高中化学 第四章 导学案 鲁科版必修

1、安徽省怀远县包集中学高一化学导学案：第四章 鲁科版必修1课标解读课标要求学习目标1 了解硅及其重要化合物的主要性质2 认识其在生产中的应用和对生态环境的影响1 让学生了解硅及二氧化硅的主要性质及这些性质在材料中的应用2 让学生了解传统的硅酸盐制品和一些新型无机非金属材料在生产、生活中的重要作用【知识再现】一、半导体材料与单质硅1、半导体材料半导体材料特指导电能力介于 和 之间的一类材料。最早使用的半导体材料是 ，但由于其在地壳中含量很低、提练工艺复杂、价格昂贵、不适用于广泛使用。现在最广泛使用的半导体材料是 。2、单质硅 单质硅的物理性质：单质硅有 和 两种。晶体硅是 色、有 光泽、硬而脆的固

2、体。单质硅的导电性介于 和 之间。 属于 晶体。 单质硅的化学性质： 常温下，单质硅的化学性质不活泼，只能和F2、HF、强碱溶液反应。写出下列反应的化学方程式： Si + F2 = Si + HF = Si + NaOH + H2O =在加热条件下，硅能与某些非金属单质发生反应，如O2 、Cl2 等反应。写出下列反应的化学方程式： Si + O2 加热= Si + Cl2 加热= 硅的制备： 工业上用 在高温下还原 可制得粗硅，其反应方程式为： 粗硅的提纯：工业上硅的提纯原理是在高温下让粗硅跟Cl2反应，其产物在高温下被H2还原，从而得到纯度很高的硅，其反应的化学方程式为： ， 实验室中，将细

3、砂粉（SiO2）与镁粉混合加热，也可制得粗硅，反应的化学方程式为： ；这种粗硅往往含有过量的镁、氧化镁和硅化镁（Mg2Si），这些杂质可溶于盐酸而除去，（Mg2Si跟盐酸反应的产物之一是SiH4）,从而使粗硅得以提纯。有关反应的方程式为：Mg + HCl = MgO + HCl = Mg2Si + HCl = 硅的用途：在计算机等电子工业，可用作 ，大规模 等。还可用于制造 和 。硅的合金用途也很广泛，如含硅4%的钢具有良好的导磁性，可用来制造 ；含硅15%左右的钢具有良好的耐酸性，可用来制造 。二、二氧化硅和光导纤维1、二氧化硅存在、性质和用途 SiO2的存在：SiO2广泛存在于自然界中，常

4、见的有： 、 、 。另外SiO2也是构成地壳的主要成分。 SiO2性质： SiO2物理性质：状态： 硬度 ： 水溶性： 熔、沸点： ，属于 晶体。 SiO2化学性质：写出下列反应的化学方程式并注明反应的条件：SiO2 + NaOH =SiO2 + HF = （氢氟酸腐蚀玻璃原理）SiO2 + C =SiO2 + CaCO3= （工业制玻璃原理）SiO2 + Na2CO3= （工业制玻璃原理） SiO2用途： 用于建筑，石英用于制造 ，纯SiO2用于制造光学仪器和 2、光导纤维 主要成分是： 用途是： 优点： 三、硅酸盐与无机非金属材料1、硅酸：硅酸（H2SiO3）、原硅酸（H4SiO4）为不溶

5、于水的弱酸，酸酐都是 ，原硅酸不稳定，在空气中易失水形成硅酸。方程式为： 。2、硅酸盐： 常见的易溶于水的硅酸盐为硅酸钠，其水溶液俗称 或 ，在空气中会变质，变质的反应方程为： 。 硅酸盐常表示成氧化物的形式：金属氧化物SiO2 H2O。例如Na2SiO3可表示为Na2O SiO2；高岭石AI2(Si2O5)(OH)4可表示为 ；正长石(KAISi3O8)可表示为 。3、无机非金属材料传统无机非金属材料玻璃原料设备成分水泥原料设备成分陶瓷原料制造过程新型无机非金属材料分类特性【重难点精讲】1、硅和二氧化硅的化学性质 Si在低温时的还原性大于C，但C在高温下能还原出Si：SiO2 + 2C 高温

