高三化学第18讲镁、铝及其重要化合物学案。

俗话说，凡事预则立，不预则废。教师在教学前就要准备好教案，做好充分的准备。教案可以让学生更好的吸收课堂上所讲的知识点，帮助教师营造一个良好的教学氛围。你知道如何去写好一份优秀的教案呢？考虑到您的需要，小编特地编辑了“高三化学第18讲镁、铝及其重要化合物学案”，仅供参考，欢迎大家阅读。

贵州省天赋中学2011届高三化学一轮复习精品学案
第18讲镁、铝及其重要化合物
1.通过海水制镁的事例了解镁及化合物的性质。
2.通过合金材料了解铝及化合物的性质.
3.能列举合金材料的重要应用.
　
镁铝及其化合物
(1)镁是活泼金属，虽不跟碱性溶液反应，但能置换出酸中的氢，也能与水解呈酸性的盐溶液反应产生H2。
(2)注意对Al2O3、Al(OH)3两性的理解，以及对Al3+、AlO2-存在条件的认识。
Al2O3、Al(OH)3仅能溶于强酸和强碱溶液中（如在氨水和碳酸中均不溶），Al3+、AlO2-只能分别存在于酸性与碱性溶液中。
Al3+与下列离子不能大量共存：OH-、CO32-、HCO3-、SO32-、S2-、AlO2-，其中OH-是因为直接反应，其余均是“双水解”。
AlO2-与下列离子不能大量共存：H+、HCO3-、NH4+、Al3+、Mg2+、Cu2+。其中H+和HCO3-是因为直接反应（AlO2-+HCO3-+H2O=Al(OH)3↓+CO32-），其余也是“双水解”。
(3)注意正确理解图象的涵义。
图示中每个曲线或每条曲线的转折点（拐点），都反映了特定的反应，若没有找对，或对生成沉淀和沉淀溶解所需加入（或通入）溶液（或气体）的量之比没搞清，易导致错误。
注意研究以下几个实验现象及产生沉淀的量与加入物质的量的数量关系的图象：
①向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量；②向AlCl3和MgCl2混合中逐滴加入NaOH溶液直至过量；④向HCl、MgCl2、AlCl3混合液中逐滴加入NaOH溶液直至过量；③向NaAlO2溶液中逐滴加入HCl溶液直至过量；⑤向HCl溶液中逐滴加入NaAlO2溶液直至过量。
这些是以化学知识为载体考查学生的综合能力的重要的命题内容，认真研究一定会有益处。
(4)Mg(OH)2的溶解度小于MgCO3。所以在碱性溶液中Mg2+总是转化为Mg(OH)2沉淀，产生的MgCO3也会在加热的条件下逐渐转化为Mg(OH)2[MgCO3+H2O(沸水)=Mg(OH)2+CO2↑]。
第1课时镁、铝及其化合物
1.镁的知识主线

上图的1～13中的有关化学方程式如下：
①2Mg+O2=2MgO
②3Mg+N2===Mg3N2
③Mg+Cl2====MgCl2、Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
④MgCl2====Mg+Cl2↑
⑤MgO+H2O===Mg(OH)2
⑥Mg(OH)2===MgO+H2O
⑦Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
⑧MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl
⑨MgCO3===MgO+CO2↑
⑩MgCO3+H2O===Mg(OH)2+CO2↑
Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑
Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O
MgSO4+2NaOH=Mg(OH)2↓+Na2SO4
2.铝的知识主线

