高中化学课件：铝的氧化物和氢氧化物

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－2、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→Al2O34、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＋3H2O3、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AlCl322 2【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、AlCl3B．NaHCO3、H2SO4C．NaAlO2、NaHSO4D．Na2CO3、HCl E．Na2CO3、NaHCO3、Ca(OH)22、(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)3B．稀盐酸和Na2CO3C．CaCl2和Na2CO3D．Ba(OH)2和NaHSO43、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－2之间的转化关系Al3+→Al(OH)3①Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4②Al3＋＋3AlO－2＋6H2O===4Al(OH)3↓③Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓Al(OH)3→Al3+Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O Al3+→AlO－2Al3＋＋4OH－===AlO－2＋2H2O AlO－2→Al3+AlO－2＋4H＋===Al3＋＋2H2OAlO－2→Al(OH)3①AlO－2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO－3(CO2过量)②AlO－2＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓Al(OH)3→AlO－2Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O2、“铝三角”转化的应用(1)选择制备Al(OH)3的最佳途径①向铝盐中加入足量氨水，离子方程式为：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4②向偏铝酸盐中通入足量CO2，离子方程式为：AlO－2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO－3③NaAlO2与AlCl3的溶液混合，离子方程式为：3AlO－2＋Al3＋＋6H2O===4Al(OH)3↓(2)分析离子反应顺序①向含有H+、NH4+、Al3+的混合溶液中逐滴加入NaOH，反应的顺序是：______________________②向含有OH-、CO32-、AlO2-的混合溶液逐滴加入盐酸，反应的顺序是：______________________【即学即练5】1、向HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl溶液中(假设各1 mol)，逐滴加入NaOH溶液，沉淀的物质的量随NaOH溶液体积变化的图像如图。

第一单元| 从铝土矿到铝合金[仅供选考考生使用]第一课时铝及铝合金铝的氧化物与氢氧化物—————————————————————————————————————[考试要求]1．铝合金(/ a)2．铝的重要性质(跟酸、碱反应，铝热反应，钝化现象)(/ b)3．两性氧化物、两性氢氧化物的概念，Al2O3、Al(OH)3的重要性质，铝及其重要化合物之间的转化关系(/ c)4．明矾的组成及净水原理(/ b),1．铝是一种既可以与酸反应又可以与碱溶液反应产生H2的金属。

2．Al2O3是两性氧化物，其与强酸、强碱溶液反应的离子方程式分别为Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O、Al2O3＋2OH－===2AlO－2＋H2O。

3．Al(OH)3是两性氢氧化物，其与强酸、强碱溶液反应的离子方程式分别为Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O、Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O。

铝的性质1．物理性质2．化学性质铝原子结构示意图为，在化学反应中容易失去最外层上的3个电子，化合价升高，表现出还原性。

(1)铝的性质实验(2)铝与氧气的反应①常温时，与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜并牢固地覆盖在铝表面，防止铝进一步被氧化，因此铝在空气中表现出良好的抗腐蚀性。

②加热时，铝粉可在空气中燃烧，放出大量热，化学方程式为4Al ＋3O 2=====△2Al 2O 3。

(3)铝与酸的反应①与盐酸、稀H 2SO 4反应离子方程式：2Al ＋6H ＋===2Al 3＋＋3H 2↑。

②常温下，遇浓硝酸、浓H 2SO 4时，在表面生成致密的氧化膜而发生钝化。

(4)铝与强碱溶液的反应 与NaOH 溶液反应离子方程式：2Al ＋2OH －＋2H 2O===2AlO －2＋3H 2↑。

[特别提醒]因铝既能与强酸反应，又能与强碱溶液反应，铝制品不能用来蒸煮或长期储存酸性或碱性食物。

1．等质量的铝分别与足量的盐酸和NaOH 溶液反应，两者生成氢气的量有什么关系？ 提示：产生H 2的物质的量相等。

考点10 铝金属及其化合物的性质实验【考点定位】本考点考查铝金属及其化合物的性质实验，涉及铝及其氧化物、氢氧化物的两性实验，铝热反应的原理与操作要点，以及氢氧化铝的制备和性质探究等，明确含铝及其化合物的混合物分离提纯方法。

【精确解读】 一、铝的燃烧实验探究 实验原理：4Al+3O22Al 2O 3实验步骤：将铝片剪成长5～8 cm 、宽0.2～0.3 cm 的铝条，绕成螺旋状，一端绕紧一根火柴．实验时，用坩埚钳夹紧铝条的另一端，点燃铝条上的火柴，待火柴快要燃烧完时，将铝条伸入盛有氧气的集气瓶(瓶底盛有少量水)中，观察到的现象是发出耀眼的白光，有少量白烟。

二、铝热反应实验探究 1．实验原理：铝热法是一种利用铝的还原性获得高熔点金属单质的方法． 可简单认为是铝与某些金属氧化物(如Fe 2O 3、Fe 3O 4、Cr 2O 3、V 2O 5等)在高热条件下发生的反应．铝热反应常用于冶炼高熔点的金属，并且它是一个放热反应其中镁条为引燃剂，氯酸钾为助燃剂．镁条在空气中可以燃烧，氧气是氧化剂．但插入混合物中的部分镁条燃烧时，氯酸钾则是氧化剂，以保证镁条的继续燃烧，同时放出足够的热量引发金属氧化物和铝粉的反应。

2．实验步骤：①把少量氧化铁和少量铝粉充分混合；②少许的铝热剂与少量完全粉碎的氯酸钾充分混合．将它撒在铝热剂上面；③在铝热剂上插上一根镁条，以使镁带燃烧时产生足够的热量点燃铝热剂．点燃镁条后，戴好墨镜，以防闪光伤眼；④在铝热剂下放一些废铁，可以被铝热剂燃烧时产生大量的热量熔化，变成炙热、亮黄色的铁水，非常壮观．注意安全．⑤实验现象：镁条剧烈燃烧，放出大量热能，使氧化铁粉末和铝粉在高温下发生剧烈的氧化还原反应．最终生成液态的铁和氧化铝。

三、氢氧化铝的制备和性质探究点燃试管中产生白色絮状沉淀 Al 2(SO 4)3+6NH 3•H 2O═2Al(OH)3↓+3(NH 4)2SO 4试管中白色沉淀溶解 Al(OH)3+3HCl═AlCl 3+3H 2O试管中白色沉淀溶解Al(OH)3+NaOH═NaAlO 2+2H 2O【精细剖析】1．铝与酸、碱反应生成H 2的量的关系铝与酸、碱反应的化学方程式分别为2Al ＋6HCl===2AlCl 3＋3H 2↑、2Al ＋2NaOH ＋2H 2O===2NaAlO 2＋3H 2↑。