1、鋁及其化合物、鋁三角圖像問(wèn)題1、鋁(1)物理性質(zhì)：密度小熔點(diǎn)較低，硬度較小銀白色金屬。(3)化學(xué)性質(zhì)：跟。2及其它非金屬反應(yīng)：點(diǎn)燃3 2a1+3sal2s3點(diǎn)燃常溫下，在空氣中因生成氧化膜，具有抗腐蝕能力。4a1+30 2a 2a12。a跟某些氧化物：2al+fe2o32 2fe+alo3 (鋁熱反應(yīng))跟水反應(yīng)：2ai+6h 20 - 2al(0h) 3+3h 2 t (一般不反應(yīng)，只有氧化膜被破壞后反應(yīng))跟酸的反應(yīng)：2ai+6h+- 3al3+ + 3h 2t(常溫下，在濃 h2so4、濃hn0 3中鈍化)跟強(qiáng)堿溶液反應(yīng)：2al+2na0h+2h 2o - 2naaloz+3h 2 t2、a

2、l03(兩性氧化物)：白色固體、熔點(diǎn)高(1)跟酸反應(yīng)：alo3+6h+ 2ai3+3h2。(2)跟堿反應(yīng):ai2o3+2oh -ai02 +2h 2。3、al(oh) 3 (兩性氫氧化物)al(0h)3 的兩性：al(oh) 3 + 3h+ - al3+ + 3h 2o al(oh) 3 + oh - alo 2 + 2h 2。al(oh) 3顯兩性的內(nèi)在本質(zhì)是:h2o + h + + alo 2-al(oh) 3p 匹 al3+ + 30h -(1)物理性質(zhì)：白色膠狀物質(zhì)，難溶于水(2)受熱分解：2al(0h) 3* al203+3h 2o(3) al(oh) 3實(shí)驗(yàn)室制法：可溶性鋁鹽加氨水

3、：al3+3nh 3 h2oal(oh) 3 3nh 4+可溶性偏鋁酸鹽與弱酸：al0 2 + h 2co3 +h 2o- al(oh) 3 hco 3 3alo2- +al 3+6h 2o - 4al(0h)3(4、鋁鹽(1) al3+與堿溶液反應(yīng)：al3+3oh -f al(oh) 3 j (堿不足)al3+4oh -alo2-/2h2。(堿過(guò)量)(2) al3+水解:al3+3h2。匚匚 al(oh)3+3h +(3)明磯：kal(so4)2?12h2。是一種復(fù)鹽。常用作凈水劑：因其水解al3+3h2o al(oh) 3 (膠體)+3h + ,能在水中吸附懸浮固體或色素形成沉淀，從而使水

4、凈化，這就是膠體凈水的原理。5、偏鋁酸鈉(1)與強(qiáng)酸反應(yīng)： alo2-+h+h2。- al(oh) 3 k酸不足)alo2-+4h+- al3+2h2。(酸過(guò)量)(2)與弱酸反應(yīng)：alo 2-+ co 2 +2h2o al(oh) 3 hco3alo 2-+ co 2 +3h 20f al(oh) 3 卜 co 32-(二)鋁及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系氫氧化鋁沉淀量圖象大致可以分為如圖六類。圖中縱坐標(biāo)均為al(oh) 3沉淀量，橫坐標(biāo)為加入試劑的體(三)試劑的滴加順序不同產(chǎn)生的現(xiàn)象不同的反應(yīng)(1) naoh 和 a1c13：向a1c13溶液中滴加naoh溶液，先出現(xiàn)白色沉淀后消失：a13+3oh

