高中鋁的教案
發(fā)表時(shí)間:2021-03-08高三化學(xué)第18講鎂、鋁及其重要化合物學(xué)案。
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貴州省天賦中學(xué)2011屆高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)精品學(xué)案
第18講鎂、鋁及其重要化合物
1.通過(guò)海水制鎂的事例了解鎂及化合物的性質(zhì)。
2.通過(guò)合金材料了解鋁及化合物的性質(zhì).
3.能列舉合金材料的重要應(yīng)用.
鎂鋁及其化合物
(1)鎂是活潑金屬,雖不跟堿性溶液反應(yīng),但能置換出酸中的氫,也能與水解呈酸性的鹽溶液反應(yīng)產(chǎn)生H2。
(2)注意對(duì)Al2O3、Al(OH)3兩性的理解,以及對(duì)Al3+、AlO2-存在條件的認(rèn)識(shí)。
Al2O3、Al(OH)3僅能溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿溶液中(如在氨水和碳酸中均不溶),Al3+、AlO2-只能分別存在于酸性與堿性溶液中。
Al3+與下列離子不能大量共存:OH-、CO32-、HCO3-、SO32-、S2-、AlO2-,其中OH-是因?yàn)橹苯臃磻?yīng),其余均是“雙水解”。
AlO2-與下列離子不能大量共存:H+、HCO3-、NH4+、Al3+、Mg2+、Cu2+。其中H+和HCO3-是因?yàn)橹苯臃磻?yīng)(AlO2-+HCO3-+H2O=Al(OH)3↓+CO32-),其余也是“雙水解”。
(3)注意正確理解圖象的涵義。
圖示中每個(gè)曲線或每條曲線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)(拐點(diǎn)),都反映了特定的反應(yīng),若沒(méi)有找對(duì),或?qū)ι沙恋砗统恋砣芙馑杓尤耄ɑ蛲ㄈ耄┤芤海ɑ驓怏w)的量之比沒(méi)搞清,易導(dǎo)致錯(cuò)誤。
注意研究以下幾個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及產(chǎn)生沉淀的量與加入物質(zhì)的量的數(shù)量關(guān)系的圖象:
①向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至過(guò)量;②向AlCl3和MgCl2混合中逐滴加入NaOH溶液直至過(guò)量;④向HCl、MgCl2、AlCl3混合液中逐滴加入NaOH溶液直至過(guò)量;③向NaAlO2溶液中逐滴加入HCl溶液直至過(guò)量;⑤向HCl溶液中逐滴加入NaAlO2溶液直至過(guò)量。
這些是以化學(xué)知識(shí)為載體考查學(xué)生的綜合能力的重要的命題內(nèi)容,認(rèn)真研究一定會(huì)有益處。
(4)Mg(OH)2的溶解度小于MgCO3。所以在堿性溶液中Mg2+總是轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2沉淀,產(chǎn)生的MgCO3也會(huì)在加熱的條件下逐漸轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2[MgCO3+H2O(沸水)=Mg(OH)2+CO2↑]。
第1課時(shí)鎂、鋁及其化合物
1.鎂的知識(shí)主線
上圖的1~13中的有關(guān)化學(xué)方程式如下:
①2Mg+O2=2MgO
②3Mg+N2===Mg3N2
③Mg+Cl2====MgCl2、Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
④MgCl2====Mg+Cl2↑
⑤MgO+H2O===Mg(OH)2
⑥Mg(OH)2===MgO+H2O
⑦M(jìn)g(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
⑧MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl
⑨MgCO3===MgO+CO2↑
⑩MgCO3+H2O===Mg(OH)2+CO2↑
Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑
Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O
MgSO4+2NaOH=Mg(OH)2↓+Na2SO4
2.鋁的知識(shí)主線
上圖1~12的有關(guān)化學(xué)方程式如下:
①4Al+3O2=2Al2O3
②2Al2O3====4Al+3O2↑
③2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
④2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑
⑤2Al(OH)3====Al2O3+3H2O
⑥Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O
⑦AlCl3+3NH3H2O+Al(OH)3↓+3NH4Cl
⑧Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O
⑨Na[Al(OH)]+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3
⑩Al(OH)3+NaOH=NA[Al(OH)4]
2KAl(SO4)2+6NH3H2O=2Al(OH)3↓+K2SO4+3(NH4)2SO4
【例1】(2010上海卷)甲、乙兩燒杯中分別裝有相同體積、相同pH的氨水和NaOH溶液,各加入10mL0.1molL-1AlCl3溶液,兩燒杯中都有沉淀生成。下列判斷正確的是
A.甲中沉淀一定比乙中的多B.甲中沉淀可能比乙中的多
C.甲中沉淀一定比乙中的少D.甲中和乙中的沉淀可能一樣多
答案:BD
解析:此題考查了元素化合物知識(shí)。根據(jù)氫氧化鋁的性質(zhì),其能溶于氫氧化鈉但不溶于氨水,故此加入時(shí),兩燒杯中生成的都是氫氧化鋁沉淀;相同體積相同pH的兩溶液中的溶質(zhì)氨水大于氫氧化鈉,當(dāng)兩者均不足量時(shí),生成的沉淀氨水多;氨水過(guò)量,氫氧化鈉不足量時(shí),生成的沉淀氨水多;氨水過(guò)量,氫氧化鈉恰好時(shí),生成的沉淀一樣多;氨水和氫氧化鈉都過(guò)量時(shí),生成的沉淀氨水多;可知BD正確。
解法點(diǎn)撥:此題解答時(shí),選用的是討論法,其多用在計(jì)算條件不足,據(jù)此求解時(shí)需要在分析推理的基礎(chǔ)上通過(guò)某些假設(shè)條件,加以討論才能正確解答;故此在應(yīng)用討論法解題時(shí),關(guān)鍵是先要分析條件與求解問(wèn)題之間的聯(lián)系,形成正確的解題方法。
【例2】(2010重慶卷,8)下列敘述正確的是
A.鋁制容器可盛裝熱的H2SO4
B.Agl膠體在電場(chǎng)中自由運(yùn)動(dòng)
C.K與水反應(yīng)比Li與水反應(yīng)劇烈
D.紅磷在過(guò)量Cl2中燃燒生成PCl3
8.答案C
【解析】本題考察物質(zhì)的性質(zhì)。A項(xiàng),鋁與熱的濃硫酸反應(yīng),錯(cuò)誤。B項(xiàng),AgL膠體吸附電荷而帶電,故在電場(chǎng)作用下做定向移動(dòng),錯(cuò)誤。C項(xiàng),K比Li活潑,故與水反應(yīng)劇烈,正確。D項(xiàng),P與過(guò)量的反應(yīng),應(yīng)生成,錯(cuò)誤。
【誤區(qū)警示】鋁在冷、熱中發(fā)生鈍化,但是加熱則可以發(fā)生反應(yīng),膠體自身不帶電,但是它可以吸附電荷而帶電。由此警示我們,化學(xué)學(xué)習(xí)的平時(shí)學(xué)生一定要嚴(yán)謹(jǐn),對(duì)細(xì)小知識(shí)點(diǎn)要經(jīng)常記憶,并且要找出關(guān)鍵字、詞。
【例3】(2010山東卷)(12分)對(duì)金屬制品進(jìn)行抗腐蝕處理,可延長(zhǎng)其使用壽命。
(1)以下為鋁材表面處理的一種方法:
①堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜,堿洗時(shí)常有氣泡冒出,原因是______(用離子方程式表示)。為將堿洗槽液中鋁以沉淀形式回收,最好向槽液中加入下列試劑中的______.。
a.NH3b.CO2c.NaOHd.HNO3
②以鋁材為陽(yáng)極,在H2SO4溶液中電解,鋁材表面形成氧化膜,陽(yáng)極電極反應(yīng)為_(kāi)___。取少量廢電解液,加入NaHCO,溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀,產(chǎn)生沉淀的原因是_____。
(2)鍍銅可防止鐵制品腐蝕,電鍍時(shí)用銅而不用石墨作陽(yáng)極的原因是______。
(3)利用右圖裝置,可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。
若X為碳棒,為減緩鐵的腐蝕,開(kāi)關(guān)K應(yīng)置于______處。
若X為鋅,開(kāi)關(guān)K置于M處,該電化學(xué)防護(hù)法稱為_(kāi)______。
解析:(1)①冒氣泡的原因是Al與NaOH反應(yīng)了,方程式為:2Al+2OH-+4H2O==2Al(OH)4-+3H2;
使Al(OH)4-生成沉淀,最好是通入CO2,加HNO3的話,沉淀容易溶解。
②陽(yáng)極是Al發(fā)生氧化反應(yīng),要生成氧化膜還必須有H2O參加,故電極反應(yīng)式為:2Al+3H2O-6e-Al2O3+6H+;加入NaHCO3溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀,是由于廢電解液中含有Al3+,和HCO3-發(fā)生了互促水解。
(2)電鍍時(shí),陽(yáng)極Cu可以發(fā)生氧化反應(yīng)生成Cu2+。
(3)鐵被保護(hù),可以是做原電池的負(fù)極,或者電解池的陰極,故若X為碳棒,開(kāi)關(guān)K應(yīng)置于N處,F(xiàn)e做陰極受到保護(hù);若X為鋅,開(kāi)關(guān)K置于M處,鐵是做負(fù)極,稱為犧牲陽(yáng)極保護(hù)法。
答案:
(1)①2Al+2OH-+4H2O==2Al(OH)4-+3H2;c
②2Al+3H2O-6e-Al2O3+6H+;因?yàn)锳l3+和HCO3-發(fā)生了互促水解;
Al3++3HCO3-==Al(OH)3↓+CO2↑
(2)陽(yáng)極Cu可以發(fā)生氧化反應(yīng)生成Cu2+
(3)N犧牲陽(yáng)極保護(hù)法。
第2課時(shí)鎂、鋁的圖像
基本坐標(biāo)圖像實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及反應(yīng)原理衍生坐標(biāo)圖像化學(xué)反應(yīng)原理
