高中化學(xué) 專題3 從礦物到基礎(chǔ)材料 第一單元 第2課時 鋁的氧化物與氫氧化物 從鋁土礦中提取鋁課件 蘇教版必修1-蘇教版高中必修1化學(xué)課件

1、1.根據(jù)氧化鋁、氫氧化鋁的物質(zhì)類別，會分析其化學(xué)性質(zhì)。3.了解從鋁土礦提取鋁的流程和原理。核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)達(dá)標(biāo)檢測達(dá)標(biāo)檢測檢測評價 達(dá)標(biāo)過關(guān)新知導(dǎo)學(xué)新知導(dǎo)學(xué)啟迪思維 探究規(guī)律內(nèi)容索引NEIRONGSUOYIN新知導(dǎo)學(xué)XIN ZHI DAO XUE01011.Al2O3是一種 、 、 的化合物，常用于制造 ，如耐火坩堝、耐火管和耐高溫的實驗儀器等。Al2O3既能與強(qiáng)酸(如鹽酸)反應(yīng)，又能與強(qiáng)堿(如NaOH溶液)反應(yīng)，是一種兩性氧化物。(1)與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ，離子方程式是 。(2)與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ，離子方程式是 。一、氧化鋁和氫氧化鋁答案高硬度高熔點高沸點耐火材料Al2

2、O36HCl=2AlCl33H2OAl2O36H=2Al33H2OAl2O32NaOH=2NaAlO2H2O相關(guān)視頻2.按要求完成下列實驗(1)在試管中加入10 mL 0.5 molL1的Al2(SO4)3溶液，逐滴加入稀氨水至過量，觀察到的實驗現(xiàn)象是 。反應(yīng)的化學(xué)方程式是_，離子方程式是 。(2)將實驗(1)所得的懸濁液一分為二，向其一支試管中逐滴滴入稀鹽酸，觀察到的實驗現(xiàn)象是 ，反應(yīng)的離子方程式為_。另一支試管中逐滴滴入NaOH溶液，觀察到的實驗現(xiàn)象是_，反應(yīng)的離子方程式為 。(3)向?qū)嶒?2)中加入NaOH溶液的試管中通入足量CO2，觀察到的現(xiàn)象為_，化學(xué)方程式為 。答案產(chǎn)生白色膠狀沉淀

3、白色沉淀逐漸溶解，得到澄清溶液Al2(SO4)36NH3H2O2Al(OH)33(NH4)2SO4Al(OH)3 3H=Al33H2O白色沉淀逐漸溶解，得到澄清溶液生成白色沉淀NaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3歸納總結(jié)(1)兩性化合物既可以與酸反應(yīng)又可以與堿反應(yīng)生成鹽和水的化合物，Al2O3為兩性氧化物，Al(OH)3為兩性氫氧化物。(2)Al(OH)3難溶于水，為白色膠狀沉淀。(3)氫氧化鋁不穩(wěn)定，受熱易分解，化學(xué)方程式是2Al(OH)3 Al2O33H2O。(4)實驗室由Al2(SO4)3或AlCl3制備Al(OH)3，應(yīng)選用氨水，而不選用NaOH溶液。提醒(1)Al2

4、O3、Al(OH)3不能與NH3H2O等弱堿反應(yīng)，也不能與H2CO3等很弱的酸反應(yīng)。(2)Al(OH)3膠體具有很強(qiáng)的吸附能力，它能凝聚水中的懸浮物并使之沉降，從而達(dá)到凈水的目的。例1下列說法正確的是A.Al2O3難溶于水，不跟水反應(yīng)，所以它不是Al(OH)3對應(yīng)的氧化物B.因為Al2O3是金屬氧化物，所以它是堿性氧化物C.Al2O3能跟所有的酸、堿溶液反應(yīng)D.Al2O3能跟強(qiáng)的酸、堿溶液反應(yīng)答案解析解析Al2O3雖然難溶于水，但是2Al(OH)3 Al2O33H2O，Al2O3和Al(OH)3中Al的化合價相同，所以Al2O3是Al(OH)3對應(yīng)的氧化物；金屬氧化物與堿性氧化物是兩個不同的概

5、念，二者沒有必然的聯(lián)系；Al2O3是兩性氧化物，Al2O3與酸、強(qiáng)堿反應(yīng)，與弱堿不反應(yīng)。易誤提醒兩性物質(zhì)與物質(zhì)的兩性不同，兩性物質(zhì)：既能與酸反應(yīng)生成鹽和水，又能和堿反應(yīng)生成鹽和水，如Al2O3、ZnO、Zn(OH)2、Al(OH)3等；物質(zhì)的兩性：如弱酸的酸式鹽(NaHCO3等)既能與強(qiáng)酸反應(yīng)，又能與強(qiáng)堿反應(yīng)，但只能說這些物質(zhì)有兩性，不能將它們稱為兩性物質(zhì)。例2以氧化鋁為原料制取氫氧化鋁，合理的方法是A.將氧化鋁溶于水B.將氧化鋁溶于氨水C.將氧化鋁先溶于鹽酸中，之后滴加氫氧化鈉溶液D.將氧化鋁先溶于氫氧化鈉溶液中，之后通入二氧化碳答案解析知識拓展Al(OH)3的三種制備方法(1)用鋁鹽和氨水

