12-09-07高三化學《鋁及其化合物》(課件)1.ppt

1、鋁及其化合物,一、鋁,1、鋁的存在及其結構：,2、鋁的物理性質：,銀白色金屬，硬度和密度小， 具有良好的導電導熱性和延展性。 在空氣中具有很好的耐腐蝕性。,Al的原子結構示意圖,鋁在自然界以化合態(tài)存在,遠距離輸電,制成合金,3、鋁的化學性質：,（較強還原性）,與非金屬反應（O2、Cl2）,鋁在空氣中緩慢氧化，在氧氣中點燃劇烈燃燒。,（1）金屬通性,Al遇冷濃硫酸、濃硝酸發(fā)生鈍化：,鈍化: 用電化學或化學方法使金屬表面形成一 層致密的氧化膜，從而阻止內部金屬進一步發(fā)生反應，這種現象稱為鈍化。,與酸反應（HCl、稀H2SO4、稀HNO3）,4HNO3 + Al = Al(NO3)3 + NO +

2、2H2O,Al + 2NaOH+6H2O=2NaAl(OH) 4+3H2,還原劑 氧化劑,反應的實質:分兩步進行,將（1）+（2）2：,Al + 2NaOH+6H2O=2NaAl(OH) 4+3H2,與強溶液堿反應（NaOH溶液）,失23 e,得6e,特性：,與某些氧化物反應鋁熱反應,鋁熱劑：鋁與活潑性較弱的金屬氧化物的混合物,鋁除了和Fe2O3反應外，還可以和FeO、 Fe3O4、 Cr2O3、V2O5、MnO2等金屬氧化物組成鋁熱劑發(fā)生鋁熱反應，冶煉Fe、V、Cr、Mn等金屬。,鋁熱反應的應用： 在生產上，如用于焊 接鋼軌、冶煉金屬、建筑物的爆破等。,思考2上述鋁熱反應是如何發(fā)生的？,2.

3、把Al粉和Fe3O4粉末均勻混合，分成兩等份，一份在高溫下恰好完全反應后將生成物與過量的鹽酸反應，另一份直接與足量的氫氧化鈉溶液反應，兩者生成的氣體的物質的量之比為 ( ) A.1:1 B.9:8 C.3:4 D.4:3,C,3.工業(yè)上可用鋁與軟錳礦(主要成分為MnO2)反 應來冶煉金屬錳。 用鋁與軟錳礦冶煉錳的原理是(用化學方程 式表示） 。 MnO2在H2O2分解反應中作催化劑。若將適 量MnO2 加入酸化后的H2O2溶液中，MnO2 溶解產生Mn2，該反應的離子方程式是 _ 。,MnO2 H2O2 2H= Mn2 O22H2O,4.Al的工業(yè)制法電解熔融氧化鋁,由于鋁的熔點很高，故在氧化

4、鋁中添加 冰晶石（Na3AlF6)降低其熔點。,思考：請你設計一個電解池裝置完成這個過程,電解的過程中需不斷補充哪個電極？,二、鋁的化合物,1、氧化鋁(Al2O3)：,（1）物理性質：白色、不溶于水的固體，熔點很 高（2054）常作耐火材料。,剛玉的主要成分是Al2O3 ，其中把含少量鉻元素的剛玉稱為紅寶石；含少量的鐵和鈦元素的剛玉稱為藍寶石。,兩性氧化物：,既能與酸反應又能與堿反應,（2）Al2O3的化學性質,與酸、強堿反應具有兩性,（3）工業(yè)制備：,2、氫氧化鋁Al（OH)3：,（1）物理性質： 白色膠狀物質，不溶于水，有強的吸附性可以吸附水中的懸浮物和各種色素。 （2）化學性質： 不穩(wěn)定

5、性：受熱易分解,與酸、強堿反應具有兩性,AlCl3溶液中逐滴加入NaOH？,AlCl3中逐滴加入氨水？,Al3+3NH3.H2O = Al(OH)3 + 3NH4+,（3）Al(OH)3的制備主要有幾種方法？,Al3+ 、加入氨水,故用Al3+制取Al(OH)3用弱堿溶液更合適,Al3+ + 3OH- = Al(OH)3 ,Al(OH)3 + NaOH = NaAl(OH) 4,2 Al(OH)4- + CO2 = 2Al(OH)3 + CO32- + H2O Al(OH)4- + CO2 = Al(OH)3 + HCO3-,NaAl(OH) 4溶液中逐滴加入鹽酸？,NaAl(OH) 4溶液中