鋁鹽溶液與強(qiáng)堿反應(yīng)
現(xiàn)象:先產(chǎn)生沉淀,后沉淀消失。
原理:
Al3++3OH–Al(OH)3↓
鋁酸鹽溶液與強(qiáng)酸反應(yīng)
現(xiàn)象:沉淀不斷增多,而后沉淀溶解。
原理:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
鋁鹽溶液與弱堿反應(yīng)
現(xiàn)象:產(chǎn)生沉淀。
原理:Al3++3NH3H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
鋁酸鹽溶液與弱酸反應(yīng)
現(xiàn)象:產(chǎn)生沉淀。
原理:[Al(OH)4]+CO2=Al(OH)3↓+HCO3
【例1】已知Ba(AlO2)2可溶于水。右圖表示的是向A12(SO4)3溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液時(shí),生成沉淀的物質(zhì)的量y與加人Ba(OH)2的物質(zhì)的量x的關(guān)系。下列有關(guān)敘述正確的是()
A.a(chǎn)—b時(shí)沉淀的物質(zhì)的量:A1(OH)3比BaSO4多
B.c—d時(shí)溶液中離子的物質(zhì)的量:AlO2–比Ba2+多
C.a(chǎn)—d時(shí)沉淀的物質(zhì)的量:BaSO4可能小于A1(OH)3
D.d—e時(shí)溶液中離子的物質(zhì)的量:Ba2+可能等于OH–
[解析]采用定量法分析。假設(shè)有1molA12(SO4)3則溶液中含有2molA13+、3molSO42–。向溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為:Al3++3OH-Al(OH)3↓、SO42–+Ba2+
BaSO4↓。則當(dāng)2molA13+完全沉淀時(shí),消耗Ba(OH)23mol,此時(shí)3molSO42–全部沉淀;生成沉淀為2molAl(OH)3和3molBaSO4共5mol,因此,在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中BaSO4的物質(zhì)的量始終大于Al(OH)3的物質(zhì)的量;再加入Ba(OH)2溶液時(shí)發(fā)生Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-,沉淀的量將逐漸減少,因此b點(diǎn)是沉淀的最大值,b~d中Al(OH)3沉淀逐漸溶解轉(zhuǎn)化為Ba(AlO2)2,由于AlO2-微弱水解,因此再b~d中AlO2-的物質(zhì)的量大于Ba2+;d點(diǎn)時(shí)Al(OH)3沉淀恰好完全溶解,此時(shí)溶液中只存在Ba(AlO2)2,因此隨Ba(OH)2的加入在某一點(diǎn),當(dāng)d~e中加入的Ba(OH)2的物質(zhì)的量等于Ba(AlO2)2的物質(zhì)的量時(shí),溶液中Ba2+與OH-的量相等。
[答案]BD
[規(guī)律總結(jié)]析圖或作圖時(shí)不僅要注意加入酸或堿的強(qiáng)弱,而且要注意所加入的量或滴加順序,正因滴加順序不同可產(chǎn)生的現(xiàn)象不同。若產(chǎn)生沉淀有多種,則應(yīng)細(xì)細(xì)分析相關(guān)量間的關(guān)系。要持別關(guān)注沉淀是否同步完全,沉淀物是否溶于所加入的過(guò)量試劑中,同時(shí)要注意縱生標(biāo)的物理量意義。對(duì)于一些復(fù)雜問(wèn)題可先分解后組合,進(jìn)行圖像的疊加工作。抓住一些關(guān)鍵點(diǎn)(如最高點(diǎn),最低點(diǎn),轉(zhuǎn)折點(diǎn))和變化趨勢(shì),才能較順利地解決圖像問(wèn)題。
【例2】向MgSO4和Al2(SO4)3的混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液。下列圖象中,能正確表示上述反應(yīng)的是(橫坐標(biāo)表示加入NaOH溶液的體積,縱坐標(biāo)表示反應(yīng)生成沉淀的質(zhì)量)
【解析】
(1)本題考查知識(shí)點(diǎn)為鎂鹽、鋁鹽的性質(zhì)及氫氧化鎂、氫氧化鋁性質(zhì),涉及到的離子反應(yīng)為Mg(OH)2+NaOH
因此反應(yīng)最終結(jié)果沉淀不為“O”所以敏捷判斷A、B不為此題答案。
(2)從(1)可以分析得出,此混合物與NaOH溶液反應(yīng)過(guò)程中必有沉淀減少過(guò)程(氫氧化鋁溶于NaOH溶液中)最終有Mg(OH)2?!郈不正確,D為此題正確答案。
【例3】將下列各組物質(zhì),分別按等物質(zhì)的量混合后加水溶解,有沉淀生成的是
A.Na2CO3、NaAlO2、NaOH
B.AlCl3、K2SO4、HCl
C.CaCl2、Na2CO3、NaOH
D.AlCl3、Ba(OH)2、HNO3
【解析】(1)本題解答關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)為離子反應(yīng)的有關(guān)知識(shí),只需分析等摩有關(guān)物質(zhì)溶于水后,提供有關(guān)離子能否相互反應(yīng)生成沉淀,如有沉淀生成即為本題答案。
(2)A選項(xiàng)分析:等摩Na2CO3、NaAlO2、NaOH三種物質(zhì)混合溶液中含有Na+、這些離子能共存不能發(fā)生反應(yīng),當(dāng)然不會(huì)有沉淀生成,∴不為此題答案。
(3)AlCl3、K2SO4、HCl溶于水后提供了這些離子仍可以共存,不會(huì)相互反應(yīng)產(chǎn)生沉淀故不為答案。
(4)等摩CaCl2、Na2CO3、NaOH混合溶于水,溶液中n(Ca2+)∶n(Cl-)∶n(Na+)∶n()∶n(OH-)=1∶2∶3∶1∶1,其中n(Ca2+)∶n()=1∶1,∵,∴為此題答案。
(5)等摩AlCl3、Ba(OH)2、HNO3混合溶于水,溶液中n(Al3+)∶n(Cl-)∶n(Ba2+)∶n(OH-)∶n(H+)∶n()=1∶3∶1∶2∶1∶1,其中n(Al3+)∶n(OH-)∶n(H+)=1∶2∶1,∵,∴n(Al3+)∶n(OH-)=1∶1,,可以明顯看出OH-為適量
∴有沉淀Al(OH)3產(chǎn)生為此題答案(不存在Al(OH)3溶于過(guò)量強(qiáng)堿問(wèn)題)。答案為C、D。
鎂、鋁及其重要化合物單元測(cè)試
1、下列物質(zhì)中既能跟稀H2SO4反應(yīng),又能跟氫氧化鈉溶液反應(yīng)的是
①NaHCO3②(NH4)2S③Al2O3④Al(OH)3⑤Al
A.③④B.③④⑤C.①③④⑤D.全部
2.下列物質(zhì)能否在自然界中大量穩(wěn)定存在
A.MgB.Mg(OH)2C.MgCl2D.KAlO2
3.在強(qiáng)堿性溶液中能大量共存,并且溶液為無(wú)色透明的離子組是
A.B.
C.D.
4.現(xiàn)在五種溶液只用一種試劑把它們區(qū)別開(kāi),這種試劑是
A.氨水B.AgNO3C.濃NaOHD.NaCl
5、往mmL0.25mol/L的AlCl3溶液中加入金屬鉀,完全反應(yīng)后恰好只形成KCl和KAlO2溶液。加入鉀的物質(zhì)的量是
A.B.
C.D.
6.下列實(shí)驗(yàn)操作與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不相符的是
A.將0.1mol/LAlCl3溶液逐滴加入0.1mol/L的等體積的NaOH溶液中振蕩,現(xiàn)象為沉淀溶解沉淀沉淀增多
B.將0.1mol/LAlCl3溶液逐滴加入0.4mol/L等體積的NaOH溶液中振蕩,現(xiàn)象為沉淀沉淀增多
C.將0.4mol/LAlCl3溶液逐滴加入0.1mol/L等體積的NaOH溶液中振蕩,現(xiàn)象為沉淀溶解沉淀沉淀增多
D.將0.4mol/LNaOH溶液逐滴加入0.1mol/L等體積的AlCl3溶液中振蕩,現(xiàn)象為沉淀沉淀增多沉淀減少沉淀消失
7.用稀H2SO4、NaOH和Al為原料制取Al(OH)3,有下列三種不同的途徑。
甲:
乙:
丙:
若制取等量的Al(OH)3則
A.甲、乙消耗的原料同樣多B.乙消耗的原料最少
C.丙消耗的原料最少D.三者消耗的原料同樣多
8.將溶液(或氣體)Y逐滴加入(或通入)一定量的溶液X中(下表),產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量(用縱坐標(biāo)表示)與加入Y物質(zhì)的量(用橫坐標(biāo)表示)的關(guān)系如圖所示,則符合圖中所示關(guān)系的一組物質(zhì)是
ABCD
XAl2(SO4)3Ca(OH)2AlCl3NaAlO2
YBaCl2CO2NaOHHCl
二.選擇題(下列各題均有二個(gè)合理答案)
9.有4mol鋁及足量稀鹽酸和稀氫氧化鈉溶液。若使鋁完全轉(zhuǎn)變?yōu)闅溲趸X,所需HCl和NaOH的物質(zhì)的量之和是
A.24molB.36molC.8molD.16mol
10.對(duì)于金屬鋁和過(guò)量的NaOH溶液反應(yīng),下列方程式中,符合既配平,又能正確表示電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目的為
A.
B.
C.
D.
11.某無(wú)色溶液加入鋁可以生成氫氣,則在該溶液中不可能大量存在的離子組是
A.B.
C.D.
12.下列敘述中,可以用來(lái)判斷金屬性強(qiáng)弱的是
A.一個(gè)金屬原子失去電子的多少B.一摩金屬與酸反應(yīng)放出氫氣的多少
C.金屬最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱D.金屬原子失電子的難易程度
13.下列物質(zhì)的溶液中,通入過(guò)量的CO2,發(fā)生化學(xué)反應(yīng),但不會(huì)析出沉淀的是
A.Na2SiO3B.NaAlO2C.Na2CO3D.NaOH
14.為了除去粗鹽中的及泥沙,可將粗鹽溶解于水,然后進(jìn)行下列五項(xiàng)操作:
①過(guò)濾②加過(guò)量NaOH溶液③加適量鹽酸④加過(guò)量Na2CO3溶液⑤加過(guò)量BaCl2溶液。正確的操作是
A.①④②⑤③B.④①②⑤③C.②⑤④①③D.⑤②④①③
15.有兩種金屬的合金10.5克,與足量稀硫酸反應(yīng)后,產(chǎn)生的氣體在標(biāo)況下占體積11.2L,則組成該合金的元素可能是
A.Mg和AlB.Fe和ZnC.Mg和CuD.Al和Cu
三.本題有3小題
16.有六瓶白色固體,它們是和無(wú)水,現(xiàn)僅用蒸餾水及已被檢出物質(zhì)對(duì)它們作出鑒別,根據(jù)以下實(shí)驗(yàn)步驟,請(qǐng)?jiān)诳崭駜?nèi)填寫須加入的試劑,填寫檢出物質(zhì)時(shí)須與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象上下對(duì)應(yīng)。
(1)
(2)
(3)
17.在一定條件下可實(shí)現(xiàn)下圖所示物質(zhì)之間的變化
請(qǐng)?zhí)顚懸韵驴瞻?