6、= Si + 2CO、非金属单质一般不和非氧化性酸反应，但能与HF反应：Si + 4HF = SiF4 + 2H2、非金属单质跟碱溶液反应一般不放出H2，但Si却能强碱溶液反应生成H2。 Si+ 2NaOH+H2O = Na2SiO3 +2H2 、非金属单质一般为非导体，但Si为半导体。、SiO2是H2SiO3的酸酐，但它不溶于水，不能直接与水反应生成H2SiO3。、酸性氧化物一般不与酸反应，但SiO2能与HF反应。 SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O、无机酸一般易溶于水，但H2SiO3难溶于水。、 Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2 CaCO3+SiO2CaSiO3+

7、CO2一般情况下，因为碳酸的酸性比硅酸强，可发生下列反应： Na2SiO3 + CO2 + H2O= H2SiO3 +Na2CO3 即符合“强酸制弱酸”复分解反应规律。而上述条件之所以能进行，是因为该反应不是在水溶液中，而是在高温条件下发生的。从化学平衡的角度理解，高温时，SiO2这种高沸点、难挥发的固体制得了低沸点、易挥发的CO2气体，因CO2生成后离开反应体系使反应向右进行到底。2、硅酸盐的表示方法硅酸盐的种类多，结构复杂，其组成的表示方法有两种。 盐化学式法：对于组成较简单的硅酸盐来说一般用其化学式表示。如：硅酸钠：Na2SiO3硅酸钙：CaSiO3 氧化物法:氧化物的顺序：活泼金属氧化

8、物较活泼金属氧化物二氧化硅水氧化物前系数配置原则：除氧元素外，其他元素按配置前后的原子个数守恒原则配置系数。注意：氧化物之间要用“ ”隔开；系数配置出现分数应化为整数。例如：钾长石KAlSi3O8不能写成：1/2K2O1/2Al2O33SiO2应写成： K2OAl2O36SiO23、无机非金属材料（1）、硅酸盐工作简介：玻璃、水泥玻 璃水 泥原 料纯碱（Na2CO3）石灰石（CaCO3）石英（SiO2）主要原料 石灰石 粘土辅助原料 适量的石膏等原 理高温下复杂物理化学变化高温下复杂物理化学变化化学方程式Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2主要成

9、分及特性普通玻璃 钠玻璃（Na2OCaO6SiO2）玻璃是非晶体，称为玻璃态物质无固定熔点，在某一温度范围内软化可加工成制品3CaOSiO2 硅酸三钙、2CaOSiO2 硅酸二钙、3CaOAl2O3 铝酸三钙新型无机非金属材料的种类和用途：材料类别主要特性示例用途高温结构陶瓷能承受高温，强度高Si3N4陶瓷汽轮机叶片、轴承、永久性模具等半导体陶瓷具有电学特性SnO2陶瓷集成电路中的半导体光学陶瓷具有光学特性光导纤维光缆通讯、医疗、照明生物陶瓷具有生物功能Al2O3陶瓷人造骨、人造关节、接骨螺钉压电陶瓷具有压电效应BaTiO3、PbTiO3 陶瓷压电地震仪【典题解析】例1、（2006天津理综）晶

10、体硅是一种重要的非金属材料。制备纯硅的主要步骤如下：300高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅粗硅与干燥气体反应制得SiHCl3：Si3HCl SiHCl32SiHCl3与过量2在10001100反应制得纯硅已知SiHCl3能与2强烈反应，在空气中易自燃。请回答下列问题：（1）第步制备粗硅的化学反应方程式为。（2）粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3（沸点33.0）中含有少量SiCl4（沸点57.6）和HCl（沸点84.7），提纯SiHCl3采用的方法为：。（3）用SiHCl3与过量2反应制备纯硅的装置如下（热源及夹持装置略去）：装置中的试剂是，装置中的烧瓶需要加热，其目的是：。反应一段

