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高中化学必修一课时3.7 铝的重要化合物
高中化学必修一课时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+3H2OAl2O3+6H+===2Al3++3H2O(2)能与碱反应:Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2OAl2O3+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+3H2OAl(OH)3+3H+===Al3++3H2O(2)能与碱反应:Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2OAl(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\n3、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↓+3NaClAl3++3OH-===Al(OH)3↓过渡反应Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2OAl(OH)3+OH—===AlO2—+2H2ONaOH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↓+NaClAlO2—+H++H2O===Al(OH)3↓过渡反应Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2OAl(OH)3+3H+===Al3++3H2OHCl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===2NaHCO3CO2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H2OB.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)2B.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\n2、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)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.2B.3C.4D.5\n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)3①Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH②Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓③Al3++3OH-===Al(OH)3↓Al(OH)3→Al3+Al(OH)3+3H+===Al3++3H2OAl3+→AlOAl3++4OH-===AlO+2H2OAlO→Al3+AlO+4H+===Al3++2H2OAlO→Al(OH)3①AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO(CO2过量)②AlO+H++H2O===Al(OH)3↓Al(OH)3→AlOAl(OH)3+OH-===AlO+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↓+3NH②向偏铝酸盐中通入足量CO2,离子方程式为:AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO③NaAlO2与AlCl3的溶液混合,离子方程式为:3AlO+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1mol),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。(假设Mg2+、Al3+结合OH-能力相同)。分析图像的变化情况,回答下列问题:(1)H+、Al3+、Al(OH)3、NH四种微粒与OH-反应的先后顺序依次为___________________________________(2)依次写出各阶段的离子方程式:①OA:_______________________________,②AB:_______________________________________________,③BC:_______________________________,④CD:_______________________________2、向NaOH、Na2CO3、NaAlO2溶液中(假设各1mol),逐滴加入HCl溶液,产生沉淀的物质的量随HCl溶液体积变化的图像如图,分析图像的变化情况,回答下列问题:(1)OH-、CO、HCO、AlO、Al(OH)3这五种微粒与H+反应的先后顺序依次为_____________________(2)依次写出各阶段的离子方程式:①OA:_______________________