人教版高中化学全程学习方略配套课件 4.2.1铝与铝合金 鲁科必修1.ppt
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1、2021/8/9 星期一12021/8/9 星期一22021/8/9 星期一32021/8/9 星期一42021/8/9 星期一52021/8/9 星期一62021/8/9 星期一72021/8/9 星期一82021/8/9 星期一92021/8/9 星期一102021/8/9 星期一112021/8/9 星期一122021/8/9 星期一132021/8/9 星期一142021/8/9 星期一152021/8/9 星期一16【典例【典例1 1】A A、B B、C C、D D、E E五种化合物,均含五种化合物,均含有某种常见元素,它们的转化关系如图所示,有某种常见元素,它们的转化关系如图所示,
2、其中其中A A为澄清溶液,为澄清溶液,C C为难溶的白色固体,为难溶的白色固体,E E则则易溶于水,已知易溶于水,已知A A中含钾元素。中含钾元素。2021/8/9 星期一17请回答下列问题:请回答下列问题:(1)(1)写出化学式:写出化学式:B_B_,D_D_。(2)(2)五种化合物中难溶于水的是五种化合物中难溶于水的是_(_(填化学式填化学式)。(3)(3)写出下列反应的离子方程式:写出下列反应的离子方程式:ABAB:_,BEBE:_,CECE:_。2021/8/9 星期一18 【思路点拨】【思路点拨】解答本题要注意以下三点:解答本题要注意以下三点:2021/8/9 星期一19【自主解答】
3、【自主解答】本题主要考查铝的化合物之间的相互转化关本题主要考查铝的化合物之间的相互转化关系,以物质系,以物质B B作为突破口,作为突破口,B B既能与既能与NaOHNaOH反应,又能与反应,又能与HClHCl反反应,且能受热分解,应,且能受热分解,B B为为Al(OH)Al(OH)3 3,C C为为AlAl2 2O O3 3,则,则D D为为AlClAlCl3 3,E E为为NaAl(OH)NaAl(OH)4 4,A,A与过量与过量COCO2 2反应生成反应生成B B,A A为为KAl(OH)KAl(OH)4 4。2021/8/9 星期一20答案:答案:(1)Al(OH)(1)Al(OH)3
4、3 AlClAlCl3 3(2)Al(OH)(2)Al(OH)3 3、AlAl2 2O O3 3(3)(3)Al(OH)Al(OH)4 4-+CO+CO2 2=Al(OH)=Al(OH)3 3+HCO+HCO3 3-Al(OH)Al(OH)3 3+OH+OH-=Al(OH)Al(OH)4 4-AlAl2 2O O3 3+2OH+2OH-+3H+3H2 2O=2O=2Al(OH)Al(OH)4 4-2021/8/9 星期一212021/8/9 星期一252021/8/9 星期一262021/8/9 星期一272021/8/9 星期一282021/8/9 星期一29【典例【典例2 2】把】把NaO
5、HNaOH、MgClMgCl2 2、AlClAlCl3 3三种固体组成的混合物溶三种固体组成的混合物溶于足量水后,产生于足量水后,产生1.16 g1.16 g白色沉淀,再向所得浊液中逐滴白色沉淀,再向所得浊液中逐滴加入加入1.00 molL1.00 molL-1-1 HCl HCl 溶液,加入溶液,加入HClHCl溶液的体积与生成溶液的体积与生成沉淀的关系如图所示。沉淀的关系如图所示。2021/8/9 星期一30(1)A(1)A点的沉淀物的化学式为点的沉淀物的化学式为_,理由,理由_。(2)(2)写出写出A A点至点至B B点发生反应的离子方程式点发生反应的离子方程式_。(3)(3)原混合物中
6、原混合物中MgClMgCl2 2的质量是的质量是_g_g,AlClAlCl3 3的质量是的质量是 _g_g,NaOHNaOH的质量是的质量是_g_g。(4)C(4)C点点HClHCl溶液的体积为溶液的体积为_mL_mL。2021/8/9 星期一31 【思路点拨】【思路点拨】(1)(1)混合物溶于水以后溶液和沉淀的组混合物溶于水以后溶液和沉淀的组成要分析清楚。成要分析清楚。(2)H(2)H+与溶液中离子的反应顺序是解答本题的一个关键点。与溶液中离子的反应顺序是解答本题的一个关键点。2021/8/9 星期一32【自主解答】【自主解答】(1)(1)加入加入10.0 mL HCl10.0 mL HCl