11、时间后，装置中观察到的现象是，装置不能采用普通玻璃管的原因是，装置中发生反应的化学方程式为。为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及。为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂（填写字母代号）是.碘水.氯水.NaOH溶液.KSCN溶液.Na2SO3溶液【解析】（2）因为SiHCl3（沸点33.0）中含有少量SiCl4（沸点57.6）和HCl（沸点84.7），沸点差别较大，故可用蒸馏的方法提纯SiHCl3。（3）因为SiHCl3与水强烈反应，故通入的H2必须干燥，干燥H2可用浓硫酸，SiHCl3常温下为液体，需加热使之汽化

12、同H2一起送入石英管D中发生反应。10001100中发生反应：SiHCl3 + H2 Si + 3HCl ，因此在D国有固体生成，由于此反应在10001100发生，在此温度下，普通玻璃管会软化，因此不能用普通玻璃管作反应器。上述反应混合气体中若混有空气会使SiHCl3自然，影响纯硅的制取，因此必须排尽装置中的空气。【答案】 SiO2 + 2C 高温= Si + 2CO 分馏（或蒸馏） 浓硫酸 使滴入烧瓶中的SiHCl3气化有固体物质生成 在反应温度下，普通玻璃会软化10001100SiHCl3 + H2 Si + 3HCl 排尽装置中的空气。bd例2、下列坩埚中，可用做熔化固体KOH容器的是（

13、 ）A.铁坩埚 B.石英坩埚 C.瓷坩埚 D.石墨坩埚【解析】瓷坩埚中含二氧化硅，石英的主要成分是二氧化硅，高温下能与氢氧化钾反应。熔化强碱和显碱性的盐常用铁坩埚。【答案】AD.例3、（2006东北）人类已进入信息化社会，光导纤维是传递信息的必不可少的材料，光导纤维属于：（ ）A无机非金属材料 B.金属材料C有机高分子材料 D.复合材料【解析】SiO2是制造光导纤维的主要原料，因此光导纤维属于无机非金属材料。【答案】A【当堂检测】1在实验室下列物质不与晶体硅反应的是（ ） A2 BHF CKOH溶液 DCI22下列溶液可以盛放在玻璃瓶中，但不能用磨口玻璃塞的是（）硅酸钠溶液氢氟酸氢氧化钠溶液氯

14、化钠溶液下列各组物质中：CI2O7，HCIO；SO2，H2SO4；NO2，HNO3；SiO2，H2SiO3；Mn2O7，HMnO4；前者是后者酸酐的是（ ） A B C D若把4.2g的硅和9.2g的钠同时投入适量的水中，充分反应后，能收集到氢气（标准状况）的体积是（ ） 22.4L 11.2L 5.6L 2.8L5工业上由粗硅制取高纯硅有如下的反应： Si(s)+ 3HCl (g) = SiHCl3(g)+ H2(g)(放热381KJ)950SiHCl3(g) + H2(g) Si (s) + 3HCl(g)对上述反应的说法正确的是：（ ）A均为置换反应和氧化还原反应B反应、实际上互为可逆反

15、应C由于反应放热，则反应一定吸热D反应中硅被还原6下列说法不正确的是（）制取水泥和玻璃的原料中均有石灰石普通玻璃是电的绝缘体，这种透明的固体物质是晶体等物质的量的SiO2与CaCO3在高温下煅烧，残留物质为一纯净物石英玻璃能经受温度剧变且能抵抗酸碱的腐蚀石灰是许多工业的原料之一，但生产下列物质时不需要石灰石的是（）硅酸水泥玻璃生石灰下列有关物质的用途（括号中为用途）错误的是（）锗和硅（半导体材料）二氧化硅（制光导纤维）水玻璃（用作黏合剂）原硅酸（用作耐火材料）（2005福福州）下列关于硅的说法中不正确的是（）硅是非金属元素，它的单质是灰黑色有金属光泽的固体硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良

