Al及其化合物的性質(zhì)與實(shí)驗(yàn)探究

1、1會(huì)計(jì)學(xué)Al及其化合物的性質(zhì)與實(shí)驗(yàn)探究及其化合物的性質(zhì)與實(shí)驗(yàn)探究按反應(yīng)類(lèi)型寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式各按反應(yīng)類(lèi)型寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式各一個(gè)（是離子反應(yīng)的只寫(xiě)離子方程式）一個(gè)（是離子反應(yīng)的只寫(xiě)離子方程式）置換反置換反應(yīng)應(yīng) ；化合反化合反應(yīng)應(yīng) 。（2 2）用石墨作電極，電解上述實(shí)驗(yàn)分離出的溶液，）用石墨作電極，電解上述實(shí)驗(yàn)分離出的溶液，兩極產(chǎn)生氣泡。持續(xù)電解，在陰極附近的溶液中兩極產(chǎn)生氣泡。持續(xù)電解，在陰極附近的溶液中還可觀察到的現(xiàn)象還可觀察到的現(xiàn)象是是 。解釋此現(xiàn)象的離子方程式解釋此現(xiàn)象的離子方程式是是 。(3)(3)工業(yè)上可用鋁與軟錳礦工業(yè)上可用鋁與軟錳礦( (主要成分為主要成分

2、為MnOMnO2 2) )反反應(yīng)來(lái)冶煉金屬錳。應(yīng)來(lái)冶煉金屬錳。 用鋁與軟錳礦冶煉錳的原理是（用化學(xué)方程式用鋁與軟錳礦冶煉錳的原理是（用化學(xué)方程式表表示）示） 。MnOMnO2 2在在H H2 2O O2 2分解反應(yīng)中作催化劑。若將適量分解反應(yīng)中作催化劑。若將適量MnOMnO2 2加入酸化后的加入酸化后的H H2 2O O2 2溶液中，溶液中，MnOMnO2 2溶解產(chǎn)生溶解產(chǎn)生MnMn2 2，該，該反應(yīng)的離子方程式反應(yīng)的離子方程式是是 。解析解析 （1 1）由）由CuClCuCl2 2溶液中溶液中CuCu2+2+的水解使溶液呈的水解使溶液呈酸性，所以會(huì)有酸性，所以會(huì)有2Al+6H2Al+6H+

3、+ 2Al2Al3+3+3H+3H2 2,也有也有2Al+3Cu2Al+3Cu2+ 2+ 2Al2Al3+3+3Cu;+3Cu;單質(zhì)銅在潮單質(zhì)銅在潮濕空氣中由紅色變?yōu)榫G色，化學(xué)方程式可寫(xiě)成：濕空氣中由紅色變?yōu)榫G色，化學(xué)方程式可寫(xiě)成：2Cu+O2Cu+O2 2+H+H2 2O+COO+CO2 2 CuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3。（2 2）用石墨作電極）用石墨作電極, ,電解電解AlClAlCl3 3溶液溶液, ,電解的方程電解的方程式為：式為：2AlCl2AlCl3 3+6H+6H2 2O O 2Al(OH)2Al(OH)3 3+3H+3H2 2+3Cl+3Cl2 2持續(xù)電解

4、持續(xù)電解, ,電解水電解水, ,陰極：陰極：2H2H2 2O+2eO+2e- - H H2 2+2OH+2OH- -電解電解從而使陰極區(qū)從而使陰極區(qū)OHOH- -濃度增大，所以會(huì)看到有白色沉濃度增大，所以會(huì)看到有白色沉淀生成，后沉淀逐漸溶解至消失。淀生成，后沉淀逐漸溶解至消失。（3 3）類(lèi)似于鋁熱反應(yīng)）類(lèi)似于鋁熱反應(yīng)根據(jù)題意可寫(xiě)出離子方程式：根據(jù)題意可寫(xiě)出離子方程式：MnOMnO2 2+H+H2 2O O2 2+2H+2H+ + Mn Mn2+2+O+O2 2+2H+2H2 2O O答案答案 （1 1）2Al+6H2Al+6H+ + 2Al 2Al3+3+3H+3H2 2或或2Al+3Cu2A