7、溶液后沉淀才增加,说明溶液后沉淀才增加,说明加入加入10.0 mL HCl10.0 mL HCl溶液正好把过量的溶液正好把过量的NaOHNaOH中和掉,故中和掉,故A A点的沉点的沉淀物只有淀物只有Mg(OH)Mg(OH)2 2。(2)A B(2)A B,Al(OH)Al(OH)4 4-刚好生成刚好生成Al(OH)Al(OH)3 3,反应为,反应为Al(OH)Al(OH)4 4-+H+H+=Al(OH)=Al(OH)3 3+H+H2 2O O。(3)n(MgCl(3)n(MgCl2 2)=n)=nMg(OH)Mg(OH)2 2=m(MgClm(MgCl2 2)=0.02 mol95 gmol)
8、=0.02 mol95 gmol-1-1=1.90 g,=1.90 g,n(AlCln(AlCl3 3)=n)=nAl(OH)Al(OH)4 4-=n(HCl)=n(HCl)10.010.030.030.0=1.00 molL=1.00 molL-1-1(30.0 mL-10.0 mL)10(30.0 mL-10.0 mL)10-3-3 LmL LmL-1-1=0.02 mol=0.02 mol,2021/8/9 星期一33m(AlClm(AlCl3 3)=0.02 mol133.5 gmol)=0.02 mol133.5 gmol-1-1=2.67 g,=2.67 g,n(NaOH)=2n(
9、MgCln(NaOH)=2n(MgCl2 2)+4n(AlCl)+4n(AlCl3 3)+1.00 molL)+1.00 molL-1-10.01 L0.01 L=0.13 mol,=0.13 mol,m(NaOH)=0.13 mol40 gmolm(NaOH)=0.13 mol40 gmol-1-1=5.20 g=5.20 g。(4)(4)从从B CB C,加入的,加入的HClHCl溶液刚好把溶液刚好把Mg(OH)Mg(OH)2 2、Al(OH)Al(OH)3 3溶溶解掉。解掉。n(HCl)=30.0 mL10n(HCl)=30.0 mL10-3-3 LmL LmL-1-11.00 molL
10、1.00 molL-1-1+2nMg(OH)2nMg(OH)2 2+3nAl(OH)+3nAl(OH)3 3=0.13 mol;V(HCl)=0.13 mol;V(HCl)=0.13 L=130 mL=0.13 L=130 mL。2021/8/9 星期一34答案:答案:(1)Mg(OH)(1)Mg(OH)2 2 因为加入因为加入10.0 mL HCl10.0 mL HCl溶液恰好中和溶液恰好中和过量的过量的NaOHNaOH,再加,再加HClHCl溶液沉淀增多,说明溶液沉淀增多,说明Al(OH)Al(OH)4 4-转转化为化为Al(OH)Al(OH)3 3,故,故A A点沉淀为点沉淀为Mg(OH
11、)Mg(OH)2 2(2)(2)Al(OH)Al(OH)4 4-+H+H+=Al(OH)=Al(OH)3 3+H+H2 2O O(3)1.90 2.67 5.20 (4)130(3)1.90 2.67 5.20 (4)1302021/8/9 星期一352021/8/9 星期一402021/8/9 星期一412021/8/9 星期一422021/8/9 星期一432021/8/9 星期一442021/8/9 星期一452021/8/9 星期一46【典例】在【典例】在m mL b molLm mL b molL-1-1 AlCl AlCl3 3溶液中,加入等体积溶液中,加入等体积a molLa m
12、olL1 1的的NaOHNaOH溶液。溶液。(1)(1)当当a3ba3b时,生成时,生成Al(OH)Al(OH)3 3沉淀的物质的量是沉淀的物质的量是_mol_mol。(2)(2)当当a a、b b满足满足_条件时,无沉淀生成。条件时,无沉淀生成。(3)(3)当当a a、b b满足满足_条件时,有沉淀生成且溶液中无条件时,有沉淀生成且溶液中无AlAl3+3+存存在,生成在,生成Al(OH)Al(OH)3 3沉淀的物质的量是沉淀的物质的量是_。2021/8/9 星期一47【思路点拨】【思路点拨】解答本题时要注意以下两点:解答本题时要注意以下两点:2021/8/9 星期一48【自主解答】【自主解答
13、】(1)(1)当当a3ba3b时,时,NaOHNaOH不足,发生反应为:不足,发生反应为:Al Al3+3+3OH+3OH-=Al(OH)=Al(OH)3 3 1 3 1 1 3 1 a molL a molL1 1m10m10-3-3 L x L xx=1/3am10 x=1/3am10-3-3 mol mol(2)(2)当当n(OHn(OH-)4n(Al)4n(Al3+3+)时,即时,即a4ba4b时,发生反应:时,发生反应:AlAl3+3+4OH+4OH-=Al(OH)=Al(OH)4 4-,此时无沉淀生成。,此时无沉淀生成。(3)(3)当当03ba03ba4b4b时,时,AlAl3+3
