《高一化学必修第一册精品讲义（新教材人教版）》课时3.7 铝的重要化合物

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铝的重要化合物

【学习目标】

1、掌握铝的重要化合物[Al2O3、Al(OH)3、Al3＋、AlO、KAl(SO4)2·12H2O]的主要性质及其应用

2、掌握“铝三角”及其转化，熟悉铝的化合物的互滴实验

【主干知识梳理】

一、氧化铝 (Al2O3)

1、物理性质：白色固体，难溶于水，熔点很高，是优良耐火材料

2、化学性质：Al2O3是典性的两性氧化物，既能与酸，又能与碱反应

(1)能与酸反应：Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O

(2)能与碱反应：Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O Al2O3＋2OH—===2AlO2—＋H2O

两性氧化物：既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氧化物，称为两性氧化物

3、Al2O3的制备

(1)实验室制法：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O

(2)工业制法：铝土矿→Al2O3

4、主要用途：制造耐火、耐高温器材、工业冶炼铝、可以制作各种宝石

【即学即练 1】

1、下列叙述中不正确的是(　　)

A．氧化铝固体不溶于水，不导电，它是非电解质 B．氧化铝熔点很高，是一种较好的耐火材料

C．氧化铝是一种白色的固体，是冶炼铝的原料 D．铝表面形成的氧化铝薄膜可防止铝被腐蚀

2、下列关于氧化铝的叙述正确的是(　　)

A．氧化铝与酸、碱都能反应生成铝盐和水 B．氧化铝既是碱性氧化物又是酸性氧化物

C．氧化铝既不是碱性氧化物也不是酸性氧化物 D．氧化铝溶于水可得到氢氧化铝

3、下列说法正确的是(　　)

A．Al2O3难溶于水，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

二、氢氧化铝 [Al(OH)3]

1、物理性质：白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性

2、化学性质：Al(OH)3是典型的两性氢氧化物，既能与酸，又能与碱反应

(1)能与酸反应：Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O Al(OH)3＋3H+ ===Al3+＋3H2O

(2)能与碱反应：Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O Al(OH)3＋OH—===AlO2—＋2H2O

两性氢氧化物：既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物，称为两性氢氧化物

Al(OH)3的电离方式

与酸和碱反应过程

Al(OH)3电离强度相当微弱，只有加入强酸(或强碱)时，大量 H+(或OH－)才

能破坏 Al(OH)3的电离平衡，使平衡向右(或左)移动，生成铝盐(或偏铝酸

盐)，所以 Al(OH)3既具有碱性，又具有酸性，当加入弱酸或弱碱时，因 H+

或OH－浓度太小，不能使上述平衡移动，因此 Al(OH)3只溶于强酸或强碱，

而不溶于弱酸(H2CO3等)、弱碱(NH3·H2O)

微点拨强酸或强碱也是相对而言的，Al(OH)3不溶于 H2CO3、NH3·H2O，但溶于

CH3COOH

(3)热稳定性差：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O

3、用途

(1)Al(OH)3有较强的吸附性，能凝聚水中悬浮物，又能吸附色素，可以用作净水剂

(2)Al(OH)3碱性不强，不至于对胃壁产生强烈的刺激作用或腐蚀作用，却可以与酸反应，起到中和胃酸的作用，

可以用作胃酸中和剂

4、有关 Al(OH)3的少量、过量问题

(1)NaOH 和AlCl3

化学方程式离子方程式

NaOH 少量 AlCl3＋3NaOH(少量)===Al(OH)3↓＋3NaCl Al3+＋3OH－===Al(OH)3↓

过渡反应 Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O Al(OH)3＋OH—===AlO2—＋2H2O

NaOH 过量 AlCl3＋4NaOH(过量)===NaAlO2＋3NaCl＋2H2OAl3+＋4OH—===AlO2－＋2H2O

(2)NaAlO2 和HCl

化学方程式离子方程式

HCl 少量 NaAlO2＋HCl(少量)＋H2O===Al(OH)3↓＋NaCl AlO2—＋H+ ＋H2O===Al(OH)3↓

过渡反应 Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O Al(OH)3＋3H+ ===Al3+＋3H2O

HCl 过量 NaAlO2＋4HCl(过量)===NaCl＋AlCl3＋2H2OAlO2—＋4H+ ===Al3+＋2H2O

(3)NaAlO2 和CO2

化学方程式

CO2少量 2NaAlO2＋3H2O＋CO2(少量)===2Al(OH)3 ↓＋Na2CO3

过渡反应 Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3

CO2过量 NaAlO2＋2H2O＋CO2(过量)===Al(OH)3 ↓＋NaHCO3

【即学即练 2】

1、下列关于 Al(OH)3的性质叙述错误的是(　　)

A．受热易分解生成 Al2O3和H2O B．是难溶于水的白色胶状物质

C．能凝聚水中的悬浮物，也能吸附色素 D．既能溶于 NaOH 溶液、氨水，又能溶于盐酸

2、以硫酸铝溶液为原料之一，在实验室里制取少量氢氧化铝，并且容易分离，最好向溶液中加入的是(　　)