5、l+3Cu2+2+ 2Al 2Al3+3+3Cu+3Cu2Cu+O2Cu+O2 2+H+H2 2O+COO+CO2 2 Cu Cu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3（2 2）生成白色沉淀）生成白色沉淀, ,后沉淀逐漸溶解至消失后沉淀逐漸溶解至消失AlAl3+3+3OH+3OH- - Al(OH) Al(OH)3 3Al(OH)Al(OH)3 3+OH+OH- - +2H +2H2 2O O（3 3）3MnO3MnO2 2+4Al 3Mn+2Al+4Al 3Mn+2Al2 2O O3 3MnOMnO2 2+H+H2 2O O2 2+2H+2H+ + Mn Mn2+2+O+O2 2+2H+

6、2H2 2O O2lOA【實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究2 2】某研究小組探究某研究小組探究MgClMgCl2 2和和AlClAlCl3 3混合混合 溶液中加入氫氧化鈉溶液生成沉淀及沉淀溶溶液中加入氫氧化鈉溶液生成沉淀及沉淀溶解解 的情況，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能用到的儀器與藥品的情況，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能用到的儀器與藥品如如 下：下： 過(guò)濾裝置，燒杯，滴管，過(guò)濾裝置，燒杯，滴管，0.5 mol/L MgCl0.5 mol/L MgCl2 2、 AlClAlCl3 3各各100 mL,1 mol/L NaOH100 mL,1 mol/L NaOH溶液，溶液，1 mol/L1 mol/L鹽鹽 酸酸 探究一：實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生沉淀

7、的成分探究一：實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生沉淀的成分 【假設(shè)一假設(shè)一】實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生的沉淀是實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生的沉淀是Mg(OH)Mg(OH)2 2 【假設(shè)二假設(shè)二】 【假設(shè)三假設(shè)三】實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生的沉淀是實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生的沉淀是Al(OH)Al(OH)3 3和和 Mg(OH)Mg(OH)2 2基于假設(shè)二成立，請(qǐng)利用下表完成實(shí)驗(yàn)過(guò)程：基于假設(shè)二成立，請(qǐng)利用下表完成實(shí)驗(yàn)過(guò)程：實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)論預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)論探究二：何時(shí)產(chǎn)生氫氧化鎂沉淀探究二：何時(shí)產(chǎn)生氫氧化鎂沉淀實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)論另取另取0.5 mol/L 0.5 mol/L MgClMgCl2 2、Al

8、ClAlCl3 3溶液各溶液各30 mL30 mL于不同燒杯中于不同燒杯中向向0.5 mol/L 0.5 mol/L AlClAlCl3 3溶液中逐滴加溶液中逐滴加入入NaOHNaOH溶液至剛好反溶液至剛好反應(yīng)完全應(yīng)完全產(chǎn)生沉淀，沉淀產(chǎn)生沉淀，沉淀增多，沉淀溶解，增多，沉淀溶解，沉淀消失沉淀消失產(chǎn)生氫氧化鋁沉產(chǎn)生氫氧化鋁沉淀，加過(guò)量的氫淀，加過(guò)量的氫氧化鈉溶液后氫氧化鈉溶液后氫氧化鋁又溶解氧化鋁又溶解將將MgClMgCl2 2溶液全部溶液全部倒入反應(yīng)后的溶液倒入反應(yīng)后的溶液中中產(chǎn)生大量白色沉產(chǎn)生大量白色沉淀淀請(qǐng)用離子方程式表示上述實(shí)驗(yàn)步驟的結(jié)論：請(qǐng)用離子方程式表示上述實(shí)驗(yàn)步驟的結(jié)論： 。由探究