16、好的半导体材料硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应加热到一定温度时，硅能与氢气、氧气等反应10光纤通信是一种现代的通信手段，光纤是光导纤维的简称，制造光导纤维的主要原料是（）铜 铝 石英砂 水玻璃11将过量的CO2通入下列溶液中，最终出现浑浊的是（）CaCI2溶液石灰水饱和Na2CO3溶液水玻璃12（2005北京西城区）高岭土的组成可表示为Al2Si2Ox(OH0)y其中x、y的数值分别为： （ ）7、25、46、33、6高温【课后达标】1工业制造金刚砂(SiC)的化学方程式如下：SiO2 + 3C = SiC + 2CO 。在这个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比是（）1:2

17、 2:1 1:1 3:52下列物质属于传统无机非金属材料的是（ ）A玻璃、水泥 塑料、橡胶C液晶、纳米材料 半导体材料、绝缘体材料 3有一不纯的铝样品中含有硅和铁两种杂质，现取两分等质量的样品分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，充分反应生成等质量的气体，则此不纯的样品中含铁和硅的质量比为（）1:1 2:1 3:1 4:1下列试剂的保存方法正确的是：（ ）A 氢氟酸保存在下班瓶中B烧碱溶液放在带有橡胶塞的玻璃瓶中C水玻璃放在滴瓶中D液溴直接存放在棕色滴瓶中（2006广东）下列表述正确的是：（ ）人造刚玉熔点高，可用作高级耐火材料，主要成分是二氧化硅化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成，

18、玛瑙的主要成分是硅酸盐材料提前建成的三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料。夏天到了，游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛。太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能。A 下列说法正确的是（）原硅酸是白色胶状物，失去部分水后变成白色粉末状硅酸二氧化硅分子由一个硅原子和两个氧原子构成二氧化硅又称硅酐，溶与水后则慢慢反应生成硅酸二氧化硅既能与氢氟酸反应，又能与强碱反应，故它是两性氧化物在无色的强碱性溶液中，能大量共存的是（）Na+、AI3+、NO3-、CI-K+、Na+、CI-、SiO32-Fe2+、K+、SO42-、CI-Na+、HCO3-、K+、NO3-在一定

19、条件下，下列物质不能和二氧化硅反应的是（）焦炭纯碱碳酸钙氢氟酸高氯酸氢氧化钾氧化钙氮气下列物质放置在空气中（不考虑水分蒸发和吸收空气中的水分）变质，且能析出固体，加入盐酸时固体不溶解的是（）澄清石灰水.水玻璃氢硫酸氯化钙溶液10X是核外电子数最少的元素，Y是地壳中含量最丰富的元素，Z在地壳中的含量仅次于Y，W可以形成自然界最硬的原子晶体。下列叙述错误的是（ ）AWX4是沼气的主要成分B固态X2Y是分子晶体CZW是原子晶体 DZY2的水溶液俗称“水玻璃”11.（2006潍坊）现有下列五个转化，其中不可能通过一步反应实现的是：（ ） SiO2 Na2SiO3 CuSO4CuCl2 SiO2H4Si

20、O4 CuOCu(OH)2 Na2O2NaOHA B. C. D.12根据下图中的变化关系写出、各物质的化学式。 ABC（白色沉淀）NaOH溶液NaOH溶液通CO2在空气里干燥O2加热C高温 煅烧D（白色粉末）E A： B： C： D： E： 13只用一种试剂即可将Na2SiO3、 Na2CO3 、Na2SO4、 Na2S四种溶液鉴别出来。这种试剂是_。14白云母的化学式为H4K2AI6Si6O24，改写成氧化物的形式_。15由铁、硅、铝组成的混合物9.7g，与足量稀硫酸反应，在标准状况下可生成5.6L氢气。若将等质量上述混合物与足量氢氧化钠溶液反应，在标准状况下也产生同样多的氢气。问该混合物

