铝的氧化物与氢氧化物(上课课件).ppt

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1、铝的氧化物和氢氧化物铝的氧化物和氢氧化物第一单元第一单元 从铝土矿到铝合金从铝土矿到铝合金 铝土矿铝土矿NaOH溶液溶液溶解溶解过滤过滤酸化酸化过滤过滤灼烧灼烧电解电解残渣残渣二氧化碳二氧化碳滤液滤液H2O铝铝铝土矿铝土矿复习复习用酸？用酸？用用HCl?英帝国王冠：英帝国王冠：镶有镶有4 4粒红宝石、粒红宝石、1111粒祖母绿、粒祖母绿、1616粒宝石蓝、粒宝石蓝、227227粒珍珠粒珍珠和超过和超过28002800粒粒大大小小的钻石。大大小小的钻石。认识认识 Al2O3走进自然走进自然红刚玉红刚玉棕刚玉棕刚玉白刚玉白刚玉耐磨的轴承耐磨的轴承 耐高温的陶瓷耐高温的陶瓷走进生活走进生活认识认识

2、Al2O3氧化铝氧化铝(Al2O3)：纯净的氧化铝是白色粉末，熔点纯净的氧化铝是白色粉末，熔点2054、沸点、沸点2980，不溶于水，为，不溶于水，为两性氧化物，能溶于无机酸和碱溶液两性氧化物，能溶于无机酸和碱溶液中中。氧氧化化铝铝是是制制金金属属铝铝的的基基本本原原料料，也也用用于于制制各各种种耐耐火火砖砖、耐耐火火坩坩埚埚、耐耐火火管管等等；高高纯纯的的型型氧氧化化铝铝还还是是生生产产人造刚玉、人造红宝石和蓝宝石的原料人造刚玉、人造红宝石和蓝宝石的原料。分析问题分析问题 Al2O3的化学性质的化学性质 Al2O32NaOH 2NaAlO2H2O酸性氧化物酸性氧化物?氧化铝属于哪一类氧化物呢

3、氧化铝属于哪一类氧化物呢?Al2O3酸酸碱性氧化物碱性氧化物?溶解溶解溶解溶解 Al2O3盐酸盐酸NaOH解决问题解决问题两性氧化物：两性氧化物：既能与既能与酸酸反应又能与反应又能与碱碱反应反应生成生成盐盐和和水水的氧化物。的氧化物。Al2O3的化学性质的化学性质-具有两性具有两性酸酸铝盐铝盐 水水 碱碱偏铝酸盐偏铝酸盐 水水酸性氧化物酸性氧化物碱性氧化物碱性氧化物两性两性Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O知知道道了了吧吧!Al(OH)3Al2O3NaAlO2氢氧化铝氢氧化铝 Al(OH)Al(OH)3 3（1 1）物理性质：）物理性质：

4、氢氧化铝是氢氧化铝是白色胶状物白色胶状物质，质，不溶于水不溶于水，有，有强的强的吸附性吸附性，可以吸附水中的悬浮物和各种，可以吸附水中的悬浮物和各种色素。色素。（2 2）化学性质：）化学性质：不稳定性不稳定性：氢氧化铝不稳定，受热易分解。：氢氧化铝不稳定，受热易分解。2Al(OH)2Al(OH)3 3 AlAl2 2O O3 32H2H2 2O O这是工业上制取纯净氧化铝的方法。这是工业上制取纯净氧化铝的方法。溶解溶解溶解溶解实验探究实验探究Al(OH)3HCl NaOHAl(OH)3写出写出Al(OH)3分别与盐酸和分别与盐酸和NaOH反应的离子反应的离子方程式方程式Al(OH)3具有两性具

5、有两性两性氢氧化物：两性氢氧化物：既可以与既可以与酸酸又可以与又可以与碱碱 反应反应 生成生成盐盐和和水水的氢氧化物的氢氧化物氢氧化铝是否具有两性？氢氧化铝是否具有两性？【演示实验演示实验】归纳一下:氢氧化铝为两性氢氧化物H+AlOAlO2 2-+H2O Al(OH)3 Al3+3OH-碱式电离酸式电离与碱反应与酸反应Al3+和强碱反应和强碱反应AlCl3+3NaOH=Al(0H)3+3NaCl沉淀完全后沉淀完全后,继续加入继续加入 NaOHNaOHAl(0H)3+NaOH=NaAlO2+2H2O将上面两个反应相加得：将上面两个反应相加得：AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H