5、 一al(oh) 3 jal(oh) 3+oh - a1o2-+2h q向naoh溶液中滴加a1c13溶液，開(kāi)始無(wú)現(xiàn)象后出現(xiàn)白色沉淀：a13+4oh - aio2+2h2o a13+3a1o 2-+6h 2。一4al(oh) 3 j(2) naalo2 和鹽酸：向naalo 2溶液中滴加鹽酸，先出現(xiàn)白色沉淀后消失：naalo 2+hcl+h 2o一 al(oh) 3 naclal(oh) 3+3h + -ai3+3h 2o向鹽酸中滴加naalo 2溶液，開(kāi)始無(wú)現(xiàn)象后出現(xiàn)白色沉淀：4hcl+naalo 2f nacl+alcl 3+2h 2oalcl3+3naalo 2+6h 2o-4al(oh

6、) 3/3nacl(3) na2co3 和鹽酸：向na2co3溶液中滴加鹽酸，開(kāi)始無(wú)現(xiàn)象，后產(chǎn)生氣泡：na2co3+hcl - nacl+nahco 3nahco 3+hcl - nacl+h 2o+co 2 t向鹽酸中滴加 w2co3溶液，立即產(chǎn)生氣泡：na2co3+2hcl -2nacl+h 2o+co 2 t(4)鋁的氫氧化物沉淀的圖象：積(1)圖為向a1c13溶液中滴人naoh溶液(2)圖為向naoh溶液中滴入a1c13溶液naoh溶液(3)圖為向鹽酸酸化了的alc%溶液中滴入(4)圖為向鹽酸中加入 naalo 2溶液(5)圖為向naalo 2溶液中加入鹽酸(6)圖為向a1c13溶液中

7、滴入 naalo 2溶液(四)離子共存問(wèn)題：al3+與oh-、hs-、alo2-、co32-、hco3-因雙水解反應(yīng)或生成沉淀而不能大量共存；alo2與h+、nhj、al3+、fe3+等不能大量共存。(五)兩性物質(zhì)與物質(zhì)的兩性兩性物質(zhì)指即能與酸反應(yīng)，又能與堿作用生成鹽和水的化合物，如a2o3、zno、zn ( oh ) 2、al(oh) 3、氨基酸、蛋白質(zhì)等。物質(zhì)的兩性，如強(qiáng)堿弱酸鹽( nahco 3 khs、na2hpo4等)、弱酸弱堿鹽(ch3coonh 4、nh4hs) 等，既能與強(qiáng)酸反應(yīng)，又能與強(qiáng)堿作用，但只能說(shuō)這種物質(zhì)的性質(zhì)有兩性，不能將它們稱為兩性物質(zhì)，因 為這些化合物不是由本身直

8、接電離出的h +和oh -參加反應(yīng)，并且生成物不全是鹽和水。al既能與酸作用，又能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，但不屬于兩性物質(zhì)，也不能說(shuō)它具有兩性，因?yàn)閍l與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的本質(zhì)是：2al+6h 2。一 2al(oh)3+3h2，, al(oh) 3+naoh naalo 2+2h 2o ,兩式相加為： 2al+2naoh+2h 2o - 2naaloz+3h 2t,由以上反應(yīng)可知：al不直接與naoh溶液反應(yīng)，al仍然為金屬元素。【歸納】 既能與強(qiáng)酸又能與強(qiáng)堿反應(yīng)的物質(zhì)：金屬單質(zhì)：al;兩性氧化物：a2o3；兩性氫氧化物al(oh) 3；弱酸的酸式鹽： nahcoc nh4hco3等；弱酸俊鹽：(nh d

9、2co3、(nhs等。三、典型例題【例1】將等物質(zhì)的量的鎂和鋁相混合，取四份等質(zhì)量的該混合物分別加到足量的下列溶液中，充分反應(yīng) 后，放出氫氣最多的是().a. 3mol/l hclb. 4mol/l hno 3 c. 8mol/l naoh d. 18mol/l h 2so4【解析】通過(guò)比較鎂、鋁分別與酸堿作用的性質(zhì)及其定量關(guān)系求解.令鎂、鋁各為lmol,與足量鹽酸反應(yīng)生成(1+1.5)molh 2；與硝酸、濃硫酸反應(yīng)均不生成h：;鎂不與naoh溶液反應(yīng)，lmolal與足量naoh溶液反應(yīng)生成1.5molh2.答案：a.【歸納】這類題只要通過(guò)比較鎂、鋁性質(zhì)的異同及其定量關(guān)系，便可迅速求解.注意