6、緩慢通入CO2？, Al(OH)4-、通入CO2,Al(OH)4- + H+ = Al(OH)3 + H2O,Al(OH)3 + 3 H+ = AlCl3 + 3H2O,故由Al(OH)4-制取Al(OH)3用弱酸溶液更合適,提示金屬單質：Al等；兩性氧化物：Al2O3等；兩性氫氧化物：Al(OH)3等； 弱酸的銨鹽：(NH4)2CO3、CH3COONH4、 (NH4)2S等；弱酸的酸式鹽：NaHCO3、 KHS、NaHSO3等。,思考：,KAl(SO4)212H2O,KAl(SO4)2 = K+ + Al3+ + 2SO42-,無色晶體，易溶于水,3、常見的鋁鹽 明礬,水溶液PH7,凈水原理

7、：,Al(OH)3膠體吸附水中雜質形成沉淀而凈水,三、Al3、Al(OH)3、 Al(OH)4-三者之間有關圖象 及相關計算,nAl(OH)3,n(OH),A,B,C, Al3+ + 3OH =Al(OH)3, Al(OH)3 + OH = Al(OH)4-,1.AlCl3 溶液中滴加NaOH ：,先有沉淀生成，后沉淀逐漸溶解。,先無沉淀生成，后有沉淀生成且不溶解。,nAl(OH)3,n(Al3+),B,A,C, 4OH+Al3+= Al(OH)4- +2H2O, 3 Al(OH)4- +Al3+ = 4Al(OH)3 ,2.向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液直到過量。,先有沉淀生成，后沉淀完

8、全溶解。,nAl(OH)3,n(H+),A,B,C, Al(OH)4- + H+ = Al(OH)3 +H2O, Al(OH)3+3H+ =Al3+3H2O,3.向NaAl(OH) 4溶液中滴加HCl溶液直到過量。,：,先無沉淀生成，后有沉淀生成且不溶解。,nAl(OH)3,n(Al3+),B,A,C, 4H+ Al(OH)4- =Al3+4H2O, 3Al(OH)4- +Al3+ = 4Al(OH)3 ,4.向HCl溶液中滴加NaAl(OH) 4溶液直到過量。,n(Al(OH)3),V(氨水),n(NaOH),n(沉淀),向AlCl3溶液中逐滴加入氨水到過量； 向鹽酸、MgCl2、AlCl3

9、的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液到過量。 分別畫出生成沉淀的量與加入溶液的體積關系圖。,拓展,例 2012安徽卷 已知室溫下，Al(OH)3的Ksp或溶解度遠大于Fe(OH)3。向濃度均為0.1 molL1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液。下列示意圖表示生成Al(OH)3的物質的量與加入NaOH溶液的體積的關系，合理的是,C,AX溶液溶質為AlCl3，Y溶液溶質為Na Al(OH) 4 Bb曲線表示的是向X溶液中加入NaOH溶液 C在O點時兩方案中所得溶液濃度相等 Da、b曲線表示的反應都是氧化還原反應,C,例.,鋁的存在：,鋁元素占地殼總量的7.73%，

10、是地殼中含量最多的金屬。,鋁是活潑的金屬，因此鋁元素在自然界 中均以化合態(tài)的形式存在。,四 從鋁土礦中提取鋁,鋁元素在地殼中的主要存在 于 中， 其主要成分 ， 還含有少的 。,Al2O3,鋁土礦,Fe2O3、SiO2,Al2O3 Fe2O3 SiO2,Al2O3,方法1,Al,酸溶法,所加試劑順序：酸、堿、（弱）酸,Al2O3 Fe2O3 SiO2,方法2,堿溶法,Al2O3,Al,所加試劑順序：堿、酸、（弱）堿,從鋁土礦(主要成分是Al2O3，含SiO2、 Fe2O3、MgO等雜質)中提取氧化鋁的兩種 工藝流程如下：,【隨堂訓練】P186,請回答下列問題： (1)流程甲加入鹽酸后生成Al3

11、的離子方程式為_。 (2)流程乙加入燒堿后生成SiO32-的離子方程式為_。,Al2O3 6H = 2Al3 3H2O,SiO2 2OH = SiO32- H2O,(3)驗證濾液B中含Fe3，可取少量濾液并加入_ (填試劑名稱)。 (4)濾液E、K中溶質的主要成分是_ (填化學式)，寫出該溶液的一種用途：_ 。,硫氰化鉀溶液,NaHCO3,制純堿 (或做發(fā)酵粉等 ）,(5)已知298 K時，Mg(OH)2的溶度積常數 Ksp5.61012，取適量的濾液B，加 入一定量的燒堿達到沉淀溶解平衡，測得 pH13.00，則此溫度下殘留在溶液中的 c(Mg2)_ 。,5.61010 mol/L,例.2012浙江卷 水溶液X中只可能溶有K、Mg2、Al3、 Al(OH)4- 、SiO32-、SO32-、CO32-、SO42-中的若干種離子。某同學對該溶液進行了如下實驗：,下列判斷正確的是() A氣體甲一定是純凈物 B沉淀甲是硅酸和硅酸鎂的混合物 CK、 Al