9 铝及其化合物Word格式.docx
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另外,该薄膜起保护内部金属的作用,所以性质活泼的铝在空气中能稳定存在。
【思考】是不是所有的氧化膜都能起保护作用呢?
答:
有的氧化膜疏松,不能保护内层金属,如铁表面的铁锈等;
有的氧化膜致密,可以保护内层金属不被继续氧化,如镁、铝等。
【拓展】金属除了能和氧气反应外,还能被氯气Cl2、S等氧化性的物质所氧化,生成相应的氯化物或硫化物。
尝试写写相应的化学方程式看看。
2.铝与酸、碱的反应
取两支试管,分别盛有少量的稀盐酸和氢氧化钠溶液,再分别放入一小段铝片。
现象
结论
铝+盐酸
①开始现象不明显
②后来有少量气泡产生,气泡逐渐增多
③试管很热
④将点燃的木条放在试管口时,都有爆鸣声
①氧化膜与酸、碱发生反应
②铝与酸、碱反应产生气体
③反应放热
④生成氢气
铝+氢氧化钠
化学方程式:
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
写出这两个反应的离子方程式。
2Al+6H+=2Al3++3H2↑
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
【注意】铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性,碱性或咸的食物。
经典例题:
【例1】下列关于铝的叙述中,不正确的是
A.铝是地壳中含量最多的金属元素
B.在常温下,铝不能与氧气反应
C.铝是一种比较活泼的金属
D.在化学反应中,铝容易失去电子,是还原剂
【例2】铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式正确的是()
A.2Al+2Na++2OH-+2H2O=2NaAlO2+3H2↑B.Al+OH-+H2O=AlO2-+3H2↑
C.2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑D.Al+2OH-+H2O=AlO2-+2H2↑
【例3】铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应,当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时,反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比为
A.1:
1B.2:
1C.3:
1D.1:
3
【例4】为了除去铁粉中的少量铝粉,可以选取下列哪种溶液
A.浓盐酸B.硝酸C.硫酸D.氢氧化钠溶液
巩固练习:
1.称取两份铝粉,第一份加入足量的盐酸,第二份加入足量的烧碱。
若同温同压下放出相同体积的气体,则两份铝粉的质量比为
A.1:
1 B.2:
3 C.3:
2 D.1:
6
2.某溶液中放入铝片后生成大量气泡,则在此溶液中( )
A.可能含有大量的H+ B.可能含有大量的H+和OH-
C.不可能含有H+和OH- D.可能含有大量的OH-
知识拓展:
3.用等质量的金属钠进行下列实验,产生氢气最多的是
A.将钠放入足量的稀盐酸中
B.将钠放入足量的稀硫酸中
C.将钠放入足量的硫酸铝钾溶液中
D.将钠用铝箔包好,并刺穿一些小孔,放入足量的水中
4.将钠、镁、铝0.3mol分别放入足量的盐酸中,同温同压下产生的气体的体积比是
A.1:
2:
3B.6:
3:
2C.3:
1:
1D.1:
1
5.甲、乙两烧杯中各盛有100mL
的盐酸和氢氧化钠溶液,向两烧杯中加入等质量的铝粉,反应结束后生成气体的体积比为甲:
乙=1:
2,则加入铝粉的质量为()
A.5.4gB.3.6gC.2.7gD.1.8g
真题演练:
6.下列关于铝的叙述中,不正确的是
A.铝属于金属单质,不与任何碱反应
B.铝是地壳中含量最多的金属
C.在常温下,铝不能与氧气反应
D.铝既能与酸反应,也能与强碱反应
7.铁、镁、铝分别和同体积、同物质的量浓度的盐酸反应,产生氢气的量一样多,则三种金属