上图1～12的有关化学方程式如下：
①4Al+3O2=2Al2O3
②2Al2O3====4Al+3O2↑
③2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
④2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑
⑤2Al(OH)3====Al2O3+3H2O
⑥Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O
⑦AlCl3+3NH3H2O+Al(OH)3↓+3NH4Cl
⑧Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O
⑨Na[Al(OH)]+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3
⑩Al(OH)3+NaOH=NA[Al(OH)4]
2KAl(SO4)2+6NH3H2O=2Al(OH)3↓+K2SO4+3(NH4)2SO4
【例1】（2010上海卷）甲、乙两烧杯中分别装有相同体积、相同pH的氨水和NaOH溶液，各加入10mL0.1molL-1AlCl3溶液，两烧杯中都有沉淀生成。下列判断正确的是
A．甲中沉淀一定比乙中的多B．甲中沉淀可能比乙中的多
C．甲中沉淀一定比乙中的少D．甲中和乙中的沉淀可能一样多
答案：BD
解析：此题考查了元素化合物知识。根据氢氧化铝的性质，其能溶于氢氧化钠但不溶于氨水，故此加入时，两烧杯中生成的都是氢氧化铝沉淀；相同体积相同pH的两溶液中的溶质氨水大于氢氧化钠，当两者均不足量时，生成的沉淀氨水多；氨水过量，氢氧化钠不足量时，生成的沉淀氨水多；氨水过量，氢氧化钠恰好时，生成的沉淀一样多；氨水和氢氧化钠都过量时，生成的沉淀氨水多；可知BD正确。
解法点拨：此题解答时，选用的是讨论法，其多用在计算条件不足，据此求解时需要在分析推理的基础上通过某些假设条件，加以讨论才能正确解答；故此在应用讨论法解题时，关键是先要分析条件与求解问题之间的联系，形成正确的解题方法。
【例2】（2010重庆卷，8）下列叙述正确的是
A．铝制容器可盛装热的H2SO4
B．Agl胶体在电场中自由运动
C．K与水反应比Li与水反应剧烈
D．红磷在过量Cl2中燃烧生成PCl3
8.答案C
【解析】本题考察物质的性质。A项，铝与热的浓硫酸反应，错误。B项，AgL胶体吸附电荷而带电，故在电场作用下做定向移动，错误。C项，K比Li活泼，故与水反应剧烈，正确。D项，P与过量的反应，应生成,错误。
【误区警示】铝在冷、热中发生钝化，但是加热则可以发生反应，胶体自身不带电，但是它可以吸附电荷而带电。由此警示我们，化学学习的平时学生一定要严谨，对细小知识点要经常记忆，并且要找出关键字、词。
【例3】（2010山东卷）（12分）对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。
（1）以下为铝材表面处理的一种方法：
①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是______（用离子方程式表示）。为将碱洗槽液中铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的______．。
a．NH3b．CO2c．NaOHd．HNO3
②以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应为____。取少量废电解液，加入NaHCO，溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是_____。
（2）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是______。
（3）利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。
若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于______处。
若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为_______。
解析：(1)①冒气泡的原因是Al与NaOH反应了，方程式为：2Al+2OH-+4H2O==2Al(OH)4-+3H2；
使Al(OH)4-生成沉淀，最好是通入CO2，加HNO3的话，沉淀容易溶解。
②阳极是Al发生氧化反应，要生成氧化膜还必须有H2O参加，故电极反应式为：2Al+3H2O-6e-Al2O3+6H+；加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀，是由于废电解液中含有Al3+，和HCO3-发生了互促水解。
(2)电镀时，阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2+。
(3)铁被保护，可以是做原电池的负极，或者电解池的阴极，故若X为碳棒，开关K应置于N处，Fe做阴极受到保护；若X为锌，开关K置于M处，铁是做负极，称为牺牲阳极保护法。
答案：
（1）①2Al+2OH-+4H2O==2Al(OH)4-+3H2；c
②2Al+3H2O-6e-Al2O3+6H+；因为Al3+和HCO3-发生了互促水解；
Al3++3HCO3-==Al(OH)3↓+CO2↑
(2)阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2+
(3)N牺牲阳极保护法。

第2课时镁、铝的图像
基本坐标图像实验现象及反应原理衍生坐标图像化学反应原理
铝盐溶液与强碱反应
现象：先产生沉淀，后沉淀消失。
原理：
Al3++3OH–Al(OH)3↓

