高中化学 第四章时 铝与铝合金 鲁科版必修精选PPT.ppt

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1、高中化学 第四章 时 铝与铝合金课件 鲁科版必修第1页，此课件共39页哦第四章材料家族中的元素第四章材料家族中的元素第第2节铝金属材料节铝金属材料第第1课时铝与铝合金课时铝与铝合金第2页，此课件共39页哦第3页，此课件共39页哦第4页，此课件共39页哦第5页，此课件共39页哦(1)等等量量的的铝铝分分别别与与足足量量盐盐酸酸和和NaOH溶溶液液反反应应，产产生生的的氢氢气气的体积比为的体积比为11。(2)足足量量的的铝铝分分别别与与等等物物质质的的量量的的盐盐酸酸和和NaOH溶溶液液反反应应，产产生生的的氢气的体积比为氢气的体积比为13。(3)一一定定量量的的铝铝分分别别与与一一定定量量的的盐

2、盐酸酸和和NaOH溶溶液液反反应应，若若产产生生氢氢气气的的体体积积比比介介于于13和和11之之间间时时，有有：铝铝与与盐盐酸酸反反应应时时，铝铝过过量量而而盐盐酸不足，酸不足，铝与铝与NaOH溶液反应时铝不足而溶液反应时铝不足而NaOH过量。过量。第6页，此课件共39页哦第7页，此课件共39页哦(1)Al3Al(OH)3或或Al(OH)4。与弱碱与弱碱(如氨水如氨水)或少量强碱反应生成或少量强碱反应生成Al(OH)3。Al33NH3H2O=Al(OH)33NHAl33OH=Al(OH)3与过量强碱反应生成与过量强碱反应生成Al(OH)4。Al34OH=Al(OH)4第8页，此课件共39页哦(

3、2)Al(OH)3Al3或或Al(OH)4。与强酸反应生成与强酸反应生成Al3。Al(OH)33H=Al33H2O与强碱反应生成与强碱反应生成Al(OH)4。Al(OH)3OH=Al(OH)4第9页，此课件共39页哦(3)Al(OH)4Al(OH)3或或Al3。与弱酸与弱酸(如碳酸如碳酸)或少量强酸反应生成或少量强酸反应生成Al(OH)3。Al(OH)4CO2(过量过量)=Al(OH)3 HCO或或2Al(OH)4CO2(少量少量)=2Al(OH)3 COH2OAl(OH)4H(少量少量)=Al(OH)3H2O与过量强酸反应生成与过量强酸反应生成Al3。Al(OH)44H=Al34H2O与铝盐

4、反应生成与铝盐反应生成Al(OH)3。3Al(OH)4Al3=4Al(OH)3第10页，此课件共39页哦A、B、C、D、E五五种种化化合合物物，均均含含有有某某种种常常见见金金属属元元素素，A中中又又含含有有钾钾元元素素，它它们们的的转转化化关关系系如如图图所所示示，其其中中A为为澄澄清清溶液，溶液，C为难溶的具有两性的白色固体，为难溶的具有两性的白色固体，E则易溶于水。则易溶于水。第11页，此课件共39页哦(1)写出化学式。写出化学式。A_，C_，D_，E_。第12页，此课件共39页哦第13页，此课件共39页哦第14页，此课件共39页哦第15页，此课件共39页哦硝酸硝酸稀盐酸稀盐酸氨水氨水氢

5、氧化钠溶液氢氧化钠溶液CO2(1)方方案案一一中中加加入入的的碱碱最最好好是是_，离离子子方方程程式式是是_。方方 案案 二二 中中 的的 酸酸 最最 好好 是是 通通 入入_，离离 子子 方方 程程_。第16页，此课件共39页哦(2)若若三三种种方方案案中中所所用用试试剂剂都都是是铝铝，稀稀盐盐酸酸，氢氢氧氧化化钠钠溶溶液液，制取制取1 mol Al(OH)3，完成表格内容：，完成表格内容：第17页，此课件共39页哦(3)综合比较三个用铝屑制取综合比较三个用铝屑制取Al(OH)3方案，你认为哪种方案，你认为哪种方案最好？原因是什么？方案最好？原因是什么？_。第18页，此课件共39页哦第19页