21、中铁、硅、铝的质量各是多少？【考题再现】1（2007广东）下列说法正确的是（ ）A 硅材料广泛用于光纤通讯B 工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品C 水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品D 粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应2.（实验区2007年高考试题宁夏理综）氮化硅（Si3N4）是一种新型陶瓷材料，它可由石英与焦炭在高温的氮气流中，通过以下反应制得：配平上述反应的化学方程式（将化学计量数填在方框内）该反应中的氧化剂是 ，其还原产物是 ；该反应的平衡常数表达式为K= ；若知上述反应为放热反应，则其反应热为H 零（填“大于”、“小于”或“等于”）；升高温度，其平衡常数值 （填“增大”、“减小”或“不

22、变”）若使压强增大，则上述平衡向 反应方向移动（填“正”或“逆”）；若已知CO生成速率为v(CO)=18mol/(Lmin)，则N2的消耗速率为v(N2)= mol/(Lmin)。3、（2007广东）（10分）C、Si、Ge、Sn是同族元素，该族元素单质及其化合物在材料、医药等方面有重要应用。请回答下列问题：（1）Ge的原子核外电子排布式为 （2）C、Si、Sn三种元素的单质中，能够形成金属晶体的是 （3）按要求指出下列氧化物的空间构型、成键方式或性质CO2分子的空间构型及碳氧之间的成键方式 ；SiO2晶体的空间构型及硅氧之间的成键方式 ；已知SnO2是离子晶体，写出其主要物理性质 （写出2条

23、即可）CO可以和很多金属形成配合物，如Ni(CO)4，Ni与CO之间的键型为 （4）碳氧键的红外伸缩振动频率与键的强度成正比，已知Ni(CO)4中碳氧键的伸缩振动频率为2060cm1，CO分子中碳氧键的伸缩振动频率为2143cm1，则Ni(CO)4中碳氧键的强度比CO分子中碳氧键的强度 （填字母）A 强 B 弱 C 相等 D 无法判断【当堂检测】答案：1D 2AC 3C 4B 5AC 6BD 7A 8D 9C 10C 11CD 12B 【课后达标】答案：1A 2A 3D 4B 5D 6A 7A 8C 9B 10.D11.B 12ASi B Na2SiO3 C H4SiO4 D H2SiO3 E

24、 SiO213盐酸或硫酸 14K2O3AI2O36SiO22H2O 15 m(Fe) = 5.6g ,m(Si) = 1.4g , m(AI) = 2.7g【考题再现】答案：1A 2、3、6、2、1、6 N2, Si3N4 K=CO6/N22 小于，减小 逆 63、（1）1s22s22p63s23p63d104s24p2(2)Sn（3）直线型 共价键（或键与键）SiO通过共价键形成四面体结构，四面体之间通过共价键形成空间网状结构共价键（或键）熔融时能导电、较高的熔点（4）配位键（5）B第二节 铝 金属材料【课标解读】课标要求学习目标能根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究，了解铝及其重要化合

25、物的主要性质。1了解铝、氧化铝、氢氧化铝、硫酸铝钾等铝盐的物理性质、化学性质及其应用。2了解铝与铝的化合物间的相互转化。3、掌握几种重要的金属特别是铜的性质。第1课时 铝及其化合物【知识再现】一.单质铝1铝（1）铝的物理性质铝为 色金属，熔点为 ，沸点为 ，密度为 ，仅为钢的1/3左右，导电性仅次于 、 和 。（2）铝的化学性质 铝与非金属反应铝是一种活泼金属，它很容易跟氧气发生反应。常温下，铝被空气中的氧气氧化，在表面生成一层 薄膜，阻止内部的金属继续跟氧气发生反应。因此，铝在常温下，具有 性。根据P112【实验1】观察到的现象： 请写出化学方程式 这个反应放出 和 ，因此，铝可用于制造 、