10、記住兩個(gè)定量關(guān)系： mg2h +h2； ai3 h +oh-1.5【例2】今用鋁、稀硫酸和氫氧化鈉溶液為原料，實(shí)驗(yàn)室制備一定量的氫氧化鋁.分別采用如下化學(xué)方程 式所表示的兩種方法：2a1+3 h 2so4fa12(so4)3+ h 2ta12(so4)3+6naoh f 2al(oh) 3 j +3nazso4。2a1+2naoh+2h 2o-2naalo2+3 h2t2 naalo2+ h 2so4+2h 2o-2al(oh)3 j + na 2so4(1)請(qǐng)問(wèn)上述哪一種方法比較節(jié)約試劑？掘示：試從每生產(chǎn) 2molal(oh) 3所耗費(fèi)的試劑用量予以說(shuō)明。)(2)原料相同，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種更為節(jié)約

11、試劑的方法(以方程式表示，并說(shuō)明其可以最節(jié)約試劑的根據(jù)).【解析】(1)根據(jù)題給的化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系，可直接判斷第種方法比較節(jié)約試劑.(2服據(jù)第種方法生成的 a12(so4)3水解顯酸性，第種方法生成的 naalo 2水解顯堿性，讓這兩種鹽溶液相互反應(yīng)， 就可以減少堿和酸的用量，從而設(shè)計(jì)出第種方法.答案：(1)第種方法比較節(jié)約試劑.從化學(xué)方程式看出，同樣是制備2mol的ai(oh) 3,方法所需原料為：2molal, 3molh2s04, 6molnaoh ;而方法所需為：2molal, l mol h2so4, 2molnaoh .(2)2a1+3 h 2so4fa12(so4)3

12、+ h 2 t 2a1+2naoh+2 h 2o -2 naalo 2+3 h 2 ta12(so4)3+6 naalo 2+12 h 2o 8al(oh) 3 j +3 nazso4由方程式看出，制備 8mol的ai(oh) 3,所需原料為：8molal, 3mol h2so4, 6molnaoh .相當(dāng)于制備 2molal(oh) 3,所需量為：2molal, 3/4mol h2so4, 3/2molnaoh ,其用量為最少.【歸納】解這類al(oh)3沉淀量題(包括因滴加順序不同引起的不同現(xiàn)象)，要注意應(yīng)用以下“鋁三角”定量轉(zhuǎn)化關(guān)系：4h【例3】下列各組溶液，只要用試管和膠頭滴管，不用任

13、何試劑就可以鑒別的是().a. koh 和 a12(so4)3b.稀 h2so4 nahco3c. cacl2和 na2co3d. ba(oh”和 nahso4【解析】不用任何試劑鑒別兩種物質(zhì)的溶液，若無(wú)法從溶液顏色上來(lái)鑒別，一般就考慮用不同的試劑滴加順序、產(chǎn)生不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的方法來(lái)鑒別.a組：若將koh逐漸滴人a12(sc4)3溶液中，則先產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀逐漸溶解；若將 a12(so4)3逐漸滴人koh溶液中，則先無(wú)沉淀，后逐漸產(chǎn)生白色沉淀.b組無(wú)論何種滴加順序，均立即產(chǎn)生氣泡.c、d組無(wú)論何種滴加順序，均立即產(chǎn)生白色沉淀，且始終不溶解.答案：a.【歸納】 不用任何試劑，只須利用不同的試