6、2O写成离子方程式：写成离子方程式：Al3+3OH-=Al(0H)3（碱少量碱少量）Al3+4OH-=AlO2-+2H2O（碱过量碱过量）沉淀被溶解沉淀被溶解Al3+和弱碱反应和弱碱反应AlCl3+3NH3.H2O=Al(0H)3+3NH4Cl沉淀完全后沉淀完全后,继续滴加氨水：继续滴加氨水：沉淀不溶解沉淀不溶解注意注意AlAl3+3+和强碱反应的区别和强碱反应的区别写成离子方程式写成离子方程式Al3+3NH3.H2O=Al(0H)3+3NH4+故，用故，用AlAl3+3+制取制取Al(0H)Al(0H)3 3用弱碱更合适用弱碱更合适3NH4OH AlO2-与强酸的反应与强酸的反应NaAlO2

7、+HCl+H2O=Al(0H)3 +NaCl沉淀完全后，继续加入沉淀完全后，继续加入盐酸，盐酸，Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O将上面两化学反应加和得将上面两化学反应加和得NaAlO2+4HCl=AlCl3+2H2O+NaCl写成离子方程式写成离子方程式AlO2-+H+H2O=Al(0H)3（酸少量酸少量）AlO2-+4H+=Al3+2H2O（酸过量酸过量）沉淀被溶解沉淀被溶解AlO2-与弱酸的反应与弱酸的反应2NaAlO2+CO2+3H2O=Na2CO3+2Al(0H)3 沉淀完全后，继续通入沉淀完全后，继续通入COCO2 2沉淀不溶解，发生了如下沉淀不溶解，发生了如下反应：反

8、应：CO2+H2O+Na2CO3=2NaHCO3注意注意AlOAlO2 2-与强酸反应的区别与强酸反应的区别写成离子方程式写成离子方程式:2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(0H)3+CO32-AlO2-+CO2+2H2O=Al(0H)3+HCO3-故，由故，由AlOAlO2 2-制取制取Al(0H)Al(0H)3 3用弱酸更合适用弱酸更合适少量少量过量过量知知道道了了吧吧!Al(OH)3Al2O3NaAlO2Al3+和和AlO2-Al3+3AlO2-+6H2O=4Al(0H)3 新增离子共存问题新增离子共存问题AlAl3+3+不能和不能和AlOAlO2 2-，OHOH-共存共存AlOAl

9、O2 2-不能和不能和AlAl3+3+，H H+共存共存 Al(OH)Al(OH)3 3（胶体（胶体 ）具有很强的吸）具有很强的吸附能力，能凝聚水中的悬浮物并使附能力，能凝聚水中的悬浮物并使之沉降，从而达到净水目的。之沉降，从而达到净水目的。Al(OH)3的应用的应用 净水剂净水剂 明矾的净水作用是因为明矾溶于明矾的净水作用是因为明矾溶于水可生成水可生成Al(OH)Al(OH)3 3（胶体（胶体 ）。）。KAl(SO4)212H2OKAl(SO4)2=K+Al3+2SO42-明矾明矾无色晶体，易溶于水无色晶体，易溶于水Al3+3H2OAl(OH)3（胶体）（胶体）+3H+=介绍介绍HClNH3

10、H2O NaOH CO2+H2OAl(OH)3AlCl3NaAlO2Al2O3HCl NaOH【归纳归纳总结总结】氧化铝、氢氧化铝与铝盐、偏铝酸盐之间的转化关系氧化铝、氢氧化铝与铝盐、偏铝酸盐之间的转化关系HCl（少量）（少量）NaOH（少量）（少量）铝图练习铝图练习1向含向含1molAlCl3溶液中溶液中,逐渐加入逐渐加入NaOH溶液溶液,生生成沉淀的物质的量成沉淀的物质的量n(Al(OH)3与消耗与消耗NaOH溶液溶液的物质的量的物质的量n(NaOH)关系图关系图:n(Al(OH)3 1 0.8 0.6 0.4 0.2 01 2 3 4 5 n(NaOH)Al3+3OH=Al(OH)3Al

11、(OH)3+OH=AlO2+2H2O铝图练习铝图练习2向含向含4molNaOH溶液中溶液中,逐渐加入逐渐加入AlCl3的溶液的溶液，生成沉淀的物质的量，生成沉淀的物质的量n(Al(OH)3与消耗与消耗AlCl3溶溶液的物质的量液的物质的量n(AlCl3)关系图关系图:n(Al(OH)3 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 1 4/3 2 3 4(AlCl3)Al3+4OH=AlO22H2O3AlO2+Al3+6H2O=4Al(OH)3 4/3铝图练习铝图练习3向含向含1molAlCl3溶液中溶液中,逐渐加入逐渐加入NH3 H2O 溶液溶液,生成沉淀的物质的量生成沉淀的物质的量n(Al(OH