26、 、火箭推进剂等。 铝跟酸反应铝跟稀盐酸、稀硫酸等非氧化性酸反应，放出 ，常温下铝遇稀硝酸反应生成 ，铝遇浓硫酸、浓硝酸发生 现象。写出铝和稀盐酸反应的离子方程式： 铝与稀硝酸反应的离子反应方程式： 铝与盐溶液的反应写出铝和硫酸铜溶液反应的离子方程式： 铝跟某些金属氧化物反应根据P112【实验2】I.观察到的现象： II.反应原理：请写出化学方程式： 在这个反应中，还原剂是 、氧化剂是 。这个反应称为 反应。铝粉和氧化铁粉末的混合物称为 。III.铝热反应在生产上的应用在生产上，如焊接钢轨（课本P113图424利用铝热反应焊接钢轨）等这种焊接不用电源，而且焊接速度快、设备简易，适合于 。用这种

27、焊接方法可以把比较短的钢轨焊接成较长的钢轨。此外在工业上，也利用铝热反应 焊接大截面的钢材部件。铝与氢氧化钠溶液反应写出铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式及离子方程式:化学方程式： 离子方程式： （3）铝的用途合金的优点：将金属制成合金，可以 长处，克服其 ，所以合金的性能一般 纯金属。铝合金铝合金具有 特点，并且因表面易形成 而具有 。铝合金主要用于 ，另外，铝合金还广泛的用于 二、氧化铝1、氧化铝的物理性质：氧化铝是一种 色 熔的物质，是一种较好的耐火材料，它可以用来制取 。常见的红宝石、蓝宝石的主要成分都是氧化铝（刚玉），红宝石的红色是由于其中混有少量含铬化合物，蓝宝石呈现蓝色是含有少量含

28、钛化合物。2、氧化铝的化学性质：氧化铝是典型的两性氧化物。既能与 反应，又能与 反应。请写出下列离子方程式：（1）氧化铝与盐酸反应： （2）氧化铝与氢氧化钠溶液： 三、氢氧化铝（1）氢氧化铝的物理性质：氢氧化铝是几乎不溶于水的 物质，氢氧化铝能 水中的 ，又能 ，因此，可用于水的 。（2）氢氧化铝的化学性质：氢氧化物是典型的两性氢氧化物，既能溶于强酸又能溶于强碱。写出下列离子方程式： 氢氧化铝与盐酸反应： 氢氧化铝与氢氧化钠溶液： （3）氢氧化铝的实验室制法：用可溶性的铝盐于氨水反应来制备。写出硫酸铝和氨水反应的离子方程式： 四、铝盐KAl(SO4)212H2O 俗名： 可能作净水剂。其净水原

29、理用离子方程式表示为： 【重难点精讲】一、铝及其化合物1、铝的化学性质： 与非金属反应： 4 Al +3 O2 点燃= 2Al2O3 2Al + 3Cl2 加热= 2AlCl3 与金属氧化物反应： 2Al + Fe2O3 高温= Al2Ol3 + 2Fe 注意：做铝热反应实验时，Fe2O3和铝粉要选干燥的，铝粉要用未被氧化的，否则反应难以进行；盛反应物的蒸发皿底部要铺适量的细沙，一是防止蒸发皿炸裂，二是防止熔融的固体溅出伤人。 与酸反应：2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2 (常温下遇浓硝酸、浓硫酸钝化)与碱反应：2Al + 6H2O + 2NaOH =2NaAl(OH)4 +

30、3 H2 注意：铝与强碱溶液反应中，水是氧化剂，铝是还原剂，反应的离子方程式为；2Al + 6H2O + 2OH- = 2Al(OH)4- + 3 H2 2、氢氧化铝的化学性质氢氧化铝既能与强酸又能与强碱反应，是两性氢氧化物，有关的化学方程式为： 离子方程式为：Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2OAl(OH)3 + NaOH = NaAl(OH)4 Al(OH)3 + OH-= Al(OH)4-说明：因氢氧化铝能溶于NaOH溶液中，故实验中不用铝盐与NaOH溶液反应制备氢氧化铝，一般用可溶性的铝盐与氨水反应制备。氢氧