铝酸盐溶液与强酸反应
现象：沉淀不断增多，而后沉淀溶解。
原理：Al(OH)3+3H+＝Al3+＋3H2O

铝盐溶液与弱碱反应
现象：产生沉淀。
原理：Al3+＋3NH3H2O＝Al(OH)3↓＋3NH4+

铝酸盐溶液与弱酸反应
现象：产生沉淀。
原理：[Al(OH)4]＋CO2＝Al(OH)3↓＋HCO3

【例1】已知Ba(AlO2)2可溶于水。右图表示的是向A12(SO4)3溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液时，生成沉淀的物质的量y与加人Ba(OH)2的物质的量x的关系。下列有关叙述正确的是（）
A．a—b时沉淀的物质的量：A1(OH)3比BaSO4多
B．c—d时溶液中离子的物质的量：AlO2–比Ba2+多
C．a—d时沉淀的物质的量：BaSO4可能小于A1(OH)3
D．d—e时溶液中离子的物质的量：Ba2+可能等于OH–
[解析]采用定量法分析。假设有1molA12(SO4)3则溶液中含有2molA13+、3molSO42–。向溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液时发生的反应为：Al3++3OH-Al(OH)3↓、SO42–+Ba2+
BaSO4↓。则当2molA13+完全沉淀时，消耗Ba(OH)23mol，此时3molSO42–全部沉淀；生成沉淀为2molAl(OH)3和3molBaSO4共5mol，因此，在整个反应过程中BaSO4的物质的量始终大于Al(OH)3的物质的量；再加入Ba(OH)2溶液时发生Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-，沉淀的量将逐渐减少，因此b点是沉淀的最大值，b～d中Al(OH)3沉淀逐渐溶解转化为Ba(AlO2)2，由于AlO2-微弱水解，因此再b～d中AlO2-的物质的量大于Ba2+；d点时Al(OH)3沉淀恰好完全溶解，此时溶液中只存在Ba(AlO2)2，因此随Ba(OH)2的加入在某一点，当d～e中加入的Ba(OH)2的物质的量等于Ba(AlO2)2的物质的量时，溶液中Ba2+与OH-的量相等。
[答案]BD
[规律总结]析图或作图时不仅要注意加入酸或碱的强弱，而且要注意所加入的量或滴加顺序，正因滴加顺序不同可产生的现象不同。若产生沉淀有多种，则应细细分析相关量间的关系。要持别关注沉淀是否同步完全，沉淀物是否溶于所加入的过量试剂中，同时要注意纵生标的物理量意义。对于一些复杂问题可先分解后组合，进行图像的叠加工作。抓住一些关键点（如最高点，最低点，转折点）和变化趋势，才能较顺利地解决图像问题。
【例2】向MgSO4和Al2(SO4)3的混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液。下列图象中,能正确表示上述反应的是(横坐标表示加入NaOH溶液的体积,纵坐标表示反应生成沉淀的质量)
【解析】
(1)本题考查知识点为镁盐、铝盐的性质及氢氧化镁、氢氧化铝性质,涉及到的离子反应为Mg(OH)2+NaOH
因此反应最终结果沉淀不为“O”所以敏捷判断A、B不为此题答案。
(2)从(1)可以分析得出,此混合物与NaOH溶液反应过程中必有沉淀减少过程(氢氧化铝溶于NaOH溶液中)最终有Mg(OH)2。∴C不正确,D为此题正确答案。
【例3】将下列各组物质,分别按等物质的量混合后加水溶解,有沉淀生成的是
A．Na2CO3、NaAlO2、NaOH
B．AlCl3、K2SO4、HCl
C．CaCl2、Na2CO3、NaOH
D．AlCl3、Ba(OH)2、HNO3
【解析】(1)本题解答关键知识点为离子反应的有关知识,只需分析等摩有关物质溶于水后,提供有关离子能否相互反应生成沉淀,如有沉淀生成即为本题答案。
(2)A选项分析:等摩Na2CO3、NaAlO2、NaOH三种物质混合溶液中含有Na+、这些离子能共存不能发生反应,当然不会有沉淀生成,∴不为此题答案。
(3)AlCl3、K2SO4、HCl溶于水后提供了这些离子仍可以共存,不会相互反应产生沉淀故不为答案。
(4)等摩CaCl2、Na2CO3、NaOH混合溶于水,溶液中n(Ca2+)∶n(Cl－)∶n(Na+)∶n()∶n(OH－)=1∶2∶3∶1∶1,其中n(Ca2+)∶n()=1∶1,∵,∴为此题答案。
(5)等摩AlCl3、Ba(OH)2、HNO3混合溶于水,溶液中n(Al3+)∶n(Cl－)∶n(Ba2+)∶n(OH－)∶n(H+)∶n()=1∶3∶1∶2∶1∶1,其中n(Al3+)∶n(OH－)∶n(H+)=1∶2∶1,∵,∴n(Al3+)∶n(OH－)=1∶1,,可以明显看出OH－为适量
∴有沉淀Al(OH)3产生为此题答案(不存在Al(OH)3溶于过量强碱问题)。答案为C、D。
镁、铝及其重要化合物单元测试
1、下列物质中既能跟稀H2SO4反应,又能跟氢氧化钠溶液反应的是
①NaHCO3②(NH4)2S③Al2O3④Al(OH)3⑤Al
A．③④B．③④⑤C．①③④⑤D．全部
2.下列物质能否在自然界中大量稳定存在
A．MgB．Mg(OH)2C．MgCl2D．KAlO2
3.在强碱性溶液中能大量共存，并且溶液为无色透明的离子组是
A．B．
C．D．
4.现在五种溶液只用一种试剂把它们区别开，这种试剂是
A．氨水B．AgNO3C．浓NaOHD．NaCl
5、往mmL0.25mol/L的AlCl3溶液中加入金属钾，完全反应后恰好只形成KCl和KAlO2溶液。加入钾的物质的量是
A．B．
C．D．
6.下列实验操作与实验现象不相符的是
A．将0.1mol/LAlCl3溶液逐滴加入0.1mol/L的等体积的NaOH溶液中振荡,现象为沉淀溶解沉淀沉淀增多
B．将0.1mol/LAlCl3溶液逐滴加入0.4mol/L等体积的NaOH溶液中振荡,现象为沉淀沉淀增多
C．将0.4mol/LAlCl3溶液逐滴加入0.1mol/L等体积的NaOH溶液中振荡,现象为沉淀溶解沉淀沉淀增多
D．将0.4mol/LNaOH溶液逐滴加入0.1mol/L等体积的AlCl3溶液中振荡,现象为沉淀沉淀增多沉淀减少沉淀消失
7.用稀H2SO4、NaOH和Al为原料制取Al(OH)3,有下列三种不同的途径。
甲:
乙:
丙:
若制取等量的Al(OH)3则
A．甲、乙消耗的原料同样多B．乙消耗的原料最少
C．丙消耗的原料最少D．三者消耗的原料同样多
8.将溶液(或气体)Y逐滴加入(或通入)一定量的溶液X中(下表),产生沉淀的物质的量(用纵坐标表示)与加入Y物质的量(用横坐标表示)的关系如图所示,则符合图中所示关系的一组物质是
ABCD
XAl2(SO4)3Ca(OH)2AlCl3NaAlO2
YBaCl2CO2NaOHHCl
二.选择题（下列各题均有二个合理答案）
9.有4mol铝及足量稀盐酸和稀氢氧化钠溶液。若使铝完全转变为氢氧化铝,所需HCl和NaOH的物质的量之和是
A．24molB．36molC．8molD．16mol
10.对于金属铝和过量的NaOH溶液反应,下列方程式中,符合既配平,又能正确表示电子转移方向和数目的为
A．
B．
C．