(1)孔雀石的主要成份是CuCO3Cu(OH)2(堿式碳酸銅)受熱易分解。上圖中的F是
(2)寫出明礬溶液與過(guò)量的NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式
(3)圖中所得G和D都為固體混合后在高溫下可發(fā)生反應(yīng)寫出該反應(yīng)化學(xué)方程式
(4)每生成1molD同時(shí)生成molE
18.含有下列離子的溶液進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn),請(qǐng)寫出①—⑦步有關(guān)的離子方程式
有關(guān)離子方程式:
①②
③④
⑤⑥
⑦
四、本題有2小題
19.已知A為金屬單質(zhì),根據(jù)下列變化判斷A、B、C、D、E各是什么物質(zhì)?寫出有關(guān)的化學(xué)方程式(離子反應(yīng)要寫離子方程式)
(1)ABCDE
(2)有關(guān)化學(xué)方程式(離子反應(yīng)要寫離子方程式)
①②
③④
⑤⑥
⑦⑧
20.有A、B、C、D、E五種化合物,其中A、B、C、D都是含Al元素的化合物,F(xiàn)是一種氣體,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,F(xiàn)的密度是相同條件下空氣密度的1.103倍。化合物間的發(fā)生如下反應(yīng):
①A、B、C、D的化學(xué)式分別為:A、B、C、D。
②1molC和2molE在水溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為,其中氧化劑是,氧化產(chǎn)物是。
③已知C溶液和D溶液混合后,也有白色沉淀B析出,其化學(xué)方程式為。
1、下列物質(zhì)中既能跟稀H2SO4反應(yīng),又能跟氫氧化鈉溶液反應(yīng)的是
①NaHCO3②(NH4)2S③Al2O3④Al(OH)3⑤Al
A.③④B.③④⑤C.①③④⑤D.全部
2.下列物質(zhì)能否在自然界中大量穩(wěn)定存在
A.MgB.Mg(OH)2C.MgCl2D.KAlO2
3.在強(qiáng)堿性溶液中能大量共存,并且溶液為無(wú)色透明的離子組是
A.B.
C.D.
4.現(xiàn)在五種溶液只用一種試劑把它們區(qū)別開(kāi),這種試劑是
A.氨水B.AgNO3C.濃NaOHD.NaCl
5、往mmL0.25mol/L的AlCl3溶液中加入金屬鉀,完全反應(yīng)后恰好只形成KCl和KAlO2溶液。加入鉀的物質(zhì)的量是
A.B.
C.D.
6.下列實(shí)驗(yàn)操作與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不相符的是
A.將0.1mol/LAlCl3溶液逐滴加入0.1mol/L的等體積的NaOH溶液中振蕩,現(xiàn)象為沉淀溶解沉淀沉淀增多
B.將0.1mol/LAlCl3溶液逐滴加入0.4mol/L等體積的NaOH溶液中振蕩,現(xiàn)象為沉淀沉淀增多
C.將0.4mol/LAlCl3溶液逐滴加入0.1mol/L等體積的NaOH溶液中振蕩,現(xiàn)象為沉淀溶解沉淀沉淀增多
D.將0.4mol/LNaOH溶液逐滴加入0.1mol/L等體積的AlCl3溶液中振蕩,現(xiàn)象為沉淀沉淀增多沉淀減少沉淀消失
7.用稀H2SO4、NaOH和Al為原料制取Al(OH)3,有下列三種不同的途徑。
甲:
乙:
丙:
若制取等量的Al(OH)3則
A.甲、乙消耗的原料同樣多B.乙消耗的原料最少
C.丙消耗的原料最少D.三者消耗的原料同樣多
8.將溶液(或氣體)Y逐滴加入(或通入)一定量的溶液X中(下表),產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量(用縱坐標(biāo)表示)與加入Y物質(zhì)的量(用橫坐標(biāo)表示)的關(guān)系如圖所示,則符合圖中所示關(guān)系的一組物質(zhì)是
ABCD
XAl2(SO4)3Ca(OH)2AlCl3NaAlO2
YBaCl2CO2NaOHHCl
二.選擇題(下列各題均有二個(gè)合理答案)
9.有4mol鋁及足量稀鹽酸和稀氫氧化鈉溶液。若使鋁完全轉(zhuǎn)變?yōu)闅溲趸X,所需HCl和NaOH的物質(zhì)的量之和是
A.24molB.36molC.8molD.16mol
10.對(duì)于金屬鋁和過(guò)量的NaOH溶液反應(yīng),下列方程式中,符合既配平,又能正確表示電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目的為
A.
B.
C.
D.
11.某無(wú)色溶液加入鋁可以生成氫氣,則在該溶液中不可能大量存在的離子組是
A.B.
C.D.
12.下列敘述中,可以用來(lái)判斷金屬性強(qiáng)弱的是
A.一個(gè)金屬原子失去電子的多少B.一摩金屬與酸反應(yīng)放出氫氣的多少
C.金屬最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱D.金屬原子失電子的難易程度
13.下列物質(zhì)的溶液中,通入過(guò)量的CO2,發(fā)生化學(xué)反應(yīng),但不會(huì)析出沉淀的是
A.Na2SiO3B.NaAlO2C.Na2CO3D.NaOH
14.為了除去粗鹽中的及泥沙,可將粗鹽溶解于水,然后進(jìn)行下列五項(xiàng)操作:
①過(guò)濾②加過(guò)量NaOH溶液③加適量鹽酸④加過(guò)量Na2CO3溶液⑤加過(guò)量BaCl2溶液。正確的操作是
A.①④②⑤③B.④①②⑤③C.②⑤④①③D.⑤②④①③
15.有兩種金屬的合金10.5克,與足量稀硫酸反應(yīng)后,產(chǎn)生的氣體在標(biāo)況下占體積11.2L,則組成該合金的元素可能是
A.Mg和AlB.Fe和ZnC.Mg和CuD.Al和Cu
三.本題有3小題
16.有六瓶白色固體,它們是和無(wú)水,現(xiàn)僅用蒸餾水及已被檢出物質(zhì)對(duì)它們作出鑒別,根據(jù)以下實(shí)驗(yàn)步驟,請(qǐng)?jiān)诳崭駜?nèi)填寫須加入的試劑,填寫檢出物質(zhì)時(shí)須與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象上下對(duì)應(yīng)。
(1)
(2)
(3)
17.在一定條件下可實(shí)現(xiàn)下圖所示物質(zhì)之間的變化
請(qǐng)?zhí)顚懸韵驴瞻?
(1)孔雀石的主要成份是CuCO3Cu(OH)2(堿式碳酸銅)受熱易分解。上圖中的F是
(2)寫出明礬溶液與過(guò)量的NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式
(3)圖中所得G和D都為固體混合后在高溫下可發(fā)生反應(yīng)寫出該反應(yīng)化學(xué)方程式
(4)每生成1molD同時(shí)生成molE
18.含有下列離子的溶液進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn),請(qǐng)寫出①—⑦步有關(guān)的離子方程式
有關(guān)離子方程式:
①②
③④
⑤⑥
⑦
四、本題有2小題
19.已知A為金屬單質(zhì),根據(jù)下列變化判斷A、B、C、D、E各是什么物質(zhì)?寫出有關(guān)的化學(xué)方程式(離子反應(yīng)要寫離子方程式)
(1)ABCDE
(2)有關(guān)化學(xué)方程式(離子反應(yīng)要寫離子方程式)
①②
③④
⑤⑥
⑦⑧
20.有A、B、C、D、E五種化合物,其中A、B、C、D都是含Al元素的化合物,F(xiàn)是一種氣體,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,F(xiàn)的密度是相同條件下空氣密度的1.103倍?;衔镩g的發(fā)生如下反應(yīng):
①A、B、C、D的化學(xué)式分別為:A、B、C、D。
②1molC和2molE在水溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為,其中氧化劑是,氧化產(chǎn)物是。
③已知C溶液和D溶液混合后,也有白色沉淀B析出,其化學(xué)方程式為。
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鋁及其化合物
一名合格的教師要充分考慮學(xué)習(xí)的趣味性,作為高中教師就要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容制定合適的教案。教案可以讓學(xué)生更好的消化課堂內(nèi)容,有效的提高課堂的教學(xué)效率。高中教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢?經(jīng)過(guò)搜索和整理,小編為大家呈現(xiàn)“鋁及其化合物”,希望能對(duì)您有所幫助,請(qǐng)收藏。
高二學(xué)業(yè)水平測(cè)試
鋁及其化合物
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、了解鋁及其重要化合物的主要物理性質(zhì)
2、了解氧化鋁分別與酸、堿等物質(zhì)反應(yīng)的情況
3、了解氫氧化鋁的兩性,了解氫氧化鋁的受熱分解
【基礎(chǔ)知識(shí)】
一.鋁
1.物理性質(zhì):銀白色金屬固體,密度2.70g/cm3,較強(qiáng)的韌性、延展性,良好的導(dǎo)熱導(dǎo)電性
2.化學(xué)性質(zhì)
①與氧氣反應(yīng):
②鋁與冷水不反應(yīng),與熱水緩慢反應(yīng),一般情況下,鋁表面的氧化膜阻止了與水的反應(yīng)
③與非氧化性酸(鹽酸和稀硫酸)反應(yīng):
常溫下,鋁遇濃硫酸、濃硝酸發(fā)生鈍化現(xiàn)象。
④與強(qiáng)堿反應(yīng):
⑤鋁熱反應(yīng):(鋁與氧化鐵):可用于焊接鐵軌
二.鋁的氧化物——氧化鋁
1.Al2O3白色難熔,是一種較好的耐火材料.