9、一、二分析可知，當(dāng)向相同濃度的由探究一、二分析可知，當(dāng)向相同濃度的MgClMgCl2 2、AlClAlCl3 3混合溶液中滴加氫氧化鈉溶液時(shí)產(chǎn)生沉淀及混合溶液中滴加氫氧化鈉溶液時(shí)產(chǎn)生沉淀及沉淀溶解情況沉淀溶解情況是是 。解析解析 探究一：因該實(shí)驗(yàn)條件下能夠生成探究一：因該實(shí)驗(yàn)條件下能夠生成Al(OH)Al(OH)3 3和和Mg(OH)Mg(OH)2 2沉淀，但可能二者溶解能力不同，形沉淀，但可能二者溶解能力不同，形成沉淀有先后，故可有三種假設(shè)：先生成成沉淀有先后，故可有三種假設(shè)：先生成Mg(OH)Mg(OH)2 2沉淀、先生成沉淀、先生成Al(OH)Al(OH)3 3沉淀、兩種沉淀同沉淀、兩種

10、沉淀同時(shí)生成。若假設(shè)二成立：實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生的沉淀時(shí)生成。若假設(shè)二成立：實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生的沉淀為為Al(OH)Al(OH)3 3，故可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，具體見(jiàn)參考，故可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，具體見(jiàn)參考答案。探究二：反應(yīng)后的溶液中含有大答案。探究二：反應(yīng)后的溶液中含有大量量 ，加入加入MgMg2+2+可看到有沉淀生成，說(shuō)明可看到有沉淀生成，說(shuō)明MgMg2+2+與與 發(fā)生水解反應(yīng)，產(chǎn)生發(fā)生水解反應(yīng)，產(chǎn)生Mg(OH)Mg(OH)2 2和和Al(OH)Al(OH)3 3沉淀；因沉淀；因探究一中假設(shè)二正確，由此可得出以下結(jié)論：先探究一中假設(shè)二正確，由此可得出以下結(jié)論：先生成氫氧化鋁沉淀，再生成氫氧化鎂沉淀，最后

11、生成氫氧化鋁沉淀，再生成氫氧化鎂沉淀，最后是氫氧化鋁沉淀溶解。是氫氧化鋁沉淀溶解。2lOA2lOA答案答案 探究一：實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生的沉淀是探究一：實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生的沉淀是Al(OH)Al(OH)3 3實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)論預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)論分別取分別取30 mL 0.5 30 mL 0.5 mol/L MgClmol/L MgCl2 2、AlClAlCl3 3溶液于燒杯中，充分溶液于燒杯中，充分混合混合向混合溶液中滴入向混合溶液中滴入2 2滴酚酞溶液，逐滴滴酚酞溶液，逐滴加入加入0.1 mol/L NaOH0.1 mol/L NaOH溶液溶液當(dāng)溶液中生成大當(dāng)溶液中生成大量

12、的白色絮狀沉量的白色絮狀沉淀后溶液的顏色淀后溶液的顏色不變不變產(chǎn)生的沉淀可能產(chǎn)生的沉淀可能是氫氧化鋁或氫是氫氧化鋁或氫氧化鎂或二者混氧化鎂或二者混合物合物將上述混合液過(guò)濾，將上述混合液過(guò)濾，洗滌，再向?yàn)V渣中加洗滌，再向?yàn)V渣中加入過(guò)量的入過(guò)量的6 mol/L 6 mol/L NaOHNaOH溶液溶液濾渣全部溶解濾渣全部溶解產(chǎn)生的沉淀只有產(chǎn)生的沉淀只有氫氧化鋁氫氧化鋁探究二：探究二：2 +Mg2 +Mg2+2+4H+4H2 2O O Mg(OH)Mg(OH)2 2+2Al(OH)+2Al(OH)3 3 先生成氫氧化鋁沉淀，然后生成氫先生成氫氧化鋁沉淀，然后生成氫氧化鎂沉淀，最后是氫氧化鋁沉淀溶解氧