________,②AB:_______________________________,\n③BC:_____________________________________________,④CD:_______________________________3、由Al3+―→Al(OH)3―→AlO―→―→Al3+系列变化中,中应填写的是( )A.Al(OH)3B.AlCl3C.HClD.NaOH4、实验室制备Al(OH)3沉淀,最适宜的方法是( )A.AlCl3溶液中加入NaOH溶液B.AlCl3溶液中加入足量的氨水C.NaAlO2溶液中加入浓盐酸D.Al2O3溶于足量的热水中六、既能与强酸反应又能与强碱反应的物质(1)某些单质:Al、Be、Zn、S、Si(2)两性氧化物:Al2O3、BeO、ZnO(3)两性氢氧化物:Al(OH)3、Be(OH)2、Zn(OH)2(4)弱酸的铵盐:CH3COONH4(5)多弱酸的酸式盐:NaHCO3、KHS、KHSO3、NaH2PO4(6)某些酸:H2S、浓H2SO4(7)蛋白质、氨基酸【即学即练6】1、按要求填空。①NaHSO3 ②Al2O3 ③Al(OH)3 ④(NH4)2CO3⑤CH3COONH4 ⑥NaHCO3 ⑦Al(1)在以上物质中,既能与强酸反应,又能与强碱反应的是________(2)属于两性化合物的是________2、下列物质中既能跟稀硫酸反应,又能跟氢氧化钠溶液反应的是( )①NaHCO3 ②(NH4)2SO3 ③Al2O3 ④Al(OH)3 ⑤Al ⑥NaHSO4 ⑦AlCl3 ⑧Na2SiO3A.全部B.①②③④⑤C.③④⑤⑥⑦D.②③④⑤⑧七、工业炼铝的流程铝是地壳中含量最多的金属元素,在自然界主要以化合态形式存在于氧化铝中。铝土矿的主要成分是Al2O3,此外还含有少量SiO2、Fe2O3、MgO等杂质,冶炼金属铝很重要的一个过程是Al2O3的提纯。由于Al2O3是两性氧化物,而杂质SiO2是酸性氧化物,Fe2O3、MgO是碱性氧化物,因而可设计出两种提纯氧化铝的方案【即学即练7】1、铝土矿的主要成分是Al2O3,含有Fe2O3、SiO2等杂质,按下列操作从铝土矿中提取Al2O3。回答下列问题:(1)写出沉淀物的化学式:a__________;d__________;f________(2)写出加入过量NaOH溶液时所发生主要反应的离子方程式:____________、____________(3)写出通入气体B(过量)时溶液c中发生反应的离子方程式:___________、____________(4)气体B能否改用试剂A代替?________(填“能”或“不能”);原因是_____________\n【课后作业】1、判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热,熔化后的液态铝滴落下来,说明金属铝的熔点较低( )(2)AlCl3溶液中加入过量稀氨水:Al3++4NH3·H2O===AlO+4NH+2H2O( )(3)Al片溶于NaOH溶液中,产生气体:2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑( )(4)向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液,恰好使SO沉淀完全:2Al3++3SO+3Ba2++6OH-===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓( )(5)0.10mol·L-1的氨水与AlCl3溶液发生反应的离子方程式为Al3++3OH-===Al(OH)3↓( )(6)新制的氧化铝可溶于氢氧化钠溶液:Al2O3+2OH-===2AlO+H2O( )(7)KAl(SO4)2、Na2O2分别使红墨水褪色的原理相同( )2、列说法中正确的是( )A.Al2O3和MgO均可与NaOH溶液反应B.向Al2(SO4)3溶液中加入过量NH3·H2O:Al3++4NH3·H2O===AlO+2H2O+4NHC.制备Al(OH)3悬浊液:向1mol·L-1AlCl3溶液中加过量的6mol·L-1NaOH溶液D.用CO2鉴别NaAlO2溶液和CH3COONa溶液3、某氧化物X难溶于水,能与烧碱反应,生成易溶于水的化合物Y,将少量Y溶液滴入盐酸中无沉淀生成,则X是( )A.SiO2 B.Al2O3C.MgOD.CuO4、氧化铝用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器,是利用了氧化铝( )A.不溶于水B.熔点很高C.是金属氧化物D.高温下很难反应5、氧化铝是铝土矿的主要成分,氧化铝属于( )A.碱性氧化物B.酸性氧化物C.两性氧化物D.混合物6、氢氧化铝受热易分解,产生水并吸收热量,可用作阻燃剂;氢氧化铝能与盐酸、氢氧化钠溶液反应,是药物“胃舒平”的主要成分之一。下列判断不正确的是( )A.氢氧化铝具有很好的热稳定性B.复方胃舒平可用于治疗胃酸过多C.氢氧化铝灭火的原因之一是降低了可燃物的温度D.氢氧化铝是一种两性氢氧化物7、下列变化不可能通过一步实验直接完成的是( )A.Al(OH)3―→Al2O3B.Al2O3―→Al(OH)3C.Al―→AlOD.Al3+―→Al(OH)38、下列关于明矾的说法不正确的是( )A.