14、劑滴加順序就能鑒別的兩種一組的無(wú)色溶液還有：鋁鹽溶液和koh（或naoh）;偏鋁酸鹽和強(qiáng)酸溶液；碳酸鹽和較強(qiáng)酸溶液；亞硫酸鹽和硫酸（或鹽酸）；亞硫酸（或磷酸）和ca（oh）2或ba（oh）；agno 3和氨水.【例4】要使ba2+、a13+、cu2+、mg2+、ag+五種離子從溶液中逐一沉淀析出，選用的試劑和加入的順序是 （）.a. h2so4一hcl - kzs- naohfco2b. naclfna2so4-na2*nh 3 - wofhclc. naclfna2s04fh2s- naoh - co2d. nazsf na2so4-nacl-naoh - hcl【解析】逐項(xiàng)分析每種試劑 （

15、包括過(guò)量時(shí)）只能沉淀一種離子的選項(xiàng). a組：h2so4能沉淀ba2+、ag+兩種離 子；b組：加入na2s時(shí)，能沉淀al3+、cu2+兩種離子；c組：能先后分別沉淀ag +、ba2+、cu2+、mg2+、a13+;d組：加人na2s時(shí)，能沉淀 a13+、cu2+、ag+三種離子.答案：c.【歸納】解這類題要采用符合“逐一沉淀”的篩選方法.要注意：在加入強(qiáng)堿溶液時(shí)，a13+轉(zhuǎn)化為aio2-,最后通人co2,再把a(bǔ)io2-轉(zhuǎn)化為al（oh） 3沉淀.【例5】在托盤天平兩邊各放一個(gè)盛有等質(zhì)量稀鹽酸（各含nmolhcl）的甲、乙兩個(gè)燒杯，調(diào)節(jié)天平達(dá)平衡，然后分別投入a mol mg、b mol a1

16、,充分反應(yīng)后，天平仍保持平衡.（1）若天平兩邊酸均過(guò)量，則甲、乙兩邊凈增重分別為 。（2）若天平兩邊金屬均過(guò)量，則甲、乙兩邊產(chǎn)生的h2的質(zhì)量,所加金屬的質(zhì)量 。若天平兩邊酸均用完，其中一邊金屬過(guò)量，則過(guò)量的金屬必為，這是因?yàn)?.由此推出天平平衡的條件是 （用含a、b、n的代數(shù)式表示，下同）。（4）若天平一邊酸過(guò)量，另一邊金屬過(guò)量，則過(guò)量金屬必為,此時(shí)滿足天平平衡的條件是【解析】根據(jù)天平兩邊只有“凈增重相等”，才能保持平衡的原理，依題意解答.答案：（1）（242）a； （273）b（2）相等；也相等（3）a1;生成等量 h2所需a1的質(zhì)量比 mg的要小；24a-n=27b-n（4）a1; （24

17、-2）a=27b-n【例6】鎂和鋁分別與等濃度、等體積的過(guò)量稀硫酸反應(yīng)，產(chǎn)生氣體的體積（ v）與用時(shí)間（t）關(guān)系如右圖。反應(yīng)中鎂和鋁的（）ma/ykaj d.反應(yīng)速率之比為 2: 3a.物質(zhì)的量之比為 3: 2b.質(zhì)量之比為3: 2i 7/1;c.摩爾質(zhì)量之比為 2: 3答案：a四、基礎(chǔ)訓(xùn)練1、下列物質(zhì)中，常溫下與鋁不反應(yīng)的是()a.稀硝酸b.濃硫酸c.鹽酸d. cuso4溶液2、鋁元素是金屬元素，某同學(xué)認(rèn)為鋁也有一定的非金屬性。下列描述中，你認(rèn)為能支持該同學(xué)觀點(diǎn)的是( )a.鋁片能與鹽酸反應(yīng)生成氫氣b.氫氧化鋁能溶于強(qiáng)堿溶液c.氯化鋁溶液顯酸性d.鋁能發(fā)生鋁熱反應(yīng)3、把ba(oh)2溶液滴入