14、+沉淀完全且沉淀完全且Al(OH)Al(OH)3 3部分溶解,部分溶解,发生反应:发生反应:2021/8/9 星期一49AlAl3+3+3OH+3OH-=Al(OH)=Al(OH)3 3Al(OH)Al(OH)3 3+OH+OH-=Al(OH)=Al(OH)4 4-nAl(OH)nAl(OH)3 3=4n(Al=4n(Al3+3+)-n(OH)-n(OH-)=(4b m10)=(4b m10-3-3-a m10-a m10-3-3)mol)mol=(4b-a)m10=(4b-a)m10-3-3 mol mol。答案:答案:(1)1/3am10(1)1/3am10-3-3 (2)a4b (2)a
15、4b(3)03b a(3)03b a4b (4b-a)m104b (4b-a)m10-3-3 mol mol2021/8/9 星期一502021/8/9 星期一54【典例【典例1 1】下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是】下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是A.A.铝在常温下不能与氧气反应铝在常温下不能与氧气反应B.B.常温下,铝制容器不能盛放所有的酸和碱常温下,铝制容器不能盛放所有的酸和碱C.C.氢氧化铝既能溶于强酸,又能溶于强碱氢氧化铝既能溶于强酸,又能溶于强碱D.D.氧化铝只能与酸反应,不能与碱反应氧化铝只能与酸反应,不能与碱反应【易错选项】【易错选项】A A2021/8/9 星期一
16、55【易错剖析】【易错剖析】(1)(1)易错选项分析易错选项分析本题易错选本题易错选A A的原因在于忽略了常温下铝与氧气缓慢反应生的原因在于忽略了常温下铝与氧气缓慢反应生成致密的氧化膜,这层薄膜能阻止内部的金属继续与氧气成致密的氧化膜,这层薄膜能阻止内部的金属继续与氧气发生反应。发生反应。2021/8/9 星期一56(2)(2)其他错误选项分析其他错误选项分析【标准答案】【标准答案】C C2021/8/9 星期一57【典例【典例2 2】在】在200 mL MgCl200 mL MgCl2 2和和AlClAlCl3 3的混合溶液中,其浓度分的混合溶液中,其浓度分别为:别为:MgClMgCl2 2
17、 2 molL 2 molL-1-1,AlClAlCl3 3 3 molL 3 molL-1-1。现欲使其中。现欲使其中的的MgMg2+2+转化为转化为Mg(OH)Mg(OH)2 2沉淀而从溶液中分离出来,至少需要沉淀而从溶液中分离出来,至少需要1.5 molL1.5 molL-1-1的的NaOHNaOH溶液的体积是溶液的体积是A.0.533 L B.0.267 LA.0.533 L B.0.267 LC.1.0 L D.2.13 LC.1.0 L D.2.13 L【易错选项】【易错选项】A A2021/8/9 星期一58【易错剖析】【易错剖析】本题易错选本题易错选A A的原因在于由于存在知识
18、缺陷而的原因在于由于存在知识缺陷而导致思维不严密,未考虑导致思维不严密,未考虑AlAl3+3+也与也与OHOH-反应。反应。MgMg2+2+物质的量为物质的量为(0.22)mol=0.4 mol,(0.22)mol=0.4 mol,全部转化为沉淀时需全部转化为沉淀时需0.8 mol NaOH0.8 mol NaOH,所以需,所以需NaOHNaOH溶液体积为溶液体积为0.8/1.5=0.533(L)0.8/1.5=0.533(L)。实际上。实际上AlAl3+3+也也要消耗要消耗NaOH,NaOH,完全转化为完全转化为Al(OH)Al(OH)4 4-后,后,Mg(OH)Mg(OH)2 2才能从溶液
19、才能从溶液中过滤出来。中过滤出来。2021/8/9 星期一59【正确解析】【正确解析】AlAl3+3+4OH 4OH-Al(OH)Al(OH)4 4-1 mol 4 mol 1 mol 4 mol(30.2)mol x(30.2)mol xx=2.4 molx=2.4 molMgMg2+2+2OH 2OH-Mg(OH)Mg(OH)2 21 mol 2 mol1 mol 2 mol(20.2)mol y(20.2)mol yy=0.8 moly=0.8 mol所以所以V(NaOH)=(2.4+0.8)mol/1.5 molLV(NaOH)=(2.4+0.8)mol/1.5 molL-1-1=2.