化学式为KAl(SO4)2·12H2OB.属于混合物C.是一种硫酸盐D.水溶液能导电9、下列有关物质的性质与其应用不对应的是( )A.MgO、Al2O3的熔点很高,可制作耐高温材料B.NaHCO3能与碱反应,食品工业上用作焙制糕点的膨松剂C.Al具有良好的延展性和抗腐蚀性,可制成铝箔包装物品D.利用钠蒸气放电发光的性质制造的高压钠灯,可发出射程远、透雾能力强的黄光,航空、航海常用高压钠灯作指示灯10、下列有关说法中不正确的是( )A.Al(OH)3在用于治疗胃酸过多类疾病时表现出弱碱性B.明矾溶于水后可得到少量的有强吸附性的Al(OH)3,故明矾可作净水剂C.Al(OH)3可用于中和馒头制作过程(如发酵阶段)中产生的酸D.Al2O3可用于制作耐火材料而Al(OH)3不能11、(多选)下列各项操作中,能出现“先产生沉淀,然后沉淀又溶解”现象的是( )A.向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2 B.向NaAlO2溶液中逐滴加入过量的稀盐酸 \nC.向AlCl3溶液中逐滴加入过量稀氢氧化钠溶液 D.向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸12、下列除杂质的方法不正确的是( )A.镁粉中混有少量铝粉:加入过量烧碱溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥B.FeCl3溶液中混有少量AlCl3:加入过量的氨水,过滤洗涤沉淀,将沉淀再用适量盐酸溶解C.Fe2O3中混有少量Al2O3:加入过量NaOH溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥D.Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2:加入足量烧碱溶液,充分反应,过滤,向滤液中通入过量CO2后过滤13、下列除去杂质的方法不正确的是( )A.镁粉中混有少量铝粉:加入过量烧碱溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥B.用过量氨水除去Fe3+溶液中的少量Al3+C.Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2:加入足量烧碱溶液,充分反应,过滤,向滤液中通入过量CO2后过滤D.MgO中混有少量Al2O3:加入足量烧碱溶液,充分反应,过滤、洗涤、干燥得到MgO14、探究氢氧化铝的两性,最适宜的试剂是( )A.Al、NaOH溶液、稀盐酸B.Al2O3、氨水、稀盐酸C.Al2(SO4)3溶液、NaOH溶液、稀盐酸D.AlCl3溶液、氨水、稀盐酸15、列叙述中正确的是( )A.依据铝热反应原理,能发生反应2Al+3MgO3Mg+Al2O3B.在加入铝粉能放出氢气的溶液中,K+、NH、CO、Cl-一定能够大量共存C.镁铝合金既可完全溶于过量盐酸又可完全溶于过量NaOH溶液D.氯化铝溶液中加入过量氨水反应实质是:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH16、向1.0mol·L-1的甲溶液中逐滴加入1.0mol·L-1的乙溶液至过量,产生氢氧化铝沉淀的质量与加入的乙溶液的体积关系如图所示。符合图中关系的是下列各组溶液中的( )A.甲为氯化铝,乙为氢氧化钠B.甲为氢氧化钠,乙为氯化铝C.甲为偏铝酸钠,乙为盐酸D.甲为氯化铝,乙为氨水17、现有Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)6种物质,它们之间有如图所示转化关系,图中每条线两端的物质之间都可以发生反应,下列推断不合理的是( )A.N一定是HCl(aq)B.X可能为Al或Cl2C.Y一定为NaOH(aq)D.Q、Z中的一种必定为Al2O318、工业上用某种氧化铝矿石(含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下,对上述流程中的判断正确的是( )A.试剂X可以为氨水,沉淀中含有铁的化合物B.CO2可以用H2SO4溶液或稀盐酸代替C.反应Ⅱ中的离子方程式为CO2+Al(OH)4]-===Al(OH)3↓+HCO\nD.工业上还可采用Fe还原Al2O3的方法制Al,成本更低19、用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝,下列操作步骤中最恰当的组合是( )①加盐酸溶解 ②加烧碱溶液溶解 ③过滤 ④通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀 ⑤加入盐酸生成Al(OH)3沉淀 ⑥加入过量烧碱溶液A.①⑥⑤③B.②③④③C.②③⑤③D.①③⑤③20、相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应,至体系中均无固体物质,消耗碱量最多的是( )A.AlB.Al(OH)3C.AlCl3D.Al2O321、A、B、C、D、E五种化合物均含有某种短周期(前18号元素)常见元素,它们的转化关系如图所示,其中A的溶液为澄清溶液,C为难溶的白色固体,E则易溶于水,取A的溶液灼烧,焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃)(1)写出化学式:A________,B________,C________,D________,E________。