18、明磯溶液中，使so42一全部轉(zhuǎn)化成baso4沉淀；此時(shí)鋁元素的主要存在形式是 (a、al3+b、al(oh) 3 c、aio2d、al3+和 al(oh) 34、下列離子組一定能大量共存的是()a.甲基橙呈黃色的溶液中：1一、ci - no3 na+b.石蕊呈藍(lán)色的溶液中：na*、alo2、no3、hco3c.含大量al3+的溶液中：k 、na二no3、ci0 -d.含大量0h一的溶液中：co3、cl f 、k*5、下列物質(zhì)中，既可與鹽酸反應(yīng)，又可與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的是()na2sio3；aici3； nh4hco3；ai2o3； nahso4a.b.c. d.答案：1、b 2、b3、c4、d

19、5、d6、在下圖中，橫坐標(biāo)為向一定量的某溶液中加入某種物質(zhì)的量，縱坐標(biāo)為生成沉淀的量。從圖中，選擇 適合表中各題要求的序號(hào)填入表中溶液加（或通入）物質(zhì)序號(hào)飽和石灰水通入過(guò)量co2alcl3溶液加入過(guò)量濃氨水含少量naoh的naalo2溶液通入過(guò)量co2含少量naoh的naalo2溶液逐滴加入稀鹽酸mgcl alcl3混合溶液逐滴加入naoh溶液至過(guò)量naoh溶液逐滴加入al2（so 4）3溶液至過(guò)量稀硫酸溶液逐滴加入naalo 2溶液至過(guò)量含少量鹽酸的 alcl 3溶液逐滴加入koh溶液至過(guò)量答案：a b f d e c f g7、含鋁90%的鋁合金1. 5g與40ml6mol/l鹽酸充分反應(yīng)

20、，合金中其它成分不反應(yīng)。過(guò)濾除去不溶物，并將濾液稀釋到 200ml,取出稀釋液10ml,加入0. 3mol/l的氨水使al3+完全沉淀。（1）鋁和鹽酸反應(yīng)生成的氫氣有多少l（標(biāo)準(zhǔn)x犬況）?（2漱a13+完全沉淀所需的氨水要多少ml?答案：（1） 1.68l（2） 40ml實(shí)驗(yàn)測(cè)知cl-的物質(zhì)的量為0.708、有a1c13和mgc12的固體混合物，取一定量的該混合物加水溶解配成溶液, 摩爾，如向該混合溶液中逐滴加入8.00mo1/l的氫氧化鈉溶液（密度為1.27g/ml ）,加入氫氧化鈉溶液的體積（v）和沉淀的質(zhì)量（m）有右圖所示的 關(guān)系。求：（1）原naoh溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。（2） alcl

21、3和mgcl2的物質(zhì)的量分別是多少？（3）另取64.70克該混合物溶于水，要使沉淀質(zhì)量最大，需要加入8.00mol/l的氫氧化鈉溶液多少毫升？答案：(1) 25.2%(2) 0.1mol 0.2mol(3) 175ml9、將mg和al粉末均勻混合，加入到 100ml某濃度的硫酸中，產(chǎn)生氫氣的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）與加入粉末的質(zhì)量關(guān)系如右圖所示：（1）硫酸物質(zhì)的量濃度是 mol l-1 。（2）當(dāng)硫酸溶液為350ml，固體粉末為33.3g時(shí)，充分反應(yīng)后產(chǎn)生的氣體體積為 l（s.t.p）（3）原固體混合物中mg和al的物質(zhì)的量之比為 。答案:(1)5 mol l-1(2)33.6l(3)7:2五、拓展

22、訓(xùn)練1、某濃度的硝酸與過(guò)量鐵粉反應(yīng)時(shí)生成了4.48ln2o氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），若改與鋁反應(yīng)（生成no氣體），則最后可溶解的鋁的質(zhì)量是（）a. 13.5g b. 9gc. 27gd. 8.9g2、鋁、皺（be）及其化合物具有相似的物理、化學(xué)性質(zhì)，如其氯化物分子內(nèi)鍵型相同，故其氯化物晶體的熔點(diǎn)都較低。已知反應(yīng)：becl2+na2beo2+2h2。f2nacl+2be（oh） 2 j能完全進(jìn)行，則下列推斷中不正確的是（）a. be（oh）2既能溶于鹽酸，又能溶于naoh溶液b. becb溶液的ph7 ,將其蒸干并灼燒后得到的殘留物為beod.雖然bec2的水溶液導(dǎo)電性強(qiáng)，但熔融態(tài)的becb卻不能被電

