加入稀盐酸溶液中逐滴加入AlCl3溶液至过分至过分至过分现象马上产生白色积淀渐马上产生白色积淀渐无积淀出现积淀渐多最多减少消失多最多减少消失多最多积淀不用逝图像Al3Al33OHAlO2H4OH=AlO2离子=Al(OH)3H2O=Al(OH)32H2O方程式Al(OH

5、)=Al3Al3Al(OH)OH=AlO3H3AlO32322HO3HO6HO=4Al(OH)2223操作向必定量的盐酸溶液中向必定量的AlCl3溶液向必定量的NaAlO2溶液2逐滴加入NaAlO2溶液至中逐滴加氨水溶液至过中迟缓通入CO2至过分过分量无积淀出现积淀渐马上产生白色积淀渐马上产生白色积淀渐现象多最多积淀不用逝多最多积淀不用逝多最多积淀不用逝图像CO2AlO223Al33H2O=2Al(OH)3AlO24H=Al2HO=Al(OH)CO离子2HO3NH233223NHCOCOAl3432方程式3AlO2Al(OH)与NHHO不3HO=2HCO6HO=4Al(OH)322323Al(

6、OH)3与CO2H2O不反响反响镁铝元素积淀图2和Al3向含Mg的酸性溶液中逐滴2和Al3的酸性溶液中逐滴操作加入强碱溶液向含Mg加入强碱溶液2c(Mg2)c(Al3)c(Mg2)c(Al3)现象无明展现象出现积淀渐多最无明展现象出现积淀渐多最多减少不变多减少不变图像HOH=HOHOH=HO22离子Al322OHAl322OH3OH=Al(OH)、Mg3OH=Al(OH)、Mg33方程式=Mg(OH)2=Mg(OH)22HO2H2OAl(OH)3OH=AlO2Al(OH)3OH=AlO2有关计算依据AlCl3和NaOH的量计算生成的Al(OH)3量3比方：将100mL1mol/L的AlCl3溶

7、液和100mL3.5mol/L的NaOH溶液混淆，生成Al(OH)30.05mol。解答：n(Al3)0.1mol，n(OH)0.35mol，3)3.51，此时铝元素以存在，nAl(OH)34n(Al3)n(OH)/n(AlAl(OH)3和AlO2n(OH)0.05mol依据AlCl3和Al(OH)3的量计算需要的NaOH的量NaOHn(NaOH)当NaOH不足时n(NaOH)3nAl(OH)3当NaOH过分时n(NaOH)3(Al3)n(Al3)Al(OH)34(Al3)Al(OH)3nnnn比方：在100mL1mol/L的AlCl3溶液中加入0.15或0.35molNaOH，生成Al(OH

8、)0.05mol。3解答：当NaOH不足时，此时铝元素以Al(OH)3和Al3形式存在，n(NaOH)3nAl(OH)30.15mol当NaOH过分时，此时铝元素以Al(OH)3和AlO2形式存在，(NaOH)4(Al3)Al(OH)30.35molnnn依据NaAlO和HCl的量计算生成的Al(OH)3量2比方：将100mL1mol/L的NaAlO2溶液和100mL2.5mol/L的盐酸混淆，生成Al(OH)30.05mol。)0.1mol)2.51，铝元素以Al3解答：n(H)0.25mol，n(AlO2，n(H)/n(AlO2和Al(OH)3形式存在，nAl(OH)31/34n(AlO)

9、0.05mol2)n(H依据NaAlO和Al(OH)的量计算需要的HCl的量23HCln(HCl)当HCl不足时(HCl)Al(OH)3nn当HCl过分时)3nAl(OH)3n(HCl)n(AlO2)3n(AlO2)nAl(OH)34n(AlO2比方：在100mL1mol/L的NaAlO溶液中加入0.05或0.25molHCl，生成Al(OH)0.05mol。234解答：当HCl不足时，此时铝元素以Al(OH)3和AlO形式存在，2(HCl)Al(OH)30.05molnn当HCl过分时，此时铝元素以Al(OH)3和Al3形式存在，n(HCl)4n(AlO)3nAl(OH)30.25mol2四