D．

11.某无色溶液加入铝可以生成氢气,则在该溶液中不可能大量存在的离子组是
A．B．
C．D．
12.下列叙述中,可以用来判断金属性强弱的是
A．一个金属原子失去电子的多少B．一摩金属与酸反应放出氢气的多少
C．金属最高价氧化物对应水化物的碱性强弱D．金属原子失电子的难易程度
13.下列物质的溶液中，通入过量的CO2，发生化学反应，但不会析出沉淀的是
A．Na2SiO3B．NaAlO2C．Na2CO3D．NaOH
14.为了除去粗盐中的及泥沙，可将粗盐溶解于水，然后进行下列五项操作：
①过滤②加过量NaOH溶液③加适量盐酸④加过量Na2CO3溶液⑤加过量BaCl2溶液。正确的操作是
A．①④②⑤③B．④①②⑤③C．②⑤④①③D．⑤②④①③
15.有两种金属的合金10.5克，与足量稀硫酸反应后，产生的气体在标况下占体积11.2L，则组成该合金的元素可能是
A．Mg和AlB．Fe和ZnC．Mg和CuD．Al和Cu
三.本题有3小题
16.有六瓶白色固体，它们是和无水，现仅用蒸馏水及已被检出物质对它们作出鉴别，根据以下实验步骤，请在空格内填写须加入的试剂，填写检出物质时须与实验现象上下对应。
（1）
（2）
（3）