6、制備Al(OH)3，不選用強(qiáng)堿(如NaOH)溶液，是由于Al(OH)3溶于強(qiáng)堿溶液，而不溶于弱堿(如氨水)溶液。(2)溶液中 Al(OH)3最好通入CO2，而不選用強(qiáng)酸，是由于Al(OH)3溶于強(qiáng)酸，而不溶于較弱的酸(如H2CO3)。二、鋁離子、偏鋁酸根之間的相互轉(zhuǎn)化按要求完成下列實驗：(1)向AlCl3溶液中加入過量的NaOH溶液，最后所得溶液中含有_(填溶質(zhì)化學(xué)式)。(2)把上述溶液分成兩份，向其中一份中逐滴加入鹽酸至過量，觀察到的現(xiàn)象是 。反應(yīng)的離子方程式為_ 、 、 ；向另一份中通入過量的CO2氣體，觀察到的現(xiàn)象是 ，反應(yīng)的離子方程式為 、 。答案NaAlO2、NaCl、先產(chǎn)生白色沉淀

7、，后又溶解，得到澄清溶液NaOHHOH=H2OAl(OH)33H=Al33H2O產(chǎn)生白色沉淀歸納總結(jié)(2)由NaAlO2溶液制備Al(OH)3，應(yīng)通入CO2氣體，而不加入強(qiáng)酸。(3)向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液和向NaAlO2溶液中逐滴加入鹽酸的比較。 NaOH溶液 AlCl3溶液鹽酸 NaAlO2溶液現(xiàn)象立即產(chǎn)生白色沉淀漸多最多漸少消失離子方程式Al33OH=Al(OH)3Al(OH)3OH=AlO2H2OHAlOH2O=Al(OH)3Al(OH)33H=Al33H2O圖像 提醒向AlCl3溶液中加NaOH溶液和向NaAlO2溶液中加鹽酸，計算生成Al(OH)3沉淀的量時，有兩種情

8、況，即堿(酸)不足和堿(酸)過量，如上圖中所示，計算時要注意討論分析。結(jié)論設(shè)xn(OH)/n(Al3) 當(dāng)0 x3時，隨著x的增大，沉淀的量逐漸增多當(dāng)x3時，沉淀的量最多當(dāng)3x4時，隨著x的增大，沉淀的量逐漸減小至0設(shè)xn(H)/n(AlO)當(dāng)0 x1時，隨著x的增大，沉淀的量逐漸增多當(dāng)x1時，沉淀的量最多當(dāng)1x4時，隨著x的增大，沉淀的量逐漸減小至0例3向用鹽酸酸化過的AlCl3溶液中逐滴滴入NaOH溶液，圖中能正確表示這個反應(yīng)的是答案例4向50 mL 1 molL1的Al2(SO4)3溶液中加入100 mL KOH溶液，充分反應(yīng)得到3.9 g沉淀，求KOH溶液的物質(zhì)的量濃度。答案解析答案1

9、.5 molL1或3.5 molL1。方法二：用圖像法求解。如下圖所示，當(dāng)生成沉淀0.05 mol時，需KOH 0.15 mol；需KOH 0.35 mol。思維啟迪1.已知Al3和OH的物質(zhì)的量，計算Al(OH)3 的物質(zhì)的量解題思路(1)計算 的比值，判斷反應(yīng)產(chǎn)物。(2)根據(jù)反應(yīng)原理或守恒關(guān)系列式計算。2.已知Al3和Al(OH)3的物質(zhì)的量計算OH的物質(zhì)的量解題思路(1)若n(Al3)nAl(OH)3，n(OH)3nAl(OH3)；(2)若n(Al3)nAl(OH)3，則有兩種情況：n(OH)不足，n(OH)3nAl(OH)3；n(OH)過量：n(OH)3nAl(OH)34n(Al3)n

10、Al(OH)34n(Al3)nAl(OH)3。三、從鋁土礦中提取鋁1.鋁的存在(1)含量：鋁元素是地殼中含量 的金屬元素。(2)存在：地殼中鋁以 態(tài)存在于鋁土礦中，鋁土礦的主要成分是 。答案化合Al2O3最多2.從鋁土礦制備鋁的工藝流程如下圖所示： 寫出上圖中反應(yīng)的化學(xué)方程式： ； ； ； 。答案Al2O32NaOH=2NaAlO2H2ONaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3歸納總結(jié)(1)Al2O3是一種高熔點的化合物，為了降低能耗，工業(yè)上加入冰晶石(Na3AlF6)，使Al2O3在1 000 熔融，以降低鋁的冶煉成本。(2)電解法制鋁是采用高熔點的Al2O3，而不用熔點低很多