6、，此课件共39页哦(3)从从操操作作上上分分析析，方方案案一一中中NaOH的的量量和和方方案案二二中中盐盐酸酸的的量量不不易易控制；从原料消耗上分析控制；从原料消耗上分析，方案三最少方案三最少，方案一最多。方案一最多。答答案案：(1)NH3H2OAl33NH3H2O=Al(OH)33NH过过量量的的CO2Al(OH)4CO2(足足)=Al(OH)3HCO或或2Al(OH)4CO2(不足不足)=2Al(OH)3COH2O(2)方案一：方案一：3 mol3 mol方案二：方案二：1 mol1 mol方案三：方案三：mol mol(3)方案三最好，因为该方案易操作并节约盐酸和氢氧化钠方案三最好，因为

7、该方案易操作并节约盐酸和氢氧化钠第20页，此课件共39页哦甲甲、乙乙两两烧烧杯杯中中各各盛盛有有100 mL 3 molL1的的盐盐酸酸和和氢氢氧氧化化钠钠溶溶液液，向向两两烧烧杯杯中中分分别别加加入入等等质质量量的的铝铝粉粉，反反应应结结束束后后测测得得生生成成的的气气体体体体积积比比为为V(甲甲)V(乙乙)12，则则加加入入铝铝粉粉的的质质量量为为()A5.4 g B3.6 g C2.7 g D1.8 g第21页，此课件共39页哦解解析析：其其反反应应原原理理分分别别为为：2Al6HCl=2AlCl33H2；2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2。可可见见当当参参加加反反应应

8、的的HCl和和NaOH的的物物质质的的量量一一样样多多时时，产产生生H2的的体体积积比比是是13，而而题题设设条条件件体体积积比比为为12，说说明明此此题题投投入入的的铝铝粉粉对对盐盐酸酸来来说说是是过过量量的的，而而对对NaOH来来说说是是不不足的。足的。第22页，此课件共39页哦2Al6HCl=2AlCl33H26 mol3 mol3 molL10.1 L0.15 mol则则Al与与NaOH反应生成的反应生成的H2为为0.15 mol20.3 mol。2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2227 g3 mol54 g0.3 mol即投入的铝粉为即投入的铝粉为5.4 g。答案：

9、答案：A第23页，此课件共39页哦 变式训练变式训练2等等体体积积、等等物物质质的的量量浓浓度度的的硫硫酸酸、氢氢氧氧化化钠钠溶溶液液分分别别放放在在甲甲、乙乙两两个个烧烧杯杯中中，各各加加等等物物质质的的量量的的铝铝，生生成成氢氢气气的的体体积积比比为为56，则则甲甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是乙两烧杯中的反应情况可能分别是(B)A甲、乙中都是铝过量甲、乙中都是铝过量B甲中铝过量、乙中碱过量甲中铝过量、乙中碱过量C甲中酸过量、乙中铝过量甲中酸过量、乙中铝过量D甲中酸过量、乙中碱过量甲中酸过量、乙中碱过量第24页，此课件共39页哦解析：解析：发生反应有：发生反应有：2Al3H2SO4=Al

10、2(SO4)33H2；2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，讨讨论论：(1)若若酸酸碱碱均均过过量量，则则产产生生的的氢氢气气取取决决于于铝铝，铝铝的的质质量量相相同同，所以氢气体积比所以氢气体积比11。(2)若若酸酸碱碱均均不不够够，产产生生的的氢氢气气取取决决于于酸酸碱碱，根根据据方方程程式式，酸酸碱碱产生氢气的体积比为产生氢气的体积比为23。(3)现现在在生生成成氢氢气气的的体体积积比比是是56，处处于于 23和和11之之间间，由由于于铝铝消耗硫酸量大于碱消耗硫酸量大于碱，此时铝对于酸过量而对于碱不足。，此时铝对于酸过量而对于碱不足。第25页，此课件共39页哦第26页，此课件共

11、39页哦第27页，此课件共39页哦第28页，此课件共39页哦3.滴加过程中铝元素的存在形式分析。滴加过程中铝元素的存在形式分析。(1)向向1 L 1 molL1的的AlCl3溶液中滴加溶液中滴加NaOH溶液。溶液。第29页，此课件共39页哦(2)向向1 L 1 molL1的的NaAl(OH)4溶液中滴加稀盐酸。溶液中滴加稀盐酸。第30页，此课件共39页哦 特特别别提提醒醒：(1)NaOH溶溶液液和和AlCl3溶溶液液滴滴加加顺顺序序不不同同，则则现现象象不不同同，可可以以用用互互滴滴的的方方法法鉴鉴别别这这两两种种溶溶液液，同同理理，稀稀盐盐酸和酸和NaAl(OH)4溶液也可这样鉴别。溶液也可