20、13 L=2.13 L。【标准答案】【标准答案】D D2021/8/9 星期一602021/8/9 星期一611.1.下列关于铝元素的叙述正确的是下列关于铝元素的叙述正确的是()()A.A.铝是一种比较活泼的金属铝是一种比较活泼的金属B.B.常温下铝不能与氧气反应常温下铝不能与氧气反应C.C.氧化铝不能通过分解反应制得氧化铝不能通过分解反应制得D.D.在化学反应中在化学反应中,铝容易得到电子铝容易得到电子,是氧化剂是氧化剂【解析】【解析】选选A A。常温下铝能与空气中的氧气反应生成致密的。常温下铝能与空气中的氧气反应生成致密的氧化物薄膜,在化学反应中氧化物薄膜,在化学反应中,铝容易失去电子铝容
21、易失去电子,是还原剂。是还原剂。2021/8/9 星期一622.2.下列各组物质能相互反应得到下列各组物质能相互反应得到Al(OH)Al(OH)3 3的是的是()()A.AlA.Al跟跟NaOHNaOH溶液共热溶液共热B.B.少量少量Al(NOAl(NO3 3)3 3跟大量的跟大量的NaOHNaOH溶液溶液C.AlC.Al2 2O O3 3和水共热和水共热D.AlD.Al2 2(SO(SO4 4)3 3和过量的氨水和过量的氨水【解析】【解析】选选D D。铝跟氢氧化钠溶液、铝盐与过量很多的氢氧。铝跟氢氧化钠溶液、铝盐与过量很多的氢氧化钠溶液反应都是得到四羟基合铝酸钠;化钠溶液反应都是得到四羟基合
22、铝酸钠;C C项不反应。项不反应。2021/8/9 星期一633.3.既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应的化合物是既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应的化合物是()()Al(OH)Al(OH)3 3 Al Al2 2O O3 3 Al NaHCO Al NaHCO3 3Mg(OH)Mg(OH)2 2A.B.A.B.C.D.C.D.【解析】【解析】选选C C。AlAl、AlAl2 2O O3 3、Al(OH)Al(OH)3 3、NaHCONaHCO3 3四种物质既能与四种物质既能与盐酸反应,又能与盐酸反应,又能与NaOHNaOH溶液反应,但溶液反应,但AlAl属于单质。属于单质。2021/
23、8/9 星期一644.4.两份等体积等浓度的两份等体积等浓度的NaOHNaOH溶液,分别与体积相等的溶液,分别与体积相等的AlClAlCl3 3、MgClMgCl2 2溶液混合,充分反应后溶液混合,充分反应后AlAl3+3+、MgMg2+2+均恰好形成沉淀,则均恰好形成沉淀,则原原AlClAlCl3 3、MgClMgCl2 2溶液浓度之比是溶液浓度之比是()()A.23 B.12 C.11 D.32A.23 B.12 C.11 D.32【解析】【解析】选选A A。设消耗。设消耗NaOHNaOH物质的量为物质的量为a a。MgMg2+2+2OH+2OH-=Mg(OH)=Mg(OH)2 2a/2
24、aa/2 aAlAl3+3+3OH+3OH-=Al(OH)=Al(OH)3 3a/3 aa/3 aAlClAlCl3 3、MgClMgCl2 2浓度之比为浓度之比为2323。2021/8/9 星期一655.5.分析下图中各物质的转化关系。分析下图中各物质的转化关系。已知已知A A是地壳中含量最高的金属元素单质。是地壳中含量最高的金属元素单质。(1)(1)写出写出B B、D D的化学式:的化学式:B_B_;D_D_。(2)(2)写出离子方程式:写出离子方程式:CDCD:_;B+COB+CO2 2DD:_。2021/8/9 星期一66【解析】【解析】因为因为A A是地壳中含量最高的金属元素单质,则
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