2.Al2O3的兩性——兩性氧化物(既能與酸反應(yīng)生成鹽和水,又能與堿反應(yīng)生成鹽和水)
三.鋁的氫氧化物——?dú)溲趸X
(1)Al(OH)3的兩性——兩性氫氧化物(既能與酸反應(yīng)生成鹽和水,又能與堿反應(yīng)生成鹽和水)
思考:向AlCl3溶液中滴加NaOH至過(guò)量現(xiàn)象:
(2)Al(OH)3不穩(wěn)定:
(3)制取:實(shí)驗(yàn)室常用鋁鹽(Al3+)與足量氨水制取Al(OH)3,
反應(yīng)的離子方程式為:
四.鋁的重要的鹽——明礬
明礬:十二水合硫酸鋁鉀,明礬常用作混凝劑,發(fā)生的離子方程式為。
歸納整理:鋁及其重要化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。
①;②
③;④
⑤;⑥
⑦;⑧
【典型例題】
1.小明家里收藏了一件清代的鋁制佛像,該佛像至今仍保存十分完好.該佛像未銹蝕的主要原因是()
A.鋁不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)B.鋁的氧化物容易發(fā)生還原反應(yīng)
C.鋁不易被氧化D.鋁易氧化,但氧化鋁具有保護(hù)內(nèi)部鋁的作用
2.實(shí)驗(yàn)室需要使AlCl3溶液中的Al3+離了全部沉淀出來(lái),適宜用的試劑是()
A.NaOH溶液 B.Ba(OH)2溶液
C.鹽酸D.氨水
3.下列離子方程式書寫正確的是()
A.澄清石灰水跟稀硝酸反應(yīng):Ca(OH)2+2H+=Ca2++2H2O
B.鐵粉投入到硫酸銅溶液中:Fe+Cu2+=Fe2++Cu
C.AlCl3溶液中加入足量的氨水:Al3++3OH-=Al(OH)3↓
D.鈉和冷水反應(yīng)Na+2H2O=Na++2OH+H2↑
4.在鋁制易拉罐中收集一滿罐CO2,加入過(guò)量濃氫氧化鈉溶液,立即把口封閉??梢园l(fā)現(xiàn)易拉罐“咔咔”作響,并變癟了;過(guò)一會(huì)兒后,易拉罐又會(huì)作響并鼓起來(lái)。
(1)罐壁變癟發(fā)生的反應(yīng)方程式是_____;
(2)罐再度鼓起發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是________。
5.(2009年學(xué)業(yè)水平測(cè)試)在硫酸鋁、硫酸鉀和明礬[KAl(SO4)212H2O]的混合溶液中,SO42—的濃度為0.4mol/L,當(dāng)加入等體積0.4mol/LKOH溶液時(shí),生成的沉淀恰好完全溶解。則反應(yīng)后溶液中K+的濃度約為()
A.0.225mol/LB.0.25mol/LC.0.45mol/LD.0.9mol/L
高三化學(xué)教案:《鋁及其化合物》教學(xué)設(shè)計(jì)
本文題目:高三化學(xué)教案:鋁及其化合物
【內(nèi)容與解析】
本節(jié)課要復(fù)習(xí)的內(nèi)容是鋁作為金屬的通性以及它的兩個(gè)特性,Al2O3、Al(OH)3的兩性與Al(OH)3分解的性質(zhì)。鋁的通性就是指的是鋁能與非金屬單質(zhì)、酸、鹽溶液反應(yīng)。鋁的特性中是鋁能與NaOH反應(yīng)以及鋁能與比它穩(wěn)定的金屬氧化物發(fā)生鋁熱反應(yīng)。Al2O3、Al(OH)3的兩性就是指這兩種物質(zhì)能與酸堿反應(yīng)生成鹽與水。Al(OH)3的熱穩(wěn)定差。加熱時(shí)能分解。
【教學(xué)目標(biāo)與解析】
1.教學(xué)目標(biāo)
(1).Al2O3、Al(OH)3的兩性及Al3+、Al(OH)3、AlO-2間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。
(2).結(jié)合Al(OH)3的制備實(shí)驗(yàn)、計(jì)算及在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用進(jìn)行綜合考查。
2.目標(biāo)解析
(1).Al2O3、Al(OH)3的兩性及Al3+、Al(OH)3、AlO-2間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。就是指Al2O3、Al(OH)3既能與酸也能與堿反應(yīng)生成鹽與水,再一個(gè)就是氫氧化鋁在加熱的時(shí)候會(huì)分解。
(2).結(jié)合Al(OH)3的制備實(shí)驗(yàn)、計(jì)算及在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用進(jìn)行綜合考查。就是指
Al3++3NH3?H2O===Al(OH)3↓+3NH+4 AlO-2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO-3
【問(wèn)題診斷分析】
本節(jié)的復(fù)習(xí)學(xué)習(xí)是高中知識(shí)的重要組成部分,本節(jié)中難在鋁的兩性上,再就是鋁熱反應(yīng)與鎂鋁合金的計(jì)算問(wèn)題。其重點(diǎn)是化學(xué)方程式與離子方程式的書寫。
【復(fù)習(xí)過(guò)程】
一、鋁的性質(zhì)和用途
金屬鋁呈銀白色,硬度小,密度小,熔點(diǎn)較高,和鎂類似,鋁的主要用途是制造鋁合金,鋁優(yōu)良的導(dǎo)電性和密度小,使鋁大量用來(lái)制作導(dǎo)線。
鋁元素位于元素周期表的第三周期第ⅢA族,化學(xué)性質(zhì)比較活潑,在反應(yīng)中多被氧化為Al3+,如:
鋁可以在純氧中燃燒:4Al+3O2=====點(diǎn)燃2Al2O3;鋁與鹽酸反應(yīng):2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑;
鋁溶于NaOH溶液的反應(yīng):2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑;
用鎂條引燃鋁粉和Fe2O3的混合物:2Al+Fe2O3=====高溫2Fe+Al2O3,這一反應(yīng)也被稱作鋁熱反應(yīng)。
二、鋁的重要化合物
1.氧化鋁
氧化鋁屬于離子化合物,室溫下,它是一種白色固體,熔點(diǎn)很高。氧化鋁是冶煉鋁的原料,也是一種較好的耐火材料。
氧化鋁屬于典型的兩性氧化物,與酸、強(qiáng)堿都能反應(yīng),請(qǐng)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:
氧化鋁溶于鹽酸:Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2O。
氧化鋁與燒堿溶液反應(yīng):Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O。
電解熔融的氧化鋁:2Al2O3=====電解4Al+3O2↑。
2.氫氧化鋁
可溶性鋁鹽和氨水反應(yīng)可制得Al(OH)3,它是一種難溶于水的白色膠狀物質(zhì),具有較強(qiáng)的吸附能力。Al(OH)3受熱易分解,是一種典型的兩性氫氧化物。Al3++3OH-??Al(OH)3??H++AlO-2+H2O;
Al(OH)3與鹽酸反應(yīng):Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O;
Al(OH)3與NaOH溶液反應(yīng):Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O;
Al(OH)3受熱分解的化學(xué)方程式:2Al(OH)3=====△Al2O3+3H2O。
3.明礬:KAl(SO4)2?12H2O
明礬易溶于水,完全電離:KAl(SO4)2===K++Al3++2SO2-4,其水溶液因Al3+水解而顯酸性。
三、Al3+、Al(OH)3、AlO-2間的轉(zhuǎn)化關(guān)系
據(jù)下圖寫出下列轉(zhuǎn)化的離子方程式:
(1)Al3+―→Al(OH)3 ①Al3++3NH3?H2O===Al(OH)3↓+3NH+4;
②Al3++3AlO-2+6H2O===4Al(OH)3↓; ③Al3++3OH-===Al(OH)3↓。
(2)Al(OH)3―→Al3+ Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O。
(3)Al3+―→AlO-2 Al3++4OH-===AlO-2+2H2O。
(4)AlO-2―→Al3+ AlO-2+4H+===Al3++2H2O。
(5)AlO-2―→Al(OH)3
①NaAlO2溶液中通少量CO2:2AlO-2+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO2-3。
NaAlO2溶液中通入足量CO2:AlO-2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO-3
②3AlO-2+Al3++6H2O===4Al(OH)3↓;③AlO-2+H++H2O===Al(OH)3↓。
(6)Al(OH)3―→AlO-2
Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O。
網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
鋁及其重要化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系
熱點(diǎn)1鋁的性質(zhì)
1.位置和結(jié)構(gòu)
在元素周期表中的第三周期、ⅢA族,原子結(jié)構(gòu)示意圖為:
2.化學(xué)性質(zhì)
(1)跟非金屬反應(yīng)
常溫下被O2氧化,生成致密氧化物保護(hù)膜。在純氧或高溫下劇烈燃燒,發(fā)出白光。
4Al+3O2 2Al2O3 2Al+3S Al2S3(制備Al2S3的方法)
(2)跟水反應(yīng)困難
(3)跟酸反應(yīng):常溫下在濃H2SO4、濃HNO3中發(fā)生鈍化。與非氧化性酸反應(yīng)產(chǎn)生H2,
如2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑。
(4)跟強(qiáng)堿溶液反應(yīng):
可簡(jiǎn)寫為:2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。
(5)跟某些氧化物反應(yīng)——鋁熱反應(yīng)
2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3
此反應(yīng)放出大量的熱,用于冶煉高熔點(diǎn)的金屬或焊接金屬。
3.鋁與酸或堿反應(yīng)生成H2的量的關(guān)系[來(lái)源:Ks5u.com]
鋁分別與鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng)的原理:2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
(1)等量鋁分別與足量鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng),產(chǎn)生氫氣的體積比:VHCl?H2?VNaOH?H2?=1:1。
(2)足量的鋁分別與等物質(zhì)的量的鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng),產(chǎn)生氫氣的體積比為:VHCl?H2?VNaOH?H2?=1:3。
(3)一定量的鋁分別和一定量的鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)若產(chǎn)生氫氣的體積比為13
①鋁與鹽酸反應(yīng)時(shí),鋁過(guò)量而鹽酸不足。 ②鋁與氫氧化鈉反應(yīng)時(shí),鋁不足而氫氧化鈉過(guò)量。
【例1】 將5.4 g Al投入200.0 mL 2.0 mol/L的某溶液中有氫氣產(chǎn)生,充分反應(yīng)后有金屬剩余,該溶液可能為()
A.HNO3溶液 B.Ba(OH)2溶液 C.H2SO4溶液 D.HCl溶液
[解析] n(溶質(zhì))=0.2 L×2.0 mol/L=0.4 mol。設(shè)酸為n元酸,若充分反應(yīng),有H2放出后金屬有剩余,則
5.4 g27 g/mol×3>0.4 mol?n 解得n
綜上分析,正確答案為D。