17.在一定条件下可实现下图所示物质之间的变化
请填写以下空白:
(1)孔雀石的主要成份是CuCO3Cu(OH)2(碱式碳酸铜)受热易分解。上图中的F是
(2)写出明矾溶液与过量的NaOH溶液反应的离子方程式
(3)图中所得G和D都为固体混合后在高温下可发生反应写出该反应化学方程式
(4)每生成1molD同时生成molE
18.含有下列离子的溶液进行以下实验,请写出①—⑦步有关的离子方程式
有关离子方程式:
①②
③④
⑤⑥
⑦
四、本题有2小题
19.已知A为金属单质,根据下列变化判断A、B、C、D、E各是什么物质？写出有关的化学方程式(离子反应要写离子方程式)
(1)ABCDE
(2)有关化学方程式(离子反应要写离子方程式)
①②
③④
⑤⑥
⑦⑧

20.有A、B、C、D、E五种化合物，其中A、B、C、D都是含Al元素的化合物，F是一种气体，在标准状况下，F的密度是相同条件下空气密度的1.103倍。化合物间的发生如下反应：
①A、B、C、D的化学式分别为：A、B、C、D。
②1molC和2molE在水溶液中发生反应的化学方程式为，其中氧化剂是，氧化产物是。
③已知C溶液和D溶液混合后，也有白色沉淀B析出，其化学方程式为。

1、下列物质中既能跟稀H2SO4反应,又能跟氢氧化钠溶液反应的是
①NaHCO3②(NH4)2S③Al2O3④Al(OH)3⑤Al
A．③④B．③④⑤C．①③④⑤D．全部
2.下列物质能否在自然界中大量稳定存在
A．MgB．Mg(OH)2C．MgCl2D．KAlO2
3.在强碱性溶液中能大量共存，并且溶液为无色透明的离子组是
A．B．
C．D．
4.现在五种溶液只用一种试剂把它们区别开，这种试剂是
A．氨水B．AgNO3C．浓NaOHD．NaCl
5、往mmL0.25mol/L的AlCl3溶液中加入金属钾，完全反应后恰好只形成KCl和KAlO2溶液。加入钾的物质的量是
A．B．
C．D．
6.下列实验操作与实验现象不相符的是
A．将0.1mol/LAlCl3溶液逐滴加入0.1mol/L的等体积的NaOH溶液中振荡,现象为沉淀溶解沉淀沉淀增多
B．将0.1mol/LAlCl3溶液逐滴加入0.4mol/L等体积的NaOH溶液中振荡,现象为沉淀沉淀增多
C．将0.4mol/LAlCl3溶液逐滴加入0.1mol/L等体积的NaOH溶液中振荡,现象为沉淀溶解沉淀沉淀增多
D．将0.4mol/LNaOH溶液逐滴加入0.1mol/L等体积的AlCl3溶液中振荡,现象为沉淀沉淀增多沉淀减少沉淀消失
7.用稀H2SO4、NaOH和Al为原料制取Al(OH)3,有下列三种不同的途径。
甲:
乙:
丙:
若制取等量的Al(OH)3则
A．甲、乙消耗的原料同样多B．乙消耗的原料最少
C．丙消耗的原料最少D．三者消耗的原料同样多
8.将溶液(或气体)Y逐滴加入(或通入)一定量的溶液X中(下表),产生沉淀的物质的量(用纵坐标表示)与加入Y物质的量(用横坐标表示)的关系如图所示,则符合图中所示关系的一组物质是
ABCD
XAl2(SO4)3Ca(OH)2AlCl3NaAlO2
YBaCl2CO2NaOHHCl
二.选择题（下列各题均有二个合理答案）
9.有4mol铝及足量稀盐酸和稀氢氧化钠溶液。若使铝完全转变为氢氧化铝,所需HCl和NaOH的物质的量之和是
A．24molB．36molC．8molD．16mol
10.对于金属铝和过量的NaOH溶液反应,下列方程式中,符合既配平,又能正确表示电子转移方向和数目的为
A．
B．
C．