31、化铝能凝聚水中的悬浮物，还能吸附色素，故可用于水的净化。氢氧化铝在强碱中溶解，但不溶于弱酸或弱碱（如氨水、碳酸）。氢氧化铝受热分解： 2Al(OH)3 加热= Al2O3 + 3H2O3、铝的三角关系与其图象问题：“铝三角”中相互转化关系Al(OH)3为两性氢氧化物，Al(OH)3可与Al3+又可Al(OH)4- 相互转化，其转化关系可用“铝三角”表示为： Al(OH)3Al(OH)4-Al3+ “铝三角”转化关系中的图象问题向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直到过量Al3+ +3OH- =Al(OH)3 Al(OH)3 + OH- = Al(OH)4-向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液直至过

32、量Al(OH)3的质量4OH- + Al3+ = Al(OH)4- 3Al(OH)4- + Al3+ = 4 Al(OH)3向AlCl3溶液中滴加稀氨水直至过量 NH3H2O 的物质的量 Al3+ + 3NH3H2O = Al(OH)3+ 3NH4+ 向NaAl(OH)4溶液中滴加稀盐酸直至过量Al(OH)4- + H+ = Al(OH)3+ H2OAl(OH)3 + 3 H+ = Al3+ + 3H2O向稀盐酸中滴加NaAl(OH)4溶液直至过量Al(OH)3的质量NaAl(OH)4的物质的量4H+ + Al(OH)4- = Al3+ + 4 H2O 3Al(OH)4- + Al3+ = 4

33、 Al(OH)3向NaAl(OH)4溶液中通入CO2气体直至过量2Al(OH)4- + CO2 = CO32- +2 Al(OH)3+ H2OCO32- + H2O + CO2 = 2HCO3-【典题解悟】【例1】(2006江苏)将5.4g金属铝投入到200.0 mL 2.0 molL-1的某溶液中有氢气产生，充分反应后有金属剩余，该溶液可能为：AHNO3 溶液 B. Ba(OH)2溶液CH2SO4 溶液 D. HCl溶液【解析】HNO3 溶液能与铝反应，但不放出氢气，排除A项。由Al3 H+ , 5.4g Al完全反应需要H+的物质的量为0.6mol ,若用200.0 mL 2.0 molL

34、-1的硫酸溶液，其H+的物质的量为0.8mol,铝完全反应。若用200.0 mL 2.0 molL-1的HCl溶液，其H+的物质的量为0.4mol,铝剩余，符合题意。由Al2OH-,铝完全反应需要OH-的物质的量为0.4mol。若用200.0 mL 2.0 molL-1的Ba(OH)2溶液，铝完全反应。【答案】D【例2】 A、B、C、D、E、F是中学化学中的常见物质，它们之间的转化关系如图所示其中 A、B为单质，F为白色沉淀，D为气体 (1)若D的水溶液显弱酸性，则A是_，B是_，C是_，D是_，E是_，F是_ (2)若D的水溶液显弱碱性，则A是_，B是_，C是_，D是_，E是_，F是_【解析

35、】E与NaOH溶液反应生成白色沉淀F，则F必为氢氧化物，常见的白色氢氧化物沉淀有Mg(OH)2和Al(OH)3。进一步推知E为MgCl2或AlCl3，B为 Mg或Al，A为非金属单质又因C能与H2O反应同时生成Al(OH)3或 Mg(OH)2，则C与H2O的反应是水解反应显碱性的气体常见的只有NH3，可确定C为Mg3N2，A为 N2，B为Mg。当D为酸性气体时，且是水解产生的，则C同样是与 Mg3N2相类似的盐，常见的为A12S3，推知A为S，B为A1【答案】(1)AS BAl C A12S3 DH2S EAlCl3 FAl(OH)3 (2)AN2 BMg C Mg3N2 DNH3 EMgCl