10、、应用1制取3CO2HO=Al(OH)Al(OH)A13NHHO=Al(OH)3NH、AlO32342223。HCO32离子共存问题：Al3与22OH、S、HS、AlO2、CO3、HCO3因发生双水解反响或生成积淀而不可以大量共33存；AlO与H、NH、Al、Fe等不可以大量共存。243鉴识(利用滴加次序不相同，现象不相同)AlCl3溶液中滴加NaOH溶液现象：先产生白色积淀，后积淀溶解。NaOH溶液中滴加AlCl3溶液现象：开始无明展现象，后产生白色积淀，积淀不溶解。4分别提纯利用Al能溶于强碱溶液，分别Al与其他不溶于强碱的金属混淆物。利用Al2O3能与强碱溶液反响，分别Al2O3与其他不

11、溶于强碱的金属氧化物。利用Al(OH)3能与强碱溶液反响，分别Al3与其他金属阳离子。5明矾的净水作用：明矾是一种复盐(由两种或两种以上阳离子和一种阴离子组成的盐)，化学式为KAl(SO4)212H2O，是一种常有的净水剂。主要原理为：Al33H2O=Al(OH)3(胶体)3H，其中氢氧化铝胶体拥有很强的吸附能力，它能凝集水中的悬浮物并使之沉降，进而达到净水的目的。【例1】向30mL1molL1的AlCl3溶液中渐渐加入浓度为4molL1的NaOH溶液，若产生0.78g白色积淀，则加入的NaOH溶液的体积可能为()A3mLB7.5mLC15mLD17.5mL【解析】n(Al3)0.03mol，

12、nAl(OH)30.01mol，依据元素守恒可知，还有0.02mol的Al元素以Al3或AlO2形式存在。若0.02mol的Al元素是以Al3形式存在，说明NaOH不足，n(NaOH)3nAl(OH)30.03mol，V(NaOH)7.5mL；若0.02mol的Al元素是以AlO2形式存在，说明NaOH过分，n(NaOH)3nAl(OH)4n(AlO)0.11mol，V(NaOH)27.5mL。23【答案】B【提炼】向AlCl3溶液中渐渐加入NaOH溶液，先后发生Al33OH=Al(OH)3，Al3的物质的量计算最大积淀量，若实质积淀量等于最大Al(OH)3OH=AlO2H2O，依据积淀量，依

13、据第一个方程式计算NaOH的用量；若实质积淀量小于最大积淀量，有两种情况，5假如NaOH不足，依据第一个方程式计算；假如积淀部分溶解，就要先求出产生最大积淀量的NaOH的用量，再依据积淀差值用第二个方程式计算NaOH用量，将两部分NaOH相加即总使用量。【例2】甲、乙两烧杯中分别装有相同体积、相同pH的氨水和NaOH溶液，各加入10mL0.1molL1AlCl3溶液，两烧杯中都有积淀生成。以下判断正确的选项是()A甲中积淀必定比乙中的多B甲中积淀可能比乙中的多C甲中积淀必定比乙中的少D实验过程中甲中的现象素来保持一致【解析】一水合氨是弱电解质、NaOH是强电解质，所以相同pH的氨水和NaOH溶

14、液：c(NH3H2O)c(NaOH)。相同体积、相同pH的氨水和NaOH溶液：n(NH3H2O)n(NaOH)，二者和氯化铝反响都生成氢氧化铝积淀，但氢氧化铝能溶于强碱NaOH，不溶于弱碱氨水。氢氧化铝不溶于氨水，甲中发生：Al33NHHO=Al(OH)，由于氢氧化铝能溶于3NH234强碱NaOH，乙中开始发生反响：Al33OH=Al(OH)3，若NaOH过分：Al(OH)3OH=AlO22H2O。假如加入的AlCl3恰巧与NaOH反响生成Al(OH)3，由于参加反响的AlCl3的物质的量相等，因此生成积淀质量相等；假如加入的AlCl3与NaOH反响生成Al(OH)3，后氯化铝还有节余，则节余