D．

11.某无色溶液加入铝可以生成氢气,则在该溶液中不可能大量存在的离子组是
A．B．
C．D．
12.下列叙述中,可以用来判断金属性强弱的是
A．一个金属原子失去电子的多少B．一摩金属与酸反应放出氢气的多少
C．金属最高价氧化物对应水化物的碱性强弱D．金属原子失电子的难易程度
13.下列物质的溶液中，通入过量的CO2，发生化学反应，但不会析出沉淀的是
A．Na2SiO3B．NaAlO2C．Na2CO3D．NaOH
14.为了除去粗盐中的及泥沙，可将粗盐溶解于水，然后进行下列五项操作：
①过滤②加过量NaOH溶液③加适量盐酸④加过量Na2CO3溶液⑤加过量BaCl2溶液。正确的操作是
A．①④②⑤③B．④①②⑤③C．②⑤④①③D．⑤②④①③
15.有两种金属的合金10.5克，与足量稀硫酸反应后，产生的气体在标况下占体积11.2L，则组成该合金的元素可能是
A．Mg和AlB．Fe和ZnC．Mg和CuD．Al和Cu
三.本题有3小题
16.有六瓶白色固体，它们是和无水，现仅用蒸馏水及已被检出物质对它们作出鉴别，根据以下实验步骤，请在空格内填写须加入的试剂，填写检出物质时须与实验现象上下对应。
（1）
（2）
（3）

17.在一定条件下可实现下图所示物质之间的变化
请填写以下空白:
(1)孔雀石的主要成份是CuCO3Cu(OH)2(碱式碳酸铜)受热易分解。上图中的F是
(2)写出明矾溶液与过量的NaOH溶液反应的离子方程式
(3)图中所得G和D都为固体混合后在高温下可发生反应写出该反应化学方程式
(4)每生成1molD同时生成molE
18.含有下列离子的溶液进行以下实验,请写出①—⑦步有关的离子方程式
有关离子方程式:
①②
③④
⑤⑥
⑦
四、本题有2小题
19.已知A为金属单质,根据下列变化判断A、B、C、D、E各是什么物质？写出有关的化学方程式(离子反应要写离子方程式)
(1)ABCDE
(2)有关化学方程式(离子反应要写离子方程式)
①②
③④
⑤⑥
⑦⑧

20.有A、B、C、D、E五种化合物，其中A、B、C、D都是含Al元素的化合物，F是一种气体，在标准状况下，F的密度是相同条件下空气密度的1.103倍。化合物间的发生如下反应：
①A、B、C、D的化学式分别为：A、B、C、D。
②1molC和2molE在水溶液中发生反应的化学方程式为，其中氧化剂是，氧化产物是。
③已知C溶液和D溶液混合后，也有白色沉淀B析出，其化学方程式为。

扩展阅读

高三化学教案：《铝及其化合物》教学设计

本文题目：高三化学教案：铝及其化合物

【内容与解析】

本节课要复习的内容是铝作为金属的通性以及它的两个特性，Al2O3、Al(OH)3的两性与Al(OH)3分解的性质。铝的通性就是指的是铝能与非金属单质、酸、盐溶液反应。铝的特性中是铝能与NaOH反应以及铝能与比它稳定的金属氧化物发生铝热反应。Al2O3、Al(OH)3的两性就是指这两种物质能与酸碱反应生成盐与水。Al(OH)3的热稳定差。加热时能分解。

【教学目标与解析】

1.教学目标

(1).Al2O3、Al(OH)3的两性及Al3+、Al(OH)3、AlO-2间的转化关系。

(2).结合Al(OH)3的制备实验、计算及在生产生活中的应用进行综合考查。

2.目标解析

(1).Al2O3、Al(OH)3的两性及Al3+、Al(OH)3、AlO-2间的转化关系。就是指Al2O3、Al(OH)3既能与酸也能与碱反应生成盐与水，再一个就是氢氧化铝在加热的时候会分解。