12、这样鉴别。(2)向向铝铝盐盐中中滴滴强强碱碱溶溶液液，若若已已知知生生成成的的Al(OH)3沉沉淀淀的量的量，只要沉淀量不为最大值和零只要沉淀量不为最大值和零，消耗消耗OH的量有两种可能。的量有两种可能。第31页，此课件共39页哦若若OH不足不足，消耗消耗n(OH)nAl(OH)3。若若OH足量足量，消耗消耗OH共有两步：共有两步：将将Al3全全 部部 转转 化化 为为 Al(OH)3沉沉 淀淀：Al33OHAl(OH)3(最大值最大值)，再再 反反 应应 掉掉 部部 分分 Al(OH)3：Al(OH)3(反反 应应)OHAl(OH)4。第32页，此课件共39页哦向向20 mL AlCl3溶溶

13、液液中中滴滴入入2 molL1NaOH溶溶液液时时，沉沉淀淀质质量量与所滴加与所滴加NaOH溶液体积溶液体积(mL)关系如图所示：关系如图所示：第33页，此课件共39页哦(1)图中图中A点表示的意义是点表示的意义是_。(2)图中图中B点表示的意义是点表示的意义是_。(3)上述两步用总的离子方程式可表示为上述两步用总的离子方程式可表示为_。(4)假假设设溶溶液液中中有有0.39 g Al(OH)3沉沉淀淀，则则此此时时用用去去NaOH溶溶液液体体积为积为_。第34页，此课件共39页哦解解析析：把把NaOH溶溶液液滴滴入入AlCl3溶溶液液中中，先先产产生生Al(OH)3 沉沉淀淀，其其质质量量最

14、最大大值值为为A点点，然然后后全全部部消消失失溶溶解解(B点点)。其其总总反反应应的的离离子子方方程程式式为为Al34OH=Al(OH)4。当当有有0.39 g Al(OH)3沉沉淀淀生生成成时时有有两两种种情情况况，AlCl3过过量量，加加入入的的NaOH使使Al3部部分分产产生生沉沉淀淀，通通 过过Al33OH=Al(OH)3可可 计计 算算 出出 沉沉 淀淀：n(NaOH)3nAl(OH)30.015 mol，V(NaOH)0.0075 L。第35页，此课件共39页哦NaOH过量过量，使生成的使生成的Al(OH)3部分溶解后剩余部分溶解后剩余0.39 g。AlCl33NaOH=Al(OH

15、)33NaCl3 mol1 moln1(NaOH)0.01 moln1(NaOH)0.03 mol，第36页，此课件共39页哦Al(OH)3NaOH=NaAl(OH)41 mol1mol0005 moln2(NaOH)n2(NaOH)0.005 mol，共消耗共消耗NaOH 0.035 mol。V(NaOH)0.0175 L。答案：答案：(1)沉淀质量最大值沉淀质量最大值(2)沉淀完全消失沉淀完全消失(3)Al34OH=Al(OH)4(4)7.5 mL或或17.5 mL第37页，此课件共39页哦 变式训练变式训练3在在Al2(SO4)3和和MgSO4的的混混合合溶溶液液中中，滴滴加加NaOH溶

16、溶液液，生生成成沉沉淀淀的的量量与与滴滴入入 NaOH溶溶液液的的体体积积关关系系如如图图所所示示，则则原原混混合合液中液中 Al2(SO4)3与与MgSO4的物质的量浓度之比为的物质的量浓度之比为(D)A61B31C21D12第38页，此课件共39页哦解解析析：据据图图示示，V(NaOH)为为5060 mL时时发发生生反反应应Al(OH)3NaOH=NaAl(OH)4，又又V(NaOH)为为050 mL时时发发生生的的反反应应为为：Al33OH=Al(OH)3和和Mg22OH=Mg(OH)2，所所以以用用来来沉沉淀淀Al3和和Mg2的的NaOH溶溶液液分分别别为为30 mL和和20 mL，即即n(Al3)n(Mg2)11，所所以以原原混混合合液液中中Al2(SO4)3与与MgSO4的的物物质质的的量浓度之比为量浓度之比为12。第39页，此课件共39页哦