變式1 甲、乙兩燒杯中各盛有100 mL 3 mol?L-1的鹽酸和氫氧化鈉溶液,向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉,反應(yīng)結(jié)束后測(cè)得生成的氣體體積比為1:2,則加入鋁粉的質(zhì)量為()
A.5.4 g B.3.6 g C.2.7 g D.1.6 g
解析:根據(jù)鋁與鹽酸和鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式判斷。若在含等物質(zhì)的量的HCl和NaOH溶液中加入足量的鋁粉,則產(chǎn)生的氫氣體積比為1:3;若在含足量的HCl和NaOH溶液中分別加入等量的鋁粉,則產(chǎn)生的氫氣體積比為1:1。而題中實(shí)際為1:2,說(shuō)明鋁粉的量相對(duì)鹽酸是過(guò)量的,而對(duì)NaOH是不足的。與前者反應(yīng)的鋁粉是2.7 g,而與后者反應(yīng)的鋁粉應(yīng)為5.4 g,故選A。
熱點(diǎn)2鋁的重要化合物
1.氧化鋁(典型的兩性氧化物)
(1)物理性質(zhì):白色難溶固體,可做耐火材料。
(2)化學(xué)性質(zhì):
Al2O3+6H+===2Al3++3H2O Al2O3+2OH-===2AlO-2+H2O
2.氫氧化鋁(典型的兩性氫氧化物)
(1)物理性質(zhì):不溶于水的白色膠狀物質(zhì),Al(OH)3膠體能凝聚水中懸浮物,吸附色素。
(2)化學(xué)性質(zhì):
Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O 2Al(OH)3 =====△ Al2O3+3H2O
(3)制備:
因Al2O3不能與水化合,故不能用Al2O3直接制取Al(OH)3
①用鋁鹽(Al3+)制取Al(OH)3
加入氨水至沉淀完全,一般不用NaOH等強(qiáng)堿。Al3++3NH3?H2O===Al(OH)3↓+3NH+4
②用鋁屑、燒堿、稀H2SO4制取Al(OH)3
法一:Al Al3+ Al(OH)3; 法二: Al AlO-2 Al(OH)3;
每制取1 mol Al(OH)3,方法一耗H+和OH-各3 mol;方法二耗H+和OH-各1 mol;方法三耗H+和OH-各3/4 mol。故方法三最節(jié)省原料。
3.硫酸鋁鉀
(1)硫酸鋁鉀由兩種不同的金屬離子和一種酸根離子組成,電離時(shí)能產(chǎn)生兩種陽(yáng)離子。
(2)明礬可作凈水劑 。
(3)硫酸鋁鉀具有Al3+、SO2-4的性質(zhì)。
4.“鋁三角”及其應(yīng)用
(1)“鋁三角”是指Al3+、Al(OH)3、AlO-2相互轉(zhuǎn)化的三角關(guān)系(右圖所示)。
(2)應(yīng)用
①制取Al(OH)3
Al3++3NH3?H2O===Al(OH)3↓+3NH+4 AlO-2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO-3
Al3++3AlO-2+6H2O===4Al(OH)3↓
②離子共存問(wèn)題
a.與Al3+不能大量共存的離子有OH-、S2-、AlO-2、HCO-3、ClO-、CO2-3等。
例如:Al3++3ClO-+3H2O===Al(OH)3↓+3HClO Al3++3HCO-3===Al(OH)3↓+3CO2↑。
b.與AlO-2不能大量共存的離子有H+、NH+4、Al3+、Fe3+、HCO-3、HSO-3等。
例如:AlO-2+NH+4+H2O===Al(OH)3↓+NH3↑ 3AlO-2+Fe3++6H2O===3Al(OH)3↓+Fe(OH)3↓
AlO-2+HCO-3+H2O===Al(OH)3↓+CO2-3。
【例2】 將氯化鋁溶液和氫氧化鈉溶液等體積混合,得到的沉淀物中含鋁元素的質(zhì)量與溶液中含鋁元素的質(zhì)量相等,則原氯化鋁溶液與氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度之比可能是()
①1:3?、?:3 ③1:4?、?:7
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
[解析] 沉淀物可以肯定是Al(OH)3,而溶液中的鋁元素可能有兩種存在形式。
(1)若AlCl3過(guò)量,而NaOH的量不足,溶液中的鋁元素應(yīng)是以Al3+形式存在。
AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl
1 mol 3 mol 1 mol
依據(jù)題意知溶液中還有1 mol AlCl3,c(AlCl3):c(NaOH)=(1+1):3=2:3。
(2)若AlCl3量不足,NaOH過(guò)量時(shí),溶液中的鋁元素以AlO-2形式存在。
AlCl3~3NaOH~Al(OH)3
1 mol 3 mol 1 mol
依題意溶解了0.5 mol Al(OH)3,設(shè)此時(shí)又消耗了NaOH的物質(zhì)的量為n(NaOH),
Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O
1 1
0.5 mol n(NaOH)
n(NaOH)=0.5 mol, c(AlCl3):c(NaOH)=1:(3+0.5)=2:7。
[答案] D
變式2 鋁是一種重要的金屬。
(1)鋁在元素周期表中的位置是________。
(2)生產(chǎn)中曾用鋁熱反應(yīng)焊接鋼軌,鋁與氧化鐵發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________。(3)鋁與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為:__________________________;
同溫同壓下,在濃度和體積均為100 mL 2 mol/L的鹽酸及NaOH溶液中各加入等質(zhì)量的Al,產(chǎn)生氣體的體積比為5:6,則所加Al的質(zhì)量為_(kāi)_______。
(4)以上述所得AlCl3溶液為原料制取無(wú)水AlCl3,先制得AlCl3?6H2O晶體,主要操作包括____________________________,在干燥的HCl氣流中加熱AlCl3?6H2O晶體,能進(jìn)一步制取無(wú)水AlCl3,其原因是(結(jié)合離子方程式簡(jiǎn)要說(shuō)明)____________________________________________________________
解析:(3)2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,由上述兩個(gè)方程式可以看出,當(dāng)鹽酸與NaOH的物質(zhì)的量相同時(shí),產(chǎn)生H2的體積為1:3,現(xiàn)為5:6>1:3,故加入的Al相對(duì)鹽酸過(guò)量,對(duì)NaOH不足。0.2 mol的HCl需Al的質(zhì)量為13×27 g/mol×0.2 mol=1.8 g,對(duì)應(yīng)5份H2,當(dāng)H2為6份時(shí),鋁的質(zhì)量為65×1.8 g=2.16 g即為所求。
答案:(1)第3周期ⅢA族(2)2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe(3)2Al+2OH-+2H2O===2AlO-2+3H2↑ 2.16 g
(4)加熱濃縮,冷卻結(jié)晶,過(guò)濾 Al3++3H2O??Al(OH)3+3H+,在干燥的HCl氣流中,抑制AlCl3的水解,且?guī)ё逜lCl3?6H2O晶體受熱產(chǎn)生的水蒸氣,故能得到AlCl3
熱點(diǎn)3有關(guān)氫氧化鋁沉淀的計(jì)算
1.鋁鹽與強(qiáng)堿的反應(yīng)(以AlCl3與NaOH的反應(yīng)為例)
向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液時(shí),發(fā)生的反應(yīng)依次為:
Al3++3OH-===Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O
生成的Al(OH)3與加入的NaOH的物質(zhì)的量關(guān)系可用圖象表示為
(1)根據(jù)AlCl3和NaOH的物質(zhì)的量計(jì)算生成的Al(OH)3的物質(zhì)的量,結(jié)合反應(yīng)的化學(xué)方程式及圖象可知:
①當(dāng)n(OH-):n(Al3+)≤3時(shí), n[Al(OH)3]=13n(OH-)。
②當(dāng)3
n[Al(OH)3]=n(Al3+)-[n(OH-)-3n(Al3+)]=4n(Al3+)-n(OH-)。
③當(dāng)n(OH-)?n(Al3+)≥4時(shí),n[Al(OH)3]=0。
(2)根據(jù)Al(OH)3和AlCl3的物質(zhì)的量,計(jì)算需要的NaOH的物質(zhì)的量。
由圖象可以看出,AlCl3和生成的Al(OH)3為一定值時(shí),加入的NaOH有兩種情況:
①當(dāng)NaOH不足時(shí),n(NaOH)=3n[Al(OH)3]。②當(dāng)NaOH過(guò)量時(shí),
n(NaOH)=3n(Al3+)+{n(Al3+)-n[Al(OH)3]}=4n(Al3+)-n[Al(OH)3]。
2.偏鋁酸鹽與強(qiáng)酸的反應(yīng)(以NaAlO2和鹽酸的反應(yīng)為例)
向NaAlO2溶液中滴加稀鹽酸時(shí),發(fā)生的反應(yīng)依次為:
AlO-2+H++H2O===Al(OH)3↓ Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O[來(lái)源:高考資源網(wǎng)KS5U.COM]
生成的Al(OH)3與加入的鹽酸的物質(zhì)的量的關(guān)系可用圖象表示為:
(1)根據(jù)NaAlO2和HCl的物質(zhì)的量計(jì)算生成Al(OH)3的量
結(jié)合反應(yīng)的化學(xué)方程式及圖象可知:
①當(dāng)n(H+):n(AlO-2)≤1 時(shí),n[Al(OH)3]=n(H+)。
②當(dāng)1
③當(dāng)n(H+):n(AlO-2)≥4時(shí),n[Al(OH)3]=0。
(2)根據(jù)Al(OH)3和NaAlO2的物質(zhì)的量計(jì)算需要的HCl的物質(zhì)的量
由圖象可以看出,NaAlO2和生成的Al(OH)3為一定值時(shí),加入的鹽酸有兩種情況:
①當(dāng)鹽酸不足時(shí),n(HCl)=n[Al(OH)3]。
②當(dāng)鹽酸過(guò)量時(shí),n(HCl)=n(AlO-2)+3{n(AlO-2)-n[Al(OH)3]}=4n(AlO-2)-3n[Al(OH)3]。
【例3】 在50 mL b mol/L的AlCl3溶液中加入50 mL a mol/L NaOH溶液。
(1)當(dāng)a≤3b時(shí),生成Al(OH)3沉淀的物質(zhì)的量為_(kāi)_______。
(2)當(dāng)a、b滿足________條件時(shí),無(wú)沉淀產(chǎn)生。
(3)當(dāng)a、b滿足________條件時(shí),先有沉淀生成,后又有部分沉淀溶解,此時(shí)Al(OH)3的質(zhì)量為_(kāi)_______。
[解析] (1)依題意知,在AlCl3溶液中加入NaOH溶液有如下兩反應(yīng)發(fā)生:AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl①AlCl3+4NaOH===NaAlO2+3NaCl+2H2O②根據(jù)以上兩反應(yīng)可以看出:當(dāng)a≤3b時(shí)只發(fā)生第一個(gè)反應(yīng),此時(shí)NaOH不足量,產(chǎn)生沉淀的量取決于NaOH,n[Al(OH)3]=13n(NaOH)=0.05 a3 mol。(2)如果無(wú)沉淀生成,Al元素全部以AlO-2形式存在,n(AlCl3):n(NaOH)≤1:4,即a:b≥4:1,整理得a≥4b。(3)此種情況應(yīng)當(dāng)是兩個(gè)反應(yīng)均發(fā)生,鋁元素以Al(OH)3和AlO-2兩種形式存在。符合關(guān)系:14
整理得:3b
法一:聯(lián)立方程法。設(shè)反應(yīng)①中,AlCl3物質(zhì)的量為x,則Al(OH)3為x,NaOH為3x,
反應(yīng)②中AlCl3物質(zhì)的量為y,NaOH為4y,
x+y=0.05b mol,3x+4y=0.05a mol.