A.所失去的电子数目相等B.质量相等
C.物质的量相等D.质量比是
知识点二:
铝的化合物
一、氧化铝
1.物理性质:
①白色固体,难溶解于水;
②熔点很高(2050℃),可做耐火材料。
天然产物称作刚玉,自然界中红宝石、蓝宝石的主要成分都是氧化铝。
2.化学性质:
实验:
我们现在取两支试管,分别盛有少量的盐酸和氢氧化钠,再分别放入少量的氧化铝。
我们可以观察到:
两支试管内的固体均逐渐溶解。
反应方程式为:
Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O;
Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;
Al2O3+2OH¯
=2AlO2-+H2O
二、氢氧化铝:
1.制备及其化学性质
在一支大试管中放入1/4试管容积的
的
溶液。
滴加氨水直到不再产生沉淀为止。
将沉淀分成两份:
一份滴加盐酸,另一份滴加
溶液,观察发生的现象。
制备:
Al(OH)3是几乎不溶于水的白色胶状物质,可以通过铝盐溶液与氨水反应制得。
例如:
两性:
实验表明,氢氧化铝在强酸或强碱溶液里都能溶解。
Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
不稳定性:
氢氧化铝在加热时,可以失去水生成Al2O3。
2Al(OH)3
Al2O3+2H2O
规律:
难溶性的氢氧化物
相应的氧化物+水
【注意】①Al(OH)3能与强酸和强碱反应,不能与弱酸(如H2CO3),弱碱(如NH3·
H2O)反应
②Al(OH)3胶粒带正电,而水中的悬浮颗粒大多带有负电,当带负电的悬浮颗粒遇到氢氧化铝胶粒时,就会发生凝聚,达到净水的目的。
③Al(OH)3碱性不强,却可以中和胃酸,可作胃药的主要成分。
三、铝盐
1.硫酸铝钾:
KAl(SO4)2:
十二水合硫酸铝钾:
KAl(SO4)2•12H2O,俗名明矾,无色晶体,可溶于水,在天然水中生成Al(OH)3胶体,Al(OH)3可以和悬浮于水中的泥沙形成絮状不溶物沉降下来,使水澄清,所以明矾可用作净水剂。
2.偏铝酸钠(NaAlO2)
强电解质:
NaAlO2=Na++AlO2-
NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3↓
AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓
3NaAlO2+AlCl3+6H2O=4Al(OH)3↓+3NaCl
3AlO2--+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓
AlO2--与H+、Al3+不能共存!
Al3+与OH-不能共存!
【拓展】1.铝与强碱溶液反应的实质
铝和强碱溶液反应(必须是强碱,如NaOH溶液、KOH溶液),不是铝直接和碱反应,而是铝先和强碱溶液中的水反应生成氢氧化铝,然后氢氧化铝再和强碱反应生成偏铝酸盐.
反应过程如下:
2×
3e-
2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
总反应式:
2Al+6H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑+4H2O
在此反应中,Al是还原剂,H2O是氧化剂,而不是NaOH.NaOH起的作用只是使生成的Al(OH)3溶解,促进Al和H2O的氧化还原反应.由于弱碱如氨水无法使Al(OH)3溶解,所以Al不能在弱碱中发生反应.
上式可简写为:
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑.
2.在溶液中同时发生酸式电离和碱式电离:
若向此溶液中加入酸,因H+与OH-结合生成水,反应向碱式电离方向进行,此时Al(OH)3是碱性,若加入碱,因OH-与H+结合生成水,故向酸式电离方向进行,这时Al(OH)3显酸性.
【注】Al(OH)3溶解度很小,无论酸式或碱式电离的程度都很小,其碱性略强于酸性,故仍属于弱碱.