(2)写出下列反应的离子方程式:A→B:______________________________________________;A→D:______________________________________________22、已知A为金属单质,如图所示流程中的各步反应的最后生成物E是白色沉淀。(1)请写出其化学式:A________、C________(2)写出下列各步反应的离子方程式。②_______________________________________________;④_______________________________________________;⑤_______________________________________________23、从铝土矿(主要成分为Al2O3,还有少量杂质)中提取铝的工艺流程及步骤如下:试回答下列问题:(1)试剂X为________(2)操作Ⅰ、操作Ⅱ均为________(填操作名称),在实验室进行该操作时需要的玻璃仪器有___________________(3)金属铝与氧化铁混合在高温下,会发生剧烈的反应,该反应的化学方程式为____________________________,请举一例该反应的用途________________(4)反应Ⅱ的离子方程式为___________________________________________________________(5)电解熔融氧化铝制取金属铝,若有0.6mol电子发生转移,理论上能得到金属铝的质量是________g\n【铝的重要化合物】答案【即学即练1】1、A。解析:氧化铝熔点很高,常用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器;工业上常用电解熔融氧化铝来制取金属铝。2、C。解析:氧化铝既不是碱性氧化物也不是酸性氧化物,而是一种两性氧化物;能与酸反应生成铝盐和水,能与碱溶液反应生成偏铝酸盐和水;氧化铝难溶于水,不能与水反应生成氢氧化铝。3、D。解析:Al2O3虽然难溶于水,但是2Al(OH)3Al2O3+3H2O,Al2O3和Al(OH)3中Al的化合价相同,所以Al2O3是Al(OH)3对应的氧化物;金属氧化物与碱性氧化物是两个不同的概念,二者没有必然的联系;Al2O3是两性氧化物;Al2O3与酸、强碱溶液反应,与弱碱溶液不反应。【即学即练2】1、D。解析:Al(OH)3是两性氢氧化物,能溶于酸,也能溶于NaOH、KOH等强碱,但Al(OH)3不能溶于氨水等弱碱。2、D。解析:氢氧化铝能溶于强碱溶液,但不能溶于氨水,因此在实验室里制取少量氢氧化铝,最好向硫酸铝溶液中加入氨水。3、B。解析:氢氧化铝可与胃酸反应,表现出了碱性。【即学即练3】1、A。解析:明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O,是纯净物,明矾在水溶液中电离出K+、Al3+两种阳离子和SO一种阴离子,明矾属于复盐。3、C【即学即练4】1、ACD。解析:都使用互滴法,两次操作应产生不同的现象。A向含Al3+的溶液中滴加NaOH溶液:先生成白色沉淀,后沉淀又逐渐溶解;向NaOH溶液中滴加含Al3+的溶液:开始无沉淀产生,后产生白色沉淀,且沉淀不溶解。两次现象不同,可以鉴别。B不论是NaHCO3滴入H2SO4中还是H2SO4滴入NaHCO3中都会立即产生气泡,现象相同,无法鉴别。CNaHSO4===Na++H++SO,溶液显强酸性。向NaAlO2溶液中滴加NaHSO4:开始出现白色沉淀后沉淀逐渐溶解;向NaHSO4溶液中滴加NaAlO2溶液:开始无现象,后出现白色沉淀。现象不同,可以鉴别。D向Na2CO3溶液中滴加盐酸:开始无现象,后产生气泡;向盐酸中滴加Na2CO3溶液:立即产生气泡。现象不同,可以鉴别。E无论是NaHCO3还是Na2CO3加到Ca(OH)2中都会产生白色沉淀,无法鉴别。2、AB3、A4、B。解析:①相同条件下,碳酸氢钠的溶解度比碳酸钠的小,则向饱和碳酸钠溶液中通入CO2至过量,有晶体析出,不符合;③盐酸的酸性比碳酸的酸性强,则向BaCl2溶液中通入CO2至过量,不发生反应,不符合;⑤向Al2(SO4)3溶液中逐滴滴加Ba(OH)2至过量,开始反应生成硫酸钡、氢氧化铝沉淀,后碱过量时氢氧化铝溶解,最后还存在硫酸钡沉淀,不符合;⑦向NaAlO2溶液中逐渐通入CO2至过量生成氢氧化铝沉淀,沉淀不会溶解,不符合;⑧向NaOH溶液中逐滴滴加AlCl3至过量,开始阶段氢氧化钠过量,不会产生沉淀,后出现氢氧化铝沉淀,不符合;答案选B。【即学即练5】1、(1)H+、Al3+、NH、Al(OH)3(2)①H++OH-===H2O②Al3++3OH-===Al(OH)3↓,Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓③NH+OH-===NH3·H2O④Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O2、(1)OH-、AlO、CO、HCO、Al(OH)3(2)①OH-+H+===H2O②AlO+H++H2O===Al(OH)3↓③CO+H+===HCO,HCO+H+===CO2↑+H2O\n④Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O3、A。