解得x=(0.2b-0.05a) mol=0.05(4b-a) mol。m[Al(OH)3]=78 g/mol×0.05(4b-a) mol=3.9(4b-a) g。
法二:守恒法。此種條件下,溶液中的離子有:Na+、Cl-、AlO-2。n(AlO-2)=n(Na+)-n(Cl-)=0.05a mol-0.05×3b mol n[Al(OH)3]=n(Al3+)總-n(AlO-2)=0.05b mol-(0.05a mol-0.15b mol)=(0.2b-0.05a) mol=0.05(4b-a) mol。m[Al(OH)3]=78 g/mol×0.05(4b-a) mol=3.9(4b-a) g。
[答案] (1)0.05a3 mol (2)a≥4b (3)a4
變式3 現(xiàn)有甲、乙兩瓶無(wú)色溶液,已知它們可能是AlCl3溶液和NaOH溶液。現(xiàn)做如下實(shí)驗(yàn):
①取440mL甲溶液與120mL乙溶液反應(yīng),產(chǎn)生1.56g沉淀;
②取120mL甲溶液與440mL乙溶液反應(yīng),也產(chǎn)生1.56g沉淀;
③取120mL甲溶液與400mL乙溶液反應(yīng),則產(chǎn)生3.12g沉淀;
通過(guò)必要的計(jì)算和推理判定:
(1)甲溶液為_(kāi)_______溶液,其物質(zhì)的量濃度是________mol?L-1;
乙溶液為_(kāi)_______溶液,其物質(zhì)的量濃度是________mol?L-1。
(2)寫出實(shí)驗(yàn)③的有關(guān)離子方程式:__________________________________________________________
解析:由②③兩步實(shí)驗(yàn)操作可知,甲溶液應(yīng)為AlCl3溶液,乙溶液為NaOH溶液,由①步操作所給量值可求出NaOH溶液物質(zhì)的量濃度:
1.56g78g?mol-1×3÷0.12L=0.5mol?L-1,再由②中所給數(shù)據(jù),(依據(jù)鋁原子守恒)求AlCl3。
設(shè)AlCl3溶液物質(zhì)的量濃度為x,0.12x=1.56g78g?mol-1+(0.44L×0.5mol?L-1-3×0.12x)則x=0.5mol?L-1。
答案:(1)AlCl3 0.5 NaOH 0.5 (2)Al3++3OH-===Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O
有關(guān)氫氧化鋁沉淀的圖象
1.在可溶性鋁鹽中逐滴加入NaOH溶液至過(guò)量。
現(xiàn)象:立即產(chǎn)生白色沉淀→漸多→最多→漸少→消失
Al3++3OH-===Al(OH)3↓ Al(OH3)+OH-===AlO-2+2H2O 總反應(yīng):Al3++4OH-===AlO-2+2H2O
2.在偏鋁酸鹽溶液中逐滴加入稀鹽酸至過(guò)量。
現(xiàn)象:立即產(chǎn)生白色沉淀→漸多→最多→漸少→消失
AlO-2+H++H2O===Al(OH)3↓ Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O 總反應(yīng):AlO-2+4H+===Al3++2H2O
3.在強(qiáng)堿溶液中逐滴加入鋁鹽溶液至過(guò)量。
現(xiàn)象:無(wú)明顯現(xiàn)象(局部產(chǎn)生白色沉淀,振蕩消失)→產(chǎn)生白色沉淀→漸多→最多(不消失)
Al3++4OH-===AlO-2+2H2O Al3++3AlO-2+6H2O===4Al(OH)3↓
4.在強(qiáng)酸溶液中逐滴加入偏鋁酸鹽溶液至過(guò)量。
現(xiàn)象:無(wú)明顯現(xiàn)象(局部產(chǎn)生白色沉淀,振蕩消失)→產(chǎn)生白色沉淀→漸多→最多(不消失)
AlO-2+4H+===Al3++2H2O Al3++3AlO-2+6H2O===4Al(OH)3↓
5.向Mg2+與Al3+的酸性溶液中逐滴加入強(qiáng)堿溶液
現(xiàn)象:無(wú)明顯現(xiàn)象→出現(xiàn)沉淀→漸多→最多→減少→不變
H++OH-===H2O Al3++3OH-===Al(OH)3↓
Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓ Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O
結(jié)論:(1)實(shí)驗(yàn)不宜用Al3+和強(qiáng)堿溶液、AlO-2和強(qiáng)酸溶液反應(yīng)來(lái)制備Al(OH) 3,宜用Al3+和NH3?H2O或?qū)O2氣體通入AlO-2溶液中制備Al(OH)3。(2)Al3+只存在于酸性溶液中,AlO-2只存在于堿性溶液中,所以Al3+和AlO-2不能共存于同一溶液中。(3)Al(OH)3只能溶于強(qiáng)酸或強(qiáng)堿溶液,不能溶于弱酸或弱堿溶液。[來(lái)源:Z+xx+k.Com]
特別提醒:(1)解圖象試題應(yīng)注意分析“四點(diǎn)”:“起點(diǎn)”、“折點(diǎn)”、“極點(diǎn)”、“終點(diǎn)”,利用原理引路,圖文結(jié)合,對(duì)號(hào)入座。(2)當(dāng)Al3+與Mg2+或Cu2+或Fe3+混合在一起,加入過(guò)量的NaOH溶液時(shí),生成的沉淀先增大,后減小,但不能減小為0。
【考例】 有一鎂鋁合金,用適量稀硫酸完全溶解,再加入氫氧化鈉溶液,析出沉淀的質(zhì)量與加入氫氧化鈉的體積關(guān)系如圖所示,原合金中鎂鋁的質(zhì)量比為()
A.4:3B.4:9 C.8:9 D.20:27
[解析] 假定V(NaOH)單位為L(zhǎng),濃度為1 mol/L,則使Mg2+、Al3+沉淀需要NaOH 4 mol,將Al(OH)3溶解需要NaOH 1 mol,由方程式:NaOH+Al(OH)3===NaAlO2+2H2O,可知有1 mol Al(OH)3,即1 mol Al3+,Al3++3OH-===Al(OH)3↓,使Al3+沉淀用去NaOH 3 mol,使Mg2+沉淀用去NaOH 1 mol,由Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓知,含有Mg2+ 0.5 mol,即Mg、Al的物質(zhì)的量分別為0.5 mol、1 mol,鎂、鋁的質(zhì)量比為(24 g/mol×0.5 mol)?(27 g/mol×1 mol)=4:9,答案為B。[來(lái)源:Ks5u.com]
[答案] B
變式 將一定質(zhì)量的Mg和Al的混合物投入500mL稀硫酸中,固體全部溶解并產(chǎn)生氣體。待反應(yīng)完全后,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液的體積關(guān)系如圖所示。則下列說(shuō)法正確的是 ()
A.Mg和Al的總質(zhì)量為8 g B.硫酸的物質(zhì)的量濃度為5 mol/L
C.生成的H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2 L D.NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為5 mol/L
解析:由圖象可知,沉淀Mg(OH)2為0.15 mol,Al(OH)3為(0.35-0.15)=0.20 mol,則鎂和鋁的總質(zhì)量=0.15 mol×24 g/mol+0.20 mol×27 g/mol=9 g,故A項(xiàng)不正確;由反應(yīng)關(guān)系得:
Al(OH)3~NaOH~NaAlO2
1 mol 1 mol
0.20 mol c(NaOH)×(0.24L-0.20 L)求得c(NaOH)=5 mol/L,即D選項(xiàng)符合題意。
答案:D
備選習(xí)題
1.下列有關(guān)金屬鋁及其化合物的敘述正確的是()
A.鋁在常溫下不能與氧氣反應(yīng) B.鋁不能與氯氣反應(yīng)
C.鋁既能溶于酸,又能溶于堿 D.氧化鋁只能與酸反應(yīng),不能與堿反應(yīng)
解析:鋁為活潑金屬,常溫下能與O2反應(yīng)生成致密的氧化層;加熱條件下與Cl2劇烈反應(yīng);Al、Al2O3既能與酸又能與堿反應(yīng)。
2.