11、的AlCl3，是因為AlCl3在熔融狀態(tài)時不電離、不導(dǎo)電。(3)酸化時用過量CO2，使NaAlO2完全轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀，不能用強(qiáng)酸酸化，因為過量的強(qiáng)酸能使Al(OH)3溶解。例5下圖所示是從鋁土礦(主要成分是Al2O3，含F(xiàn)e2O3、SiO2等雜質(zhì))中提取氧化鋁的工藝流程之一。已知：SiO2能和氫氧化鈉反應(yīng)，不和鹽酸反應(yīng)。答案解析回答下列問題：(1)用鹽酸溶解鋁土礦后，所得溶液中的陽離子有_。Fe3、Al3、H答案(2)固體A的主要成分是_。(3)進(jìn)行步驟時，為了達(dá)到分離要求，加入的NaOH應(yīng)該_。(4)進(jìn)行步驟時，一般通入過量CO2，其反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。SiO2過量NaAlO22

12、H2OCO2=NaHCO3Al(OH)3(5)溶液X和鹽酸反應(yīng)的離子方程式為_。學(xué)習(xí)小結(jié)返回達(dá)標(biāo)檢測DA BIAO JIAN CE0202123451.下列說法正確的是A.金屬氧化物都能與水反應(yīng)生成堿B.非金屬氧化物都能與水反應(yīng)生成酸C.氧化鋁既能與鹽酸反應(yīng)又能與氨水反應(yīng)D.氧化鋁是冶煉金屬鋁的原料答案解析多數(shù)金屬氧化物和部分非金屬氧化物不溶于水，例如CuO、SiO2等；Al2O3是兩性氧化物，能與酸和強(qiáng)堿溶液反應(yīng)；工業(yè)上用電解Al2O3的方法制備鋁。6解析123452.下列關(guān)于Al(OH)3的性質(zhì)敘述錯誤的是A.Al(OH)3受熱易分解生成Al2O3和H2OB.Al(OH)3是難溶于水的白色

13、膠狀物質(zhì)C.Al(OH)3能凝聚水中的懸浮物，也能吸附色素D.Al(OH)3既能溶于NaOH溶液、氨水，又能溶于鹽酸答案解析解析Al(OH)3是兩性氫氧化物，能溶于酸，也能溶于NaOH、KOH等強(qiáng)堿，但Al(OH)3不能溶于氨水等弱堿。6123453.下列物質(zhì)Al、NaHCO3、Al2O3、Mg(OH)2、Al(OH)3中，既能與鹽酸反應(yīng)又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化合物是A. B.C. D.解析Al既能與鹽酸反應(yīng)，又能與NaOH溶液反應(yīng)，但不是化合物；Mg(OH)2只能與鹽酸反應(yīng)；NaHCO3、Al2O3、Al(OH)3三種物質(zhì)既能與鹽酸反應(yīng)，又能與NaOH溶液反應(yīng)。答案解析6123454.相等

14、物質(zhì)的量的下列物質(zhì)分別與足量NaOH溶液反應(yīng)，消耗NaOH的物質(zhì)的量最多的是A.Al2O3 B.KAl(SO4)2C.Al(OH)3 D.Al答案解析612345解析若各物質(zhì)的物質(zhì)的量為1 mol，則有以下分析計算。A項：Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O 1 mol 2 molB項：2KAl(SO4)28NaOH=K2SO42NaAlO23Na2SO44H2O 1 mol 4 molC項：Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O 1 mol 1 molD項：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2 1 mol1 mol故消耗NaOH物質(zhì)的量最多的是KAl(SO4)2。612

15、3455.(2019昭通市威信一中月考)將一定量的鈉和鋁的混合粉末投入水中，粉末完全溶解后，得到20 mL氫氧根離子為1 molL1的溶液。然后再向其中加入1 molL1的鹽酸，到沉淀最大時消耗鹽酸40 mL，則混合粉末中鈉的物質(zhì)的量是A.0.01 mol B.0.02 molC.0.03 mol D.0.04 mol解 析 將 一 定 量 的 鈉 和 鋁 的 混 合 粉 末 投 入 水 中 ， 發(fā) 生 的 反 應(yīng) 有 2 N a 2H2O=2NaOHH2，2NaOH2Al2H2O=2NaAlO23H2，此時溶液中的溶質(zhì)是氫氧化鈉和偏鋁酸鈉；滴入鹽酸，發(fā)生反應(yīng)NaOHHCl=NaClH2O、 NaAlO2HClH2O=NaClAl(OH)3，沉淀量最大時溶液中的溶質(zhì)是氯化鈉，即氯離子和鈉離子物質(zhì)的量相等，n(Na)n(HCl)1 molL10.04 L0.04 mol。答案解析6123456.(1)用AlCl3溶液與NaOH溶液反應(yīng)時，當(dāng)Al3的物質(zhì)的量與OH的物質(zhì)的量之比(以下均填物質(zhì)的量之比