解析:由Al3+转化为AlO需要通过Al(OH)3,同样由AlO转化为Al3+,也需要通过Al(OH)3,在AlO中加入强酸,先生成Al(OH)3,再加强酸,Al(OH)3转化为Al3+。4、B。解析:A项,氢氧化钠过量时会生成偏铝酸钠,错误;B项,氨水过量,生成的氢氧化铝不会溶解,正确;C项,盐酸过量时生成的氢氧化铝会溶解,错误;D项,氧化铝不与水反应,错误。【即学即练6】1、(1)①②③④⑤⑥⑦ (2)②③2、B【即学即练7】1、(1)SiO2 Fe(OH)3 Al(OH)3(2)Al3++4OH-===[Al(OH)4]- Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓(3)CO2+Al(OH)4]-===Al(OH)3↓+HCO CO2+OH-===HCO(4)不能 生成的氢氧化铝能够溶于强酸解析 (1)根据流程图可知沉淀a为SiO2,沉淀b为Fe(OH)3,沉淀f为Al(OH)3。(2)溶液b中含有铁离子和铝离子,加入过量氢氧化钠溶液后反应的离子方程式为Al3++4OH-===Al(OH)4]-,Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓。(3)根据流程图可知,溶液c中含有氢氧化钠和偏铝酸根,Na[Al(OH)4]]溶液与过量的CO2反应生成Al(OH)3沉淀,反应的离子方程式为CO2+[Al(OH)4]-===Al(OH)3↓+HCO,过量的CO2与OH-反应生成HCO,反应的离子方程式为CO2+OH-===HCO。(4)气体B为二氧化碳,试剂A为强酸,氢氧化铝能与过量的强酸反应而溶解,无法控制加入酸的量。【课后作业】1、(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√(7)×2、D。解析:A项中MgO与NaOH溶液不反应,A不正确。Al(OH)3不溶于氨水,B项离子方程式书写错误,应为Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH。Al(OH)3溶于过量的NaOH溶液,C项不正确。D项中CO2通入到NaAlO2溶液中可产生白色沉淀,通入到CH3COONa溶液中没有明显现象,故可鉴别二者,D项正确。3、B4、B。解析:氧化铝熔点很高,是一种较好的耐火材料,常用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器。5、C。解析:氧化铝既能与酸反应又能与碱反应均生成盐和水,属于两性氧化物。6、A。解析:氢氧化铝很不稳定,受热易分解,产生水并吸收热量,能降低可燃物的温度,可用于灭火;氢氧化铝具有两性,能与盐酸、氢氧化钠溶液反应;“胃舒平”中含有氢氧化铝,可用于治疗胃酸过多。7、B。解析:Al(OH)3加热分解可直接得Al2O3,Al与强碱溶液反应可得AlO,Al3+遇弱碱可直接得Al(OH)3,Al2O3难溶于水,不能通过一步反应得Al(OH)3,应将Al2O3与酸或碱反应得Al3+或AlO,再与碱或酸反应,才能得Al(OH)3。8、B。解析:明矾为纯净物,属于复盐或硫酸盐,在水溶液中电离出K+、Al3+两种阳离子和SO一种阴离子,其水溶液能导电。9、B。解析:MgO、Al2O3的熔点很高,故可制作耐高温材料,A项正确;在食品工业上用作焙制糕点的膨松剂是因为NaHCO3不稳定,受热容易分解:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,产生的CO2气体使糕点松软、多孔,B项错误;金属Al具有良好的延展性,由于在空气中能与氧气发生反应生成一层致密的氧化物薄膜,对内层的金属起到了保护作用,因此有良好的抗腐蚀性,所以可制成铝箔包装物品,C项正确;钠蒸气放电可以发出透雾能力强的黄光,由于黄色的光波长,射程远,故高压钠灯可以作航空、航海的指示灯,D项正确。10、C。解析:治疗胃酸过多时要消耗胃中的酸,因此Al(OH)3表现出弱碱性,A项正确;Al(OH)3有强吸附性,能吸附水中悬浮的杂质并最终转化为沉淀而使水变澄清,B项正确;馒头制作过程中加小苏打是用于发泡和中和酸的,不用Al(OH)3,因其不能与弱酸反应,C项错误;耐火材料本身具有热稳定性且熔点很高,而Al(OH)3受热易分解,D项正确。11、BC。解析:A中Na2CO3与CO2、H2O反应生成NaHCO3,由于Na2CO3的溶解度比NaHCO3的大,因而只会产生沉淀;BNaAlO2中加入稀盐酸,开始时产生白色沉淀Al(OH)3,当盐酸过量时,Al(OH)3又溶于盐酸;C\n向AlCl3溶液中加入NaOH溶液,开始时产生白色沉淀Al(OH)3,当NaOH过量时,Al(OH)3又溶于NaOH;D只会生成H2SiO3沉淀。12、B [B项,加入过量氨水,Fe3+、Al3+均沉淀且均不溶于氨水,无法除去杂质。13、B。解析:Al(OH)3不溶于氨水,故向含少量Al3+的Fe3+溶液中加入过量氨水时,Fe3+、Al3+均转化为氢氧化物沉淀,达不到除杂的目的。