用一張已除去表面氧化膜的鋁箔緊緊包裹在試管外壁(如圖),將試管浸入硝酸汞溶液中,片刻取出,然后置于空氣中,不久鋁箔表面生出“白毛”,紅墨水柱右端上升。根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
A.實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng) B.鋁是一種較活潑的金屬
C.鋁與氧氣反應(yīng)放出大量的熱量 D.鋁片上生成的白毛是氧化鋁和氧化汞的混合物
解析:本題中涉及的反應(yīng)有:2Al+3Hg(NO3)2===2Al(NO3)3+3Hg,4Al+3O2===2Al2O3,兩個(gè)反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng);由題中所述現(xiàn)象“紅墨水柱右端上升”,可推知試管中氣體體積受熱膨脹,意味著鋁與氧氣反應(yīng)是放熱反應(yīng)。鋁片上生成的“白毛”是氧化鋁。
3.現(xiàn)有Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)六種物質(zhì),它們之間有如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系,圖中每條線兩端的物質(zhì)之間都可以發(fā)生反應(yīng),下列推斷不合理的是()
A.N一定是HCl(aq) B.X可能為Al或Cl2
C.Y一定為NaOH(aq) D.Q、Z中的一種必定為Al2O3
解析:在Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)中,只有NaOH(aq)能與Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3五種物質(zhì)反應(yīng),對(duì)照轉(zhuǎn)化關(guān)系,可知Y為NaOH(aq)。只有HCl(aq)能與Al、Al2O3、Al(OH)3、NaOH(aq)四種物質(zhì)反應(yīng),對(duì)照?qǐng)D示轉(zhuǎn)化關(guān)系可知N為HCl(aq),故選項(xiàng)A、C正確。選項(xiàng)B,若X為Al,Al能與Cl2、HCl(aq)、NaOH(aq)三種物質(zhì)反應(yīng),而圖示給出的是與兩種物質(zhì)反應(yīng),所以X不可能有是Al,但可能是Cl2。選項(xiàng)D,Al2O3既能與HCl(aq)反應(yīng),也能與NaOH(aq)反應(yīng),故Q、Z中的一種必定為Al2O3。
4.將物質(zhì)X逐漸加入到Y(jié)溶液中,生成沉淀的物質(zhì)的量n2與所加X(jué)的物質(zhì)的量n1的關(guān)系如圖所示,符合圖所示情況的是()
A B C D
X NaOHks5u.com AlCl3 HCl NaAlO2
Y AlCl3 NaOH NaAlO2 HCl
解析:從圖中看出所加物質(zhì)X能使沉淀[Al(OH)3]完全溶解,排除選項(xiàng)B、D,其中得到沉淀和溶解沉淀消耗X的物質(zhì)的量之比為1:3。根據(jù):AlO-2+H++H2O===Al(OH)3↓,Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O。
5.將Mg、Cu組成的2.64 g混合物投入適量稀硝酸中,固體完全溶解時(shí)收集到的還原產(chǎn)物NO氣體0.896 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),向反應(yīng)后溶液中加入2 mol/L NaOH溶液60 mL時(shí)金屬離子恰好沉淀完全。則形成沉淀質(zhì)量及硝酸物質(zhì)的量分別為()
A.4.32 g 0.02 molB.4.68 g 0.16 mol C.5.36 g 0.18 mol D.6.38 g 0.2 mol
解析:Mg-2e-+2OH-===Mg(OH)2 Cu-2e-+2OH-===Cu(OH)2所以生成沉淀質(zhì)量為:
2.64 g+0.896 L22.4 L/mol×3×17 g/mol=4.68 g。金屬離子全部沉淀后,溶液為NaNO3,稀HNO3中,硝酸的物質(zhì)的量為:n(HNO3)=n(NaNO3)+n(NO)=2×0.06 mol+0.896 L22.4 L/mol=0.16 mol。
6.把NaOH、MgCl2、AlCl3三種固體組成的混合物溶于足量水后有1.16 g白色沉淀,在所得的濁液中逐滴加入1 mol?L-1 HCl溶液,加入HCl溶液的體積與生成沉淀的質(zhì)量關(guān)系如圖所示,試回答:
(1)A點(diǎn)的沉淀物的化學(xué)式為_(kāi)_________;B點(diǎn)的沉淀物的化學(xué)式為_(kāi)_________。
(2)原混合物中MgCl2的質(zhì)量是________ g,AlCl3的質(zhì)量是__________ g,NaOH的質(zhì)量是________ g。
(3)Q點(diǎn)HCl溶液加入量是__________ mL。
【總結(jié)】2013年已經(jīng)到來(lái),新的一年精品學(xué)習(xí)網(wǎng)也會(huì)為您收集更多更好的文章,希望本文“高三化學(xué)教案:鋁及其化合物”能給您帶來(lái)幫助!下面請(qǐng)看更多頻道:
鈉、鎂及其化合物
一位優(yōu)秀的教師不打無(wú)準(zhǔn)備之仗,會(huì)提前做好準(zhǔn)備,教師要準(zhǔn)備好教案,這是教師需要精心準(zhǔn)備的。教案可以讓上課時(shí)的教學(xué)氛圍非常活躍,使教師有一個(gè)簡(jiǎn)單易懂的教學(xué)思路。那么,你知道教案要怎么寫呢?為了讓您在使用時(shí)更加簡(jiǎn)單方便,下面是小編整理的“鈉、鎂及其化合物”,歡迎您閱讀和收藏,并分享給身邊的朋友!
第2單元課時(shí)4鎂的提取與應(yīng)用
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.掌握鎂的化學(xué)性質(zhì)。
2.通過(guò)制取鎂的生產(chǎn)流程,進(jìn)一步學(xué)習(xí)從經(jīng)濟(jì)角度、綠色化學(xué)角度考慮問(wèn)題的方法;
3.通過(guò)海水中化學(xué)資源的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和鎂的用途介紹,將化學(xué)理論學(xué)習(xí)和工業(yè)生產(chǎn)、生活相結(jié)合,提高開(kāi)發(fā)海洋資源的興趣和探索精神,在進(jìn)一步感悟到人類在享受大自然賦予的財(cái)富的同時(shí),應(yīng)該樹(shù)立環(huán)保責(zé)任意識(shí),感悟人與自然和諧相處的重要性。
二、教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)
重點(diǎn):鎂的化學(xué)性質(zhì);從海水中提取鎂的步驟和原理。
難點(diǎn):從海水中提取鎂的原理;鎂的化學(xué)性質(zhì)。
三、設(shè)計(jì)思路
通過(guò)復(fù)習(xí)海水中含有的主要鹽類引出本節(jié)課要研究的主題:通過(guò)理論分析與資料閱讀解決怎樣從海水中提取氯化鎂和怎樣將氯化鎂轉(zhuǎn)換為金屬鎂兩個(gè)主要問(wèn)題,通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究認(rèn)識(shí)金屬鎂的性質(zhì)和用途。
四、教學(xué)過(guò)程
[情景導(dǎo)入]我們已經(jīng)知道如何從海水中提取氯、溴、碘的單質(zhì),這些物質(zhì)的制備都依賴于從海水中提取的氯化鈉,我們來(lái)回顧一下海水中含有的主要四種鹽類,濃度僅次于氯化鈉的是氯化鎂,從海水中提取氯化鈉后所得的母液中,氯化鎂的濃度較高,那我們?cè)鯓訉?chǔ)量巨大的氯化鎂從海水中提取出來(lái)呢?(ppt2~3)
[思考與討論]氯化鎂可以用來(lái)制取生產(chǎn)、生活中需求量很大的金屬鎂,怎樣從海水中提取氯化鎂?怎樣將氯化鎂變成我們需要的金屬鎂?
[閱讀與討論]閱讀書本P55~56有關(guān)鎂的提取過(guò)程的原理和流程,解決諸如下列問(wèn)題:
1.工廠為何建在海邊?
2.為何不用氫氧化鈉來(lái)沉淀鎂離子?
3.“中和”操作中處理的是“過(guò)濾”后的濾液,還是沉淀?
[板書]一、鎂的提取原理(ppt4~6)
CaCO3CaO+CO2↑
CaO+H2O=Ca(OH)2
MgCl2+2Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2
Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
MgCl2Mg+Cl2↑
[練習(xí)]寫出前生成氫氧化鎂和氯化鎂兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)的離子方程式。
[過(guò)渡]煙火的圖片,制得的金屬鎂有哪些性質(zhì),可以有哪些用途呢?(ppt7~8)
[演示實(shí)驗(yàn)]通過(guò)P56的“觀察與思考”中的實(shí)驗(yàn),以及鎂帶在氮?dú)夂投趸細(xì)怏w中燃燒的反應(yīng)錄像,學(xué)生觀察反應(yīng)現(xiàn)象,歸納鎂的性質(zhì)。
[板書]二、鎂的性質(zhì)(ppt9)
1.鎂的物理性質(zhì)
銀白色金屬,質(zhì)軟,密度小。
2.鎂的化學(xué)性質(zhì)
Mg+O22MgO,在點(diǎn)燃的時(shí)候劇烈燃燒。
2Mg+CO22MgO+C
3Mg+N2Mg3N2
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
[過(guò)渡]煙火鎂元素除了可以帶給我們耀眼的煙花外,還有什么用處呢?
[敘述]三、鎂的用途(ppt10)
球型鎂粉:鎂粉是當(dāng)今世界高科技領(lǐng)域發(fā)展較快,用途較廣的有色材料,國(guó)內(nèi)外主要用于國(guó)防工業(yè):如可做火箭頭,導(dǎo)彈點(diǎn)火頭,航天器元部件,及照明彈等;用于冶金工業(yè)的鑄造、鋼鐵脫硫;還可用于制造香精、單晶硅、制藥等其他工業(yè),具有非常廣闊的前景。隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展,它在原材料領(lǐng)域顯示了越來(lái)越重要的地位?!?br>
鋁鎂合金主要特點(diǎn):用其壓鑄的零部件輕薄,具有表面光亮,質(zhì)量輕,強(qiáng)度重量比高,尺寸穩(wěn)定性,吸震性好,散熱快,抗靜電等特點(diǎn)。主要用途:廣泛應(yīng)用于高檔家用電器,如壁掛式電視機(jī)外殼、筆記本電腦外殼、通訊電子產(chǎn)品、汽車零、部件的制造。用此材料加工制造的產(chǎn)品可100%的回收再利用,符合環(huán)保概念。
鎂合金主要用途:用于航空、航天、國(guó)防工業(yè),汽車工業(yè)及制作各種鎂合金型材。
鎂犧牲陽(yáng)極主要用途:主要應(yīng)用于城建中的供排水、煤氣、天然氣、供暖、熱電廠輸水、輸汽等各類管道;從石油、天然氣等產(chǎn)地到煉油廠、各天然氣用戶等長(zhǎng)距離輸送管道;儲(chǔ)油、儲(chǔ)氣各種罐體;油、氣、水升壓泵站;建筑橋梁及其它與水、土壤接觸的鐵及各類合金等制品。高效鎂犧牲陽(yáng)極是用低鐵高純鎂為基通過(guò)精煉、合金化、鑄造成形,熱處理等工藝制取的鎂基合金。
鎂帶:用于貯藏和穿越管道的保護(hù)等。
鎂棒:用于熱水器、鍋爐的防腐阻垢。
氧化鎂――熔點(diǎn)2800℃,由于熔點(diǎn)很高,常被用做耐高溫材料。
[練習(xí)](ppt11~17)
1.下列有關(guān)鎂的敘述,不正確的是()
A.空氣中點(diǎn)燃鎂條,有耀眼白光,故用作照明彈材料
B.鎂條能在CO2中點(diǎn)燃
C.MgO雖然密度小,但熔點(diǎn)很高
D.純MgCl2不易吸水
答案:D。
2.鎂粉在焰火、閃光粉、鞭炮中是不可缺少的原料,工業(yè)制造鎂粉是將鎂蒸氣在某冷卻劑中冷卻,下列可作為冷卻劑的是()
①空氣②O2③Ar④H2⑤N2⑥H2O
A.①②B.③④C.③⑥D(zhuǎn).③⑤
答案:B。
3.工業(yè)上用制鹽剩下的苦鹵(主要成分是MgCl2)來(lái)制取硝酸鎂,下列方案中合理可行的是()
A.向苦鹵中加入AgNO3,濾出沉淀,將溶液蒸干
B.將苦鹵蒸發(fā)濃縮,再加入AgNO3,把得到的溶液蒸發(fā)結(jié)晶
C.給苦鹵中加入熟石灰,分離出沉淀,用稀硝酸將沉淀溶解,再將溶液濃縮結(jié)晶
D.將苦鹵濃縮結(jié)晶,再進(jìn)行電解,得到金屬鎂,用鎂和HNO3反應(yīng)
答案:C。
4.三份等物質(zhì)的量的金屬鎂分別在足量的①氧氣,②氮?dú)?,③二氧化碳中充分燃燒,反?yīng)后所得固體質(zhì)量由大到小的順序是(填序號(hào))。
答案:③①②。
5.海水是取之不盡的化工原料資源,從海水中可提取各種化工原料。下圖是工業(yè)上對(duì)海水的幾項(xiàng)綜合利用的示意圖:
試回答下列問(wèn)題:
(1)粗鹽中含有Ca2+、Mg2+、SO2-4等雜質(zhì),精制時(shí)所用試劑為:鹽酸、BaCl2溶液、NaOH溶液和Na2CO3溶液,則粗鹽溶液中Ca2+、Mg2+、SO2-4的沉淀形式分別是。
(2)由海灘上的貝殼制成石灰乳過(guò)程中,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
(3)寫出電解飽和食鹽水的離子方程式,若要保證電解后的溶液有恢復(fù)為原來(lái)的飽和食鹽水,則可采取的方法是。
(4)電解無(wú)水MgCl2所得的鎂蒸氣可以在下列氣體中冷卻。
A.H2B.N2C.CO2D.O2
(5)將電解無(wú)水MgCl2制得到的副產(chǎn)品Cl2通入石灰乳中可制得漂白粉,制取漂白粉的化學(xué)方程式為
答案
(1)CaCO3、Mg(OH)2、BaSO4
(2)CaCO3CaO+CO2↑;CaO+H2O==Ca(OH)2
(3)2Cl—+2H2O==Cl2↑+H2↑+2OH—;措施是向電解液中通入一定量的HCl氣體。
(4)A(5)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
鋁的重要化合物
俗話說(shuō),磨刀不誤砍柴工。教師要準(zhǔn)備好教案,這是教師需要精心準(zhǔn)備的。教案可以讓學(xué)生們有一個(gè)良好的課堂環(huán)境,使教師有一個(gè)簡(jiǎn)單易懂的教學(xué)思路。寫好一份優(yōu)質(zhì)的教案要怎么做呢?為滿足您的需求,小編特地編輯了“鋁的重要化合物”,大家不妨來(lái)參考。希望您能喜歡!