13、化鎂沉淀，最后是氫氧化鋁沉淀溶解2lOA【實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究3 3】 在含有在含有AgAg+ +、AlAl3+3+、CaCa2+2+、MgMg2+2+四種離子的溶液中，逐一加入有關(guān)物質(zhì)，填寫(xiě)四種離子的溶液中，逐一加入有關(guān)物質(zhì)，填寫(xiě)下列空白：下列空白： （1 1）往混合溶液中加入鹽酸，生成）往混合溶液中加入鹽酸，生成 沉淀，反應(yīng)的離子方程沉淀，反應(yīng)的離子方程式式 。 （2 2）把實(shí)驗(yàn)（）把實(shí)驗(yàn)（1 1）所得的物質(zhì)過(guò)濾）所得的物質(zhì)過(guò)濾, ,往濾液中加往濾液中加入氨水，使溶液呈堿性，又出現(xiàn)入氨水，使溶液呈堿性，又出現(xiàn) 色沉淀是色沉淀是 （寫(xiě)名稱(chēng)），反應(yīng)的離（寫(xiě)名稱(chēng)），反應(yīng)的離子方程式是子方程式是 。

14、（3 3）把實(shí)驗(yàn)（）把實(shí)驗(yàn)（2 2）所得的物質(zhì)過(guò)濾，往濾液中加）所得的物質(zhì)過(guò)濾，往濾液中加碳酸鈉溶液，又會(huì)出現(xiàn)碳酸鈉溶液，又會(huì)出現(xiàn) 色沉淀，反色沉淀，反應(yīng)的離子方程式應(yīng)的離子方程式為為 。（4 4）往實(shí)驗(yàn)（）往實(shí)驗(yàn)（2 2）所得的沉淀中加過(guò)量的）所得的沉淀中加過(guò)量的NaOHNaOH溶溶液，所觀察到的現(xiàn)象液，所觀察到的現(xiàn)象是是 ，反應(yīng)的離子方程式是反應(yīng)的離子方程式是 ，不溶的物質(zhì)不溶的物質(zhì)是是 。答案答案 （1 1）AgCl AgAgCl Ag+ +Cl+Cl- - AgClAgCl(2)(2)白白 氫氧化鎂、氫氧化鋁氫氧化鎂、氫氧化鋁MgMg2+2+2NH+2NH3 3H H2 2O Mg(O

15、H)O Mg(OH)2 2+2 , +2 , AlAl3+3+3NH+3NH3 3H H2 2O Al(OH)O Al(OH)3 3+3 +3 (3)(3)白白 CaCa2+2+ CaCO+ CaCO3 3(4)(4)部分沉淀溶解部分沉淀溶解 Al(OH)Al(OH)3 3+OH+OH- - +2H+2H2 2O Mg(OH)O Mg(OH)2 24NH4NH23CO2lOA返回返回按反應(yīng)類(lèi)型寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式各按反應(yīng)類(lèi)型寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式各一個(gè)（是離子反應(yīng)的只寫(xiě)離子方程式）一個(gè)（是離子反應(yīng)的只寫(xiě)離子方程式）置換反置換反應(yīng)應(yīng) ；化合反化合反應(yīng)應(yīng) 。（2 2）用石墨作電極

16、，電解上述實(shí)驗(yàn)分離出的溶液，）用石墨作電極，電解上述實(shí)驗(yàn)分離出的溶液，兩極產(chǎn)生氣泡。持續(xù)電解，在陰極附近的溶液中兩極產(chǎn)生氣泡。持續(xù)電解，在陰極附近的溶液中還可觀察到的現(xiàn)象還可觀察到的現(xiàn)象是是 。解釋此現(xiàn)象的離子方程式解釋此現(xiàn)象的離子方程式是是 。(3)(3)工業(yè)上可用鋁與軟錳礦工業(yè)上可用鋁與軟錳礦( (主要成分為主要成分為MnOMnO2 2) )反反應(yīng)來(lái)冶煉金屬錳。應(yīng)來(lái)冶煉金屬錳。 用鋁與軟錳礦冶煉錳的原理是（用化學(xué)方程式用鋁與軟錳礦冶煉錳的原理是（用化學(xué)方程式表表示）示） 。解析解析 探究一：因該實(shí)驗(yàn)條件下能夠生成探究一：因該實(shí)驗(yàn)條件下能夠生成Al(OH)Al(OH)3 3和和Mg(OH)M