36、2 FMg(OH)2 例3 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，再向所得悬浊液中逐滴加入1.00mol/L HCl溶液，加入HCl溶液的体积与生成沉淀的关系如下图所示。试回答：（1）A点的沉淀物的化学式为 ，理由 。（2）写出A点到B点发生反应的离子方程式 。（3）原混合物中MgCl2的质量是 ，AlCl3的质量是 ，NaOH的质量是 。（4）C点溶液的体积为 mL。BAW/g沉淀质量1.16CV(HCl)/ml 10.0 30.0 O【解析】（1）加入10.0mL HCl后沉淀才增加，说明加入10.0mL HCl正好把过量的NaOH中和

37、掉，故A点的沉淀物只有Mg(OH)2。 （2）AB，AlO2-刚好生成Al(OH)3，反应为：AlO2-+H+H2O=Al(OH)3 （3）n(MgCl2)=nMg(OH)2=0.0200mol m(MgCl2)=0.0200mol95g/mol=1.90g n(ALCl3)=n(AlO2-)=1.00mol/l(30.0mL-10.0ml)10-3L/mL=0.020mol m(AlCl3)=0.0200mol133.5g/mol=2.67g n(NaOH)=2n(MgCl2)+4n(AlCl3)+1.00mol/L0.0100L=0.130mol m(NaOH)=0.130mol40.0g

38、/mol=5.20g （4）从BC，加入的HCl刚好把Mg(OH)2，Al(OH)3溶解掉。 n(HCl)=30.0mL10-3L/mol1.00mol/L+2nMg(OH)2+3nAl(OH)3=0.1300mol V(HCl)=0.1300L=130.0mL【答案】（1）Mg(OH)2 因为加入10.0mL HCl正好中和过量NaOH，可知NaOH过量，故A点沉淀为Mg(OH)2 （2）AlO2-+H+H2O=AlOH)3 （3）1.90g 2.67g 5.20g （4）130.0【当堂检测】1铝在人体内积累可使人慢性中毒，1989年世界卫生组织正式将铝定为“食品污染源之一”而加以控制。铝

39、在下列使用场合须加以控制的是（ ） 糖果香烟内包装 电线电缆 牙膏皮 氢氧化铝胶囊（作内服药） 用明矾净水 用明矾和小苏打混合物作食品膨化剂 制造炊具和餐具 制防锈漆 ABCD全部2.实验室中要使AlCl3溶液中的铝元素完全沉淀出来，最适宜选用的试剂是：（ ）A氢氧化钠 B.氢氧化钡溶液C盐酸 D.氨水3.下列既能与酸又能与碱反应的离子是： （ ）A：Al3+ B. Fe3+ C. Al(OH)4- D. HCO3-4.某无色溶液中放入铝片后有氢气主生，则下列离子在该溶液中肯定可以大量共存的是：（ ）A. Na+ B.Mg2+ C. S2- D. HCO3-5.把铝粉和Fe3O4粉末配成铝热剂并分成相等的两份，第一份在高温下恰好完全反应，然后将生成物与足量盐酸充分反应；第二份直接加入足量的氢氧化钠溶液使之充分反应，前后两种情况下生成的气体在相同状况下的体积比是（ ） A3：4 B. 4：3 C3：8 D8；36.、有一根粗铝含铁和硅两种杂质，取等质量的粗铝分别投入足量稀HCl和足量的NaOH溶液中，放出等量的H2，则该粗铝中，铁和硅的关系为( )。 a.物质的量之比为21 b.物质的量之比为31 c.质量之比为21 d.质量之比为41 Ab d B. b c C. a d D. 只有d7.、铝与下列物质反应时不能放出氢气的是（ ） A稀硫