第三章《金屬化合物》
第二節(jié)第二課時(shí)《鋁的重要化合物》教案
教學(xué)目標(biāo):
(1)通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)鋁的氧化物的兩性,掌握鋁的氫氧化物的制備及性質(zhì),提高學(xué)生對(duì)“化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)”的認(rèn)識(shí),增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)意識(shí)、操作技能。
(2)通過(guò)師生互動(dòng)、學(xué)生互動(dòng),發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作探究,展示學(xué)生個(gè)性、深化學(xué)生思維,培養(yǎng)學(xué)生務(wù)實(shí)求真的學(xué)習(xí)品質(zhì)。
(3)通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)科學(xué)探究的艱辛與喜悅,感受化學(xué)世界的奇妙與和諧,從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
教學(xué)重點(diǎn)
氫氧化鋁的性質(zhì)及其運(yùn)用
教學(xué)難點(diǎn)
1、氧化鋁的兩性概念的建立
2、氫氧化鋁的性質(zhì)及其運(yùn)用
教學(xué)過(guò)程[引入]:以寶石引入,講解氧化鋁的物理性質(zhì)及用途。
[板書]:鋁的重要化合物
一、鋁的氧化物
物理性質(zhì):白色粉末、難溶于水、熔點(diǎn)高、硬度大
[思考]:氧化鋁難溶于水,能溶于酸嗎?鋁單質(zhì)表層有致密的氧化膜,能溶于氫氧化鈉溶液,這說(shuō)明什么?
[分析]:氧化鋁既能與鹽酸反應(yīng),也能與堿溶液反應(yīng)。
[板書]:Al2O3+6HCl==2AlCl3+3H2O酸性條件下生成Al3+
Al2O3+2NaOH==2NaAlO2+H2O堿性條件下生成AlO2-
[概念引入]:兩性氧化物
[板書]:兩性氧化物:能與酸與堿發(fā)生反應(yīng)的金屬氧化物是兩性氧化物。
[思考]:離子反應(yīng)方程式該如何書寫呢?
二、鋁的氫氧化物
[啟發(fā)引入]:氧化鋁難溶于水,那么該如何來(lái)制備氫氧化鋁呢?
[板書]:氫氧化鋁的制備
[分組討論]
可選擇實(shí)驗(yàn)藥品:硫酸鋁溶液、氨水、氫氧化鈉溶液
[確定實(shí)驗(yàn)方案]:⑴硫酸鋁溶液、氨水⑵硫酸鋁溶液、氫氧化鈉溶液
[實(shí)驗(yàn)操作]、[觀察現(xiàn)象]
[引導(dǎo)分析]:①氫氧化鋁的制備方法:用硫酸鋁和氨水
②氫氧化鋁溶解于強(qiáng)堿,但不溶于弱堿
[板書]:(由電腦展示)
化學(xué)方程式:Al2(SO4)3+6NH3H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4
Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3↓+3Na2SO4
Al(OH)3+NaOH==NaAlO2+2H2O
[小結(jié)]:
1、實(shí)驗(yàn)室用硫酸鋁和氨水配制少量氫氧化鋁。
2、氫氧化鋁溶解于強(qiáng)堿,但不溶于弱堿(如氨水)?!?br>
[板書]:氫氧化鋁的性質(zhì)
[實(shí)驗(yàn)探究]:取少量氫氧化鋁沉淀,滴加鹽酸
[觀察現(xiàn)象]:沉淀溶解
[板書]:(由電腦展示)
化學(xué)方程式:Al(OH)3+3HCl==AlCl3+3H2O
[引導(dǎo)分析]:氫氧化鋁溶解于強(qiáng)堿,也能溶解于強(qiáng)酸。
[概念引入]:兩性氫氧化物
[板書]:
兩性氫氧化物:既能與酸又能與堿發(fā)生反應(yīng)的金屬氫氧化物是兩性氫氧化物。
[小結(jié)]:氫氧化鋁是兩性氫氧化物。
[思考]:離子反應(yīng)方程式該如何書寫?
[練習(xí)]:下列物質(zhì)中,既能與鹽酸反應(yīng)又能與NaOH溶液反應(yīng)的是()
①NaHCO3②Al③Al2O3④Al(OH)3⑤AlCl3⑥CuO
A、②③④⑤B.①③④⑥C.①②③④D.全部
[小結(jié)]:引出“鋁三角”關(guān)系圖
[用途]:由圖片引入氫氧化鋁在日常生活中的用途。
⑴用作胃藥,可中和胃酸。
⑵可用來(lái)凈水。常用明礬來(lái)凈水。
[閱讀思考]:為什么鋁鹽具有凈水作用?(課本第59頁(yè))
[課后探究]:鑒定明礬中含有鋁離子。
四、作業(yè):課本71頁(yè)11題
[板書設(shè)計(jì)]
鋁的重要化合物
一、氧化鋁:兩性氧化物
Al2O3+6HCl==2AlCl3+3H2O
Al2O3+2NaOH==2NaAlO2+H2O
二、氫氧化鋁:
1、制備:Al2(SO4)3+6NH3H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4
2、性質(zhì):Al(OH)3+NaOH==NaAlO2+2H2O
Al(OH)3+3HCl==AlCl3+3H2O
第三章《金屬化合物》
第二節(jié)第二課時(shí)《鋁的重要化合物》學(xué)案
教學(xué)目標(biāo):
(1)通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)鋁的氧化物的兩性,掌握鋁的氫氧化物的制備及性質(zhì),提高學(xué)生對(duì)“化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)”的認(rèn)識(shí),增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)意識(shí)、操作技能。
(2)通過(guò)師生互動(dòng)、學(xué)生互動(dòng),發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作探究,展示學(xué)生個(gè)性、深化學(xué)生思維,培養(yǎng)學(xué)生務(wù)實(shí)求真的學(xué)習(xí)品質(zhì)。
(3)通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)科學(xué)探究的艱辛與喜悅,感受化學(xué)世界的奇妙與和諧,從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
教學(xué)重點(diǎn)
氫氧化鋁的性質(zhì)及其運(yùn)用
教學(xué)難點(diǎn)
3、氧化鋁的兩性概念的建立
4、氫氧化鋁的性質(zhì)及其運(yùn)用
教學(xué)過(guò)程
二、鋁的氧化物
1.物理性質(zhì):白色粉末、難溶于水、熔點(diǎn)高、硬度大
[思考]:氧化鋁難溶于水,能溶于酸嗎?鋁單質(zhì)表層有致密的氧化膜,能溶于氫氧化鈉溶液,這說(shuō)明什么?
2.化學(xué)性質(zhì):氧化鋁既能與鹽酸反應(yīng),也能與堿溶液反應(yīng)。
[板書]:Al2O3+6HCl==2AlCl3+3H2O酸性條件下生成Al3+
Al2O3+2NaOH==2NaAlO2+H2O堿性條件下生成AlO2-
[思考]:離子反應(yīng)方程式該如何書寫呢?
三、鋁的氫氧化物1.氫氧化鋁的制備
[分組討論]
可選擇實(shí)驗(yàn)藥品:硫酸鋁溶液、氨水、氫氧化鈉溶液
[確定實(shí)驗(yàn)方案]:⑴硫酸鋁溶液、氨水⑵硫酸鋁溶液、氫氧化鈉溶液
[實(shí)驗(yàn)操作]、[觀察現(xiàn)象]
[引導(dǎo)分析]:①氫氧化鋁的制備方法:用硫酸鋁和氨水
②氫氧化鋁溶解于強(qiáng)堿,但不溶于弱堿
化學(xué)方程式:Al2(SO4)3+6NH3H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4
Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3↓+3Na2SO4
Al(OH)3+NaOH==NaAlO2+2H2O
2.氫氧化鋁的性質(zhì)
[實(shí)驗(yàn)探究]:取少量氫氧化鋁沉淀,滴加鹽酸
[觀察現(xiàn)象]:沉淀溶解
化學(xué)方程式:Al(OH)3+3HCl==AlCl3+3H2O
[板書]:
兩性氫氧化物:既能與酸又能與堿發(fā)生反應(yīng)的金屬氫氧化物是兩性氫氧化物。
[小結(jié)]:氫氧化鋁是兩性氫氧化物。
[練習(xí)]:下列物質(zhì)中,既能與鹽酸反應(yīng)又能與NaOH溶液反應(yīng)的是(c)
①NaHCO3②Al③Al2O3④Al(OH)3⑤AlCl3⑥CuO
A、②③④⑤B.①③④⑥C.①②③④D.全部
[小結(jié)]:引出“鋁三角”關(guān)系圖
[用途]:由圖片引入氫氧化鋁在日常生活中的用途。
⑴用作胃藥,可中和胃酸。
⑵可用來(lái)凈水。常用明礬來(lái)凈水。
[閱讀思考]:為什么鋁鹽具有凈水作用?(課本第59頁(yè))
[課后探究]:鑒定明礬中含有鋁離子。
四、作業(yè):課本71頁(yè)11題