14、C。解析:可溶性的铝盐Al2(SO4)3溶液与少量NaOH溶液反应生成氢氧化铝沉淀,继续加过量的氢氧化钠,氢氧化铝沉淀会溶解,氢氧化铝沉淀中加盐酸也会溶解。15、D。解析:铝热反应的原理:Al与活动性比其差的金属氧化物发生置换反应,Mg的活动性强于铝,故Al与MgO不能反应,故A错误;加入铝粉产生H2的溶液中,可能存在H+或OH-,NH与OH-不能大量共存,CO与H+不能大量共存,故B错误;镁铝合金可溶于过量盐酸,但Mg不与NaOH反应,故不能完全溶于NaOH溶液,故C错误;Al(OH)3不溶于氨水,只溶于强碱,故D正确。16、D。解析:向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液,先产生沉淀,后沉淀溶解,A项不符合图中关系;向NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液,开始无沉淀,B项不符合图中关系;向NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸,先产生沉淀,后沉淀溶解,C项不符合图中关系;向AlCl3溶液中逐滴加入氨水,产生沉淀,继续加入氨水沉淀不溶解,D项符合图中关系。17、B。解析:由题图可知Y为NaOH(aq),N一定是HCl(aq),M为Al。18、C。解析:A项,试剂X应为强碱溶液,使Al2O3溶解;B项,若用强酸代替CO2,强酸过量时,Al(OH)3会溶解,不能生成Al(OH)3沉淀;D项,因Al比Fe活泼,不能用Fe置换Al。19、B。解析:若先加盐酸,Mg、Al均溶解,制取Al(OH)3的步骤较多;从NaAlO2制备Al(OH)3,加盐酸不容易控制量的多少,故B项操作步骤为最佳顺序。20、A。解析:根据题设要求所发生的反应及Na原子守恒,有:n(NaOH)=n(Na+),Al→NaAlO2→NaOH,Al(OH)3→NaAlO2→NaOH,AlCl3→(NaAlO2+3NaCl)→4NaOH,Al2O3→2NaAlO2→2NaOH。设4种固体的质量均为m,则消耗碱的物质的量分别为m/27mol,m/78mol,m/33.375mol,m/51mol,可知选项A正确。21、(1)KAlO2 Al(OH)3 Al2O3 AlCl3 NaAlO2(2)AlO+2H2O+CO2===Al(OH)3↓+HCOAlO+4H+===Al3++2H2O解析:在短周期元素形成的化合物中,既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应的物质必为两性物质,又因为B受热时转化为C,故可知C为Al2O3,B为Al(OH)3,由此推出D是AlCl3,A与过量CO2反应生成Al(OH)3,且A的溶液的焰色反应为浅紫色,则A为KAlO2,E为NaAlO2。22、(1)Al NaAlO2 (2)②2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑ ④Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH ⑤AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO解析:根据题中各物质转化关系,A为金属单质,能与氢氧化钠反应生成C,C又与过量的二氧化碳反应生成E,可以确定A为Al,结合图中各物质反应条件可推知D为Al2(SO4)3,C为NaAlO2,E为Al(OH)3,B为AlCl3;铝和氯气反应生成氯化铝,铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气,铝和稀硫酸发生置换反应,反应④氯化铝与氨水反应生成氢氧化铝,偏铝酸钠与过量二氧化碳反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠,硫酸铝与氨水反应生成氢氧化铝沉淀。23、(1)NaOH溶液 (2)过滤 烧杯、漏斗、玻璃棒(3)2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 焊接铁轨 (4)AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO (5)5.4解析:氧化铝属于两性氧化物,能溶于强酸和强碱,所以氧化铝和氢氧化钠反应,离子方程式为:Al2O3+2OH-===2AlO+H2O,生成可溶性的偏铝酸钠和水,为溶液甲,同时得到沉淀1,二氧化碳和偏铝酸钠反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠,离子方程式为:AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO,沉淀2为Al(OH)3\n,溶液乙为NaHCO3溶液。(5)电解氧化铝的方程式为:2Al2O34Al+3O2↑,设得到铝的质量为x,2Al2O34Al+3O2↑ 转移电子 108g 12mol x 0.6mol108g∶12mol=x∶0.6mol,解得x==5.4g。
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