3.Al3+与强碱反应,AlO2-与强酸反应的现象及图像
(1)向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液
①现象:
白色沉淀逐渐增加,达到一定量后逐渐减少至完全消失
②有关反应:
Al3++3OH-=Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
(2)向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液
一开始无沉淀生成,一段时间后开始产生沉淀并逐渐增加,最后沉淀量不变
Al3++4OH-=AlO2-+2H2O;
Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓
(3)在NaAlO2溶液中滴加稀盐酸
逐渐产生沉淀,达到一定量后逐渐减少直至完全消失
AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓;
Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O
(4)在稀盐酸中滴加NaAlO2溶液
一开始无沉淀生成,一段时间后开始逐渐产生沉淀,最后沉淀量不再变化
AlO2-+4H+=Al3++2H2O;
【例1】下列说法正确的是()
A.Al2O3难溶解于水,不跟水反应,所以它不是Al(OH)3对应的氧化物
B.因为Al2O3是金属氧化物,所以它是碱性氧化物。
C.Al2O3能跟所有的酸碱溶液反应
D.Al2O3能跟强的酸碱溶液反应
【例2】把Ba(OH)2溶液滴入明矾溶液中,使SO42-全部转化成BaSO4沉淀,此时铝元素的主要存在形式()
A.Al3+B.Al(OH)3C.AlO2-D.Al3+和Al(OH)3
【例3】下列物质中可用于治疗胃酸过多的是( )
A.碳酸钠 B.氢氧化铝 C.氧化钙 D.碳酸钡
【例4】实验室需要使AlCl3溶液中的Al3+离了全部沉淀出来,适宜用的试剂是
A.NaOH溶液 B.Ba(OH)2溶液C.盐酸 D.氨水
【例5】某同学在实验室进行甲、乙、丙、丁4组实验:
各取40mL同浓度的盐酸,加入同一种镁铝合金粉末,合金质量和生成气体体积记录如下表。
实验序号
甲
乙
丙
丁
合金质量(g)
0.204
0.306
0.408
0.510
生成气体体积(mL)
(标准状况)
224
336
448
请回答:
(1)盐酸的物质的量浓度为mol/L。
(2)乙组合金中镁的质量是g。
(精确到0.001)
(3)若在甲组实验后的溶液中加入浓度为0.5mol/LNaOH溶液,使产生的Al(OH)3沉淀恰好溶解,则需NaOH溶液的体积为mL。
1.向含
的溶液中加入
溶液,观察到的现象是先有白色沉淀,随后沉淀部分溶解,则生成
沉淀的量是()
A.
B.
C.
D.
2.向MgSO4和Al2(SO4)3的混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液。
下列图象中,能正确表示上述反应的是(横坐标表示加入NaOH溶液的体积,纵坐标表示反应生成沉淀的质量)
ABCD
3.在30mL1mol·
L-1氯化铝溶液中加入4mol·
L-1的烧碱溶液,若能生成0.01mol的沉淀,则加入烧碱溶
液的体积可能是
A.3mL B.7.5mLC.27.5mL D.以上都不对
4.下列说法正确的是
5.氢氧化铝可作为治疗某种胃病的内服药,这是利用了氢氧化铝的哪个性质
A.酸性 B.碱性 C.两性D.氧化性
选修题
1.欲从氯化镁固体中除去少量氯化铝,应进行下列那些操作①加入过量氨水②加入过量氢氧化钠溶液③加入过量盐酸④加入过量硫酸⑤溶解⑥过滤⑦蒸发结晶
A.⑤①⑥③⑦B.⑤②⑥③⑦C.⑤②⑥④⑦D.⑤①⑥④⑦
2.下图中能表示将Ba(OH)2溶液逐滴加入到硫酸铝溶液中,产生沉淀的质量(W)与加入Ba(OH)2溶液的体积(V)关系的是
3.某白色固体可能由①
;
②
③
④
中的一种或几种组成,此固体投入水中得到澄清溶液,该溶液可使酚酞呈红色,若向溶液中加稀
至过量,先产生白色沉淀,后溶解。
对原固体的判断正确的是
A.肯定不存在②B.至少存在③和④
C.无法确定是否有③D.至少存在②③④
4.用稀
,
和
为原料制取
,甲、乙、丙三名同学分别用三种不同途径制备。
甲:
乙:
丙:
若要制备等量的
,则
A.甲、乙消耗的原料相同B.三者消耗的原料相同
C.乙消耗原料最少D.丙消耗原料最少
课后小测
1.在
溶液中,欲得到
沉淀,需加入
溶液的体积可能是
C.
2.除去CuO中的Al2O3,可选用的试剂是
A.稀盐酸B.NaOH溶液C.水D.稀硫酸
3.某课外活动小组做如下实验:
往一铝制的易拉罐内充满
,然后往罐内注入足量的
溶液,立即用胶布严封罐口,过一段时间后,他们发现罐壁内凹而瘪,再过一段时间,瘪了的罐壁重新鼓起,解释上述变化的原因。
(1)罐壁内凹而瘪的原因是 ,反应的化学方程式是 。
(2)罐壁重新鼓起的原因是 ,有关的化学方程式是 。
(3)如果用铁制易拉罐做上述实验时,出现的结果是 。
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- 铝及其化合物 及其 化合物