12、)3与消耗与消耗NH3 H2O溶液的物质的量溶液的物质的量n(NH3 H2O)关系图关系图:n(Al(OH)3 1 0.8 0.6 0.4 0.2 01 2 3 4 n(NH3 H2O)Al3+3NH3 H2O =Al(OH)33NH4+铝图练习铝图练习4向含向含1molMgCl2和和1mol AlCl3溶液中溶液中,逐渐加入逐渐加入NaOH溶液溶液,生成沉淀的物质的量与消耗生成沉淀的物质的量与消耗NaOH溶溶液的物质的量液的物质的量n(NaOH)关系图关系图:n(沉淀)2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 01 2 3 4 5 6 n(NaOH)先:Al3+3OH=Al(OH)3 后：Mg

13、2+2OH=Mg(OH)2 Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O铝图练习铝图练习5向含向含1molAlCl3溶液中溶液中,逐渐加入逐渐加入NaAlO2 溶液溶液,生成沉淀的物质的量生成沉淀的物质的量n(Al(OH)3与消耗与消耗NaAlO2 溶液的物质的量溶液的物质的量n(NaAlO2)关系图关系图:n(Al(OH)3 5 4 3 2 1 01 2 3 4 n(NaAlO2)Al3+3AlO2+6H2O=4Al(OH)3 铝图练习铝图练习6向含向含1molNaAlO2溶液中溶液中,逐渐加入逐渐加入HCl 溶液溶液,生生成沉淀的物质的量成沉淀的物质的量n(Al(OH)3与消耗与消耗HCl溶液

14、的溶液的物质的量物质的量n(HCl)关系图关系图:n(Al(OH)3 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 1 2 3 4 n(HCl)AlO2+H+H2O=Al(OH)3 Al(OH)33HAl3+3H2O铝图练习铝图练习7向含向含4molHCl溶液中溶液中,逐渐加入逐渐加入NaAlO2溶液溶液,生生成沉淀的物质的量成沉淀的物质的量n(Al(OH)3与消耗与消耗NaAlO2l溶溶液的物质的量液的物质的量n(NaAlO2)关系图关系图:n(Al(OH)3 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 n(NaAlO2)AlO2+4H+=Al3+2H2O Al3+3AlO2+6H2O=4Al(OH)

15、3【问题解决问题解决】现有两瓶失去标签的现有两瓶失去标签的NaOH溶液和溶液和AlCl3溶液溶液,不不用任何试剂能不能鉴别用任何试剂能不能鉴别?操作操作 离子方程式离子方程式 图像图像往往AlClAlCl3 3溶液溶液中加入中加入NaOHNaOH溶溶液至过量液至过量AlAl3+3+3OH+3OH-=Al(OH)=Al(OH)3 3Al(OH)Al(OH)3 3+OH+OH-=AlO=AlO2 2-+2H+2H2 2O O沉淀量沉淀量V(HCl)V(HCl)0 0往往NaAlONaAlO2 2溶液溶液中加入中加入 稀盐稀盐酸至过量酸至过量AlOAlO2 2-+H+H+H+H2 2O=Al(OH)

16、O=Al(OH)3 3Al(OH)Al(OH)3 3+3H+3H+=Al=Al3+3+3H+3H2 2O O沉淀量沉淀量V(AlClV(AlCl3 3)0 0AlAl3+3+4OH+4OH-=AlO=AlO2 2-+2H+2H2 2O OAlAl3+3+3AlO+3AlO2 2-+6H+6H2 2O=4Al(OH)O=4Al(OH)3 3往往NaOHNaOH溶液溶液中加入中加入 AlClAlCl3 3溶液至过量溶液至过量沉淀量沉淀量V(NaAlOV(NaAlO2 2)0 0往稀盐酸溶往稀盐酸溶液中加入液中加入 NaAlONaAlO2 2至过量至过量AlOAlO2 2-+4H+4H+=Al=Al3+3+H+H2 2O O AlAl3+3+3AlO+3AlO2 2-+6H+6H2 2O=4Al(OH)O=4Al(OH)3 3沉淀量沉淀量V(NaOH)V(NaOH)0 01.AlCl1.AlCl3 3溶液中逐滴加入溶液中逐滴加入NaOHNaOH溶液，消耗溶液，消耗NaOHNaOH溶液体积（溶液体积（X X轴）和生成沉淀（轴）和生成沉淀（Y Y轴）之间的轴）之间的函数关系可用下图来表示，则下列关系图正函数关系可用下图来表示，则下列关系图正确的是确的是()()【巩固提高巩固提高】A0XY0YXA B C D0XY0XY