17、g(OH)2 2沉淀，但可能二者溶解能力不同，形沉淀，但可能二者溶解能力不同，形成沉淀有先后，故可有三種假設(shè)：先生成成沉淀有先后，故可有三種假設(shè)：先生成Mg(OH)Mg(OH)2 2沉淀、先生成沉淀、先生成Al(OH)Al(OH)3 3沉淀、兩種沉淀同沉淀、兩種沉淀同時(shí)生成。若假設(shè)二成立：實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生的沉淀時(shí)生成。若假設(shè)二成立：實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生的沉淀為為Al(OH)Al(OH)3 3，故可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，具體見(jiàn)參考，故可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，具體見(jiàn)參考答案。探究二：反應(yīng)后的溶液中含有大答案。探究二：反應(yīng)后的溶液中含有大量量 ，加入加入MgMg2+2+可看到有沉淀生成，說(shuō)明可看到有沉淀生成，說(shuō)明M

18、gMg2+2+與與 發(fā)生水解反應(yīng)，產(chǎn)生發(fā)生水解反應(yīng)，產(chǎn)生Mg(OH)Mg(OH)2 2和和Al(OH)Al(OH)3 3沉淀；因沉淀；因探究一中假設(shè)二正確，由此可得出以下結(jié)論：先探究一中假設(shè)二正確，由此可得出以下結(jié)論：先生成氫氧化鋁沉淀，再生成氫氧化鎂沉淀，最后生成氫氧化鋁沉淀，再生成氫氧化鎂沉淀，最后是氫氧化鋁沉淀溶解。是氫氧化鋁沉淀溶解。2lOA2lOA（4 4）往實(shí)驗(yàn)（）往實(shí)驗(yàn)（2 2）所得的沉淀中加過(guò)量的）所得的沉淀中加過(guò)量的NaOHNaOH溶溶液，所觀察到的現(xiàn)象液，所觀察到的現(xiàn)象是是 ，反應(yīng)的離子方程式是反應(yīng)的離子方程式是 ，不溶的物質(zhì)不溶的物質(zhì)是是 。答案答案 （1 1）AgCl

19、AgAgCl Ag+ +Cl+Cl- - AgClAgCl(2)(2)白白 氫氧化鎂、氫氧化鋁氫氧化鎂、氫氧化鋁MgMg2+2+2NH+2NH3 3H H2 2O Mg(OH)O Mg(OH)2 2+2 , +2 , AlAl3+3+3NH+3NH3 3H H2 2O Al(OH)O Al(OH)3 3+3 +3 (3)(3)白白 CaCa2+2+ CaCO+ CaCO3 3(4)(4)部分沉淀溶解部分沉淀溶解 Al(OH)Al(OH)3 3+OH+OH- - +2H+2H2 2O Mg(OH)O Mg(OH)2 24NH4NH23CO2lOA返回返回【實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究2 2】某研究小組探究某研究小組探究MgClMgCl2 2和和AlClAlCl3 3混合混合 溶液中加入氫氧化鈉溶液生成沉淀及沉淀溶溶液中加入氫氧化鈉溶液生成沉淀及沉淀溶解解 的情況，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能用到的儀器與藥品的情況，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能用到的儀器與藥品如如 下：下： 過(guò)濾裝置，燒杯，滴管，過(guò)濾裝置，燒杯，滴管，0.5 mol/L MgCl0.5 mol/L MgCl2 2、 AlClAlCl3 3各各100 mL,1 mol/L NaOH100 mL,1 mol/L NaOH溶液，溶液，1 mol/L1 mol/L鹽鹽 酸酸 探究一：實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生沉淀的成分探究一：實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)產(chǎn)