15、部分氯化铝与氨水会连续反响生成积淀，则氨水中产生的积淀好多；假如加入AlCl3与NaOH反响生成NaAlO2、Al(OH)3，则氨水中产生积淀好多，由上述分析可知，甲中积淀大于或等于乙中积淀。【答案】B【提炼】此题主要察看的是强、弱电解质的差别及Al3在强碱性、弱碱性条件下存在形式的差别。【例3】向物质的量浓度均为1mol/L的AlCl3和盐酸的混淆溶液中逐滴滴入NaOH溶液，如图n表示Al(OH)3的物质的量、V表示NaOH溶液的体积，能正确表示这个反响过程的是()【解析】依据题意，原溶液中有AlCl3和盐酸，逐滴滴入NaOH溶液的过程中，氢氧化钠先和盐酸发生酸碱中和反响，等盐酸全部被中和后

16、，再与3AlCl3反响，依据Al3OH=Al(OH)，Al(OH)2HO可知，一份Al3恰巧完好积淀需要三份NaOH，OH=AlO3322溶解一份Al(OH)3积淀需要一份NaOH。【答案】D【例4】以下曲线图(纵坐标为积淀的量，横坐标为加入物质的量)与对应的选项符合6合的是()A为向1L浓度均为122混淆溶液中加入1的0.1molL的Ba(OH)、NaAlO0.1molL稀H2SO4B为向1L浓度分别为0.1molL1和0.3molL1的AlCl3、NH4Cl的混淆溶液中加入0.1molL1的稀NaOH溶液C为向烧碱溶液中滴加明矾溶液D为向AlCl3溶液中滴加过分氨水【解析】A项，Ba(OH

17、)2和NaAlO中加入稀H2SO，发生的反响依次为Ba2OH2H224233H2O，所以SO4=BaSO42H2O、AlO2HH2O=Al(OH)3、Al(OH)33H=Al加1L稀H2SO4时，Ba(OH)2反响完，再加1.5L稀H2SO40.5L稀H2SO4时AlO2参加反响，再加时，Al(OH)1和0.3mol1的AlCl、3全部溶解，正确；B项，向1L浓度分别为0.1molLL3NH4Cl的混淆溶液中加入1的NaOH溶液，发生的反响依次是Al30.1molL3OH=Al(OH)3Al3和溶解、OHNH=NHHO、Al(OH)OH=AlO22H2O，所以积淀4323Al(OH)3所用Na

18、OH的量之比为31，而图像上看到的是11，错误；C项，向烧碱溶液中滴加明矾溶液，发生的反响依次是Al333AlO4OH=AlO2HO、Al226H2O=4Al(OH)3，错误；D项，向AlCl3溶液中滴加过分氨水，积淀不会溶解，错误。【答案】A【提炼】1.对于图像题的答题技巧看面：理解横、纵坐标的含义。比方例3中横坐标表示NaOH溶液的体积，纵坐标表示Al(OH)3的物质的量。(2)看线：理解线的变化趋势，每一条线都代表着必定的化学反响过程。比方A选项，可理解为有三个化学反响。看点：理解曲线上拐点的含义，如与坐标轴的交点，曲线的交点，折点、最高点与最低点等。曲线的拐点代表着一个反响过程的结束和

19、开始。比方D选项，最高点代表铝离子积淀恰巧结束，氢氧化铝的溶解开始。2对于Al(OH)3图像问题的解析要点：(1)转变过程中要依据化学方程式中的化学计量数的对应关系。由于生成Al(OH)3积淀与溶解Al(OH)3积淀所用的NaOH溶液的体积比为31，例3中的C和D符合反响计量数，选项A和B均不符合。看清横纵坐标的含义，对图像进行全面解析。解析图像时不只要注意加入的酸或碱的强弱，还要注意加入的量和滴加的次序，因7为滴加的次序不相同可能产生的现象不相同。比方例3是在AlCl3和盐酸的混淆溶液中逐滴滴入NaOH溶液。对于一些复杂的问题可先分解后组合，进行图像的叠加工作；只有抓住一些要点点(最高点、最低点、转折点等)和变化趋势，才能顺利地解决图像问题。【例5】烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝Al(SO)(OH)62x溶液，并用于烟气脱硫研究。24x(1)酸浸时反应的化学方程式为_；滤渣的主要成分为_(填化学式)。(2)加CaCO3调治溶液的pH至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使Al2(SO4)3转变成Al(SO)x(OH)62x。滤渣的主要成分为_(填化学式)；若溶液的pH偏高，将会致使24溶液中铝元素的含量降低，其