23、解3、把鋁粉與fe3o4的混合物，分為兩等份。前一份在高溫下恰好完全反應(yīng)，之后將生成物與足量鹽酸充分 反應(yīng)；后一份直接加入足量naoh溶液充分反應(yīng)。前后兩種情況下生成的氣體在同溫同壓下的體積比是（）a. 1:1 b. 3:4 c. 9:8 d. 4:34、將一定質(zhì)量的鎂和鋁的混合物投入100 ml鹽酸中，固體全部溶解后，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)系如右圖所示。若不考慮金屬和鹽酸反應(yīng)時(shí)hcl的揮發(fā)，則下列說(shuō)法正確的是（）（雙選）a.鎂和鋁的總質(zhì)量為 9 gb.生成的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2lc.鹽酸的物質(zhì)的量濃度為 6 mol/ld. na

24、oh溶液的物質(zhì)的量濃度為 5 mol/l 5、實(shí)驗(yàn)室將9g鋁粉跟一定量的金屬氧化物粉末混合形成鋁熱劑。發(fā)生鋁熱反應(yīng)之后，所得固體中含金屬a. fe2o3和mno2單質(zhì)為18g,則該氧化物粉末可能是（）（雙選）各加入 10ml 0. 1 mol l alcl3b. mno2 和 v2o5c. clo3和 v2o5d feso,和 feo6、甲、乙兩燒杯中分別裝有相同體積、相同ph的氨水和naoh溶液,溶液，兩燒杯中都有沉淀生成。下列判斷正確的是（）（雙選）a.甲中沉淀一定比乙中的多b.甲中沉淀可能比乙中的多wmol個(gè)n （沉淀）j、rt(naoh)c.甲中沉淀一定比乙中的少d.甲中和乙中的沉淀可

25、能一樣多7、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與加入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 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：aio2-比ba2+多c. a d時(shí)沉淀的物質(zhì)的量：baso4可能小于a1（oh）3d. d e時(shí)溶液中離子的物質(zhì)的量：ba2 +可能等于oh 一8、在mgcl2和 alcl2的混和溶液中滴加某濃度的naoh溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量和加入naoh的物質(zhì)的量的關(guān)系如右圖：其中縱坐標(biāo)表示生成沉淀的物質(zhì)的量

26、，橫坐標(biāo)表示入naoh的物質(zhì)的量。在以上過(guò)程中，n(mg2+)/n(al 3+)的關(guān)系正確的是()(雙選)a. n1/(n 2-n1)b. 2n4/(n4-2n1)c. 3ni/(n3-2ni)d . (2n3-2n4)/(n 4-n3)9、將足量的co2不斷通入koh、ba(oh)2、kalo 2的混合溶液中，生成沉淀與通入co2的量的關(guān)系可表示為答案：1、a2、c (b選項(xiàng)中，因?yàn)槁然X水解生成了hcl,加熱過(guò)程中hcl揮發(fā)，促進(jìn)水解，蒸干后是氫氧化鋁，灼燒后為氧化鋁，be可以類推。但是 c選項(xiàng)中，因?yàn)槠X酸鈉水解產(chǎn)生的是氫氧化鈉和氫氧化鋁，兩個(gè)都 不是揮發(fā)性物質(zhì)，水解是微弱的，所以蒸干、灼燒后仍為偏鋁酸鈉，be可以類推。)3、b4、ad5、ad6、bd7、b8、ac9、c六、課后作業(yè)1、兩種金屬混合粉末15g,與足量的鹽酸反應(yīng)時(shí)生成11.2l氫氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，符合上述情況的金屬混合物的是 ()(雙選)a.mg 和 al b.mg 和 ag c.a