A．氢氧化钠溶液 B．氢氧化钡溶液 C．稀盐酸 D．氨水

3、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

三、明矾——十二水合硫酸铝钾

(1)化学式：KAl(SO4)2·12H2O (十二水合硫酸铝钾)

(2)电离方程式：KAl(SO4)2==K++Al3++2SO42-

(3)属类：复盐(由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的化合物)

(4)物理性质：无色晶体，可溶于水

(5)用途：作净水剂，原因是其在水中生成氢氧化铝胶体，可以和悬浮在水中的泥沙形成絮状不溶物沉降下来

(6)化学性质：兼有 Al3+和SO42-性质

① 向明矾中滴入 Ba(OH)2溶液，当 Al3+恰好完全沉淀时(沉淀的物质的量最大)，化学方程式为：

______________________________________________________________________________

②向明矾中滴入 Ba(OH)2溶液，当 SO42-完全沉淀时(沉淀的质量最大)，化学方程式为：

_________________________________________________________________________________

【即学即练 3】

1、关于明矾的下列说法错误的是(　　)

A．明矾的化学式为 KAl(SO4)2 B．明矾是纯净物

C．明矾中存在 K＋和Al3＋两种阳离子 D．明矾是一种复盐

2、明矾是一种净水剂，明矾净水的原理是(　　)

A．Al3＋有较强的吸附性 B．Al3＋与悬浮物生成沉淀

C．Al3＋与水反应生成的氢氧化铝胶体，具有吸附性 D．明矾难溶于水

四、互滴实验 (试剂的滴加顺序不同而产生的现象不同)

1、NaOH 和AlCl3

(1)向AlCl3溶液中逐滴加入 NaOH 溶液 (开始时NaOH 不足)

先：AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl　产生白色沉淀

后：Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O　沉淀溶解

现象：先产生白色沉淀后沉淀消失

(2)向NaOH 溶液中逐滴加入 AlCl3溶液 (开始时NaOH 过量)

先：AlCl3＋4NaOH===NaAlO2＋3NaCl＋2H2O　无白色沉淀产生

后：3NaAlO2＋AlCl3＋6H2O===4Al(OH)3↓＋3NaCl　产生白色沉淀

现象：开始无现象后出现白色沉淀

2、NaAlO2和盐酸

(1)向NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸

先：NaAlO2＋HCl＋H2O===Al(OH)3↓＋NaCl　产生白色沉淀

后：Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O　沉淀溶解

现象：先产生白色沉淀后沉淀消失

(2)向盐酸中逐滴加入 NaAlO2溶液

先：NaAlO2＋4HCl===NaCl＋AlCl3＋2H2O　无白色沉淀产生

后：3NaAlO2＋AlCl3＋6H2O===4Al(OH)3↓＋3NaCl　产生白色沉淀

现象：开始无现象后出现白色沉淀

3、Na2CO3溶液与盐酸

(1)向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸 (开始时酸不足)

先：Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl　无气体产生

后：NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑　有气体产生

现象：刚开始无气泡产生，盐酸滴加到一定量后，有气泡产生

(2)向盐酸中逐滴加入 Na2CO3溶液 (开始时酸过量)

2HCl＋Na2CO3===2NaCl＋CO2↑＋H2O

现象：立即产生大量的气泡

【即学即练 4】

1、(多选)下列各组物质的无色溶液，不用其他试剂即可鉴别的是(　　)

A．NaOH、AlCl3　 B．NaHCO3、H2SO4　 C．NaAlO2、NaHSO4　

D．Na2CO3、HCl　 E．Na2CO3、NaHCO3、Ca(OH)2

2、(多选)下列各组溶液中，只用试管和胶头滴管，不用其他任何试剂就可以鉴别的是(　　)

A．KOH 和Al2(SO4)3 B．稀盐酸和 Na2CO3

C．CaCl2和Na2CO3 D．Ba(OH)2和NaHSO4

3、下列各组物质，前者逐滴滴加到后者中直至过量，先出现白色沉淀，后来沉淀又消失的是(　　)

A．H2SO4滴入 NaAlO2溶液中 B．Ba(OH)2溶液滴入 Al2(SO4)3溶液中

C．Al2(SO4)3溶液滴入 NaOH 溶液中 D．氨水滴入 Al2(SO4)3溶液中

4、下列各项操作中符合“先出现沉淀后沉淀完全溶解”现象的有几组(　　)

① 向饱和碳酸钠溶液中通入CO2 至过量 ②向 Fe(OH)3胶体中逐滴滴加稀 H2SO4至过量

③向BaCl2溶液中通入CO2 至过量 ④向澄清石灰水中逐渐通入CO2至过量

⑤向Al2(SO4)3溶液中逐滴滴加 Ba(OH)2至过量 ⑥向NaAlO2溶液中逐滴滴加盐酸至过量

⑦向NaAlO2溶液中逐渐通入CO2至过量 ⑧向NaOH 溶液中逐滴滴加 AlCl3至过量

A．2 B．3 C．4 D．5

五、“铝三角”的转化关系及其应用

1、Al3＋、Al(OH)3、AlO 之间的转化关系

Al3+→Al(OH)3Al①3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH

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