(2).结合Al(OH)3的制备实验、计算及在生产生活中的应用进行综合考查。就是指

Al3++3NH3?H2O===Al(OH)3↓+3NH+4 AlO-2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO-3

【问题诊断分析】

本节的复习学习是高中知识的重要组成部分，本节中难在铝的两性上，再就是铝热反应与镁铝合金的计算问题。其重点是化学方程式与离子方程式的书写。

【复习过程】

一、铝的性质和用途

金属铝呈银白色，硬度小，密度小，熔点较高，和镁类似，铝的主要用途是制造铝合金，铝优良的导电性和密度小，使铝大量用来制作导线。

铝元素位于元素周期表的第三周期第ⅢA族，化学性质比较活泼，在反应中多被氧化为Al3+，如：

铝可以在纯氧中燃烧：4Al+3O2=====点燃2Al2O3;铝与盐酸反应：2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑;

铝溶于NaOH溶液的反应：2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑;

用镁条引燃铝粉和Fe2O3的混合物：2Al+Fe2O3=====高温2Fe+Al2O3，这一反应也被称作铝热反应。

二、铝的重要化合物

1.氧化铝

氧化铝属于离子化合物，室温下，它是一种白色固体，熔点很高。氧化铝是冶炼铝的原料，也是一种较好的耐火材料。

氧化铝属于典型的两性氧化物，与酸、强碱都能反应，请写出下列反应的化学方程式：

氧化铝溶于盐酸：Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2O。

氧化铝与烧碱溶液反应：Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O。

电解熔融的氧化铝：2Al2O3=====电解4Al+3O2↑。

2.氢氧化铝

可溶性铝盐和氨水反应可制得Al(OH)3，它是一种难溶于水的白色胶状物质，具有较强的吸附能力。Al(OH)3受热易分解，是一种典型的两性氢氧化物。Al3++3OH-??Al(OH)3??H++AlO-2+H2O;

Al(OH)3与盐酸反应：Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O;

Al(OH)3与NaOH溶液反应：Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O;

Al(OH)3受热分解的化学方程式：2Al(OH)3=====△Al2O3+3H2O。

3.明矾：KAl(SO4)2?12H2O

明矾易溶于水，完全电离：KAl(SO4)2===K++Al3++2SO2-4，其水溶液因Al3+水解而显酸性。

三、Al3+、Al(OH)3、AlO-2间的转化关系

据下图写出下列转化的离子方程式：

(1)Al3+―→Al(OH)3 ①Al3++3NH3?H2O===Al(OH)3↓+3NH+4;

②Al3++3AlO-2+6H2O===4Al(OH)3↓; ③Al3++3OH-===Al(OH)3↓。

(2)Al(OH)3―→Al3+ Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O。

(3)Al3+―→AlO-2 Al3++4OH-===AlO-2+2H2O。

(4)AlO-2―→Al3+ AlO-2+4H+===Al3++2H2O。

(5)AlO-2―→Al(OH)3

①NaAlO2溶液中通少量CO2：2AlO-2+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO2-3。

NaAlO2溶液中通入足量CO2：AlO-2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO-3

②3AlO-2+Al3++6H2O===4Al(OH)3↓;③AlO-2+H++H2O===Al(OH)3↓。

(6)Al(OH)3―→AlO-2

Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O。

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铝及其重要化合物的转化关系

热点1铝的性质

1.位置和结构

在元素周期表中的第三周期、ⅢA族，原子结构示意图为：

2.化学性质

(1)跟非金属反应

常温下被O2氧化，生成致密氧化物保护膜。在纯氧或高温下剧烈燃烧，发出白光。

4Al+3O2 2Al2O3 2Al+3S Al2S3(制备Al2S3的方法)

(2)跟水反应困难

(3)跟酸反应：常温下在浓H2SO4、浓HNO3中发生钝化。与非氧化性酸反应产生H2，

如2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑。

(4)跟强碱溶液反应：

可简写为：2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。

(5)跟某些氧化物反应——铝热反应

2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3

此反应放出大量的热，用于冶炼高熔点的金属或焊接金属。

3.铝与酸或碱反应生成H2的量的关系[来源:Ks5u.com]

铝分别与盐酸、氢氧化钠溶液反应的原理：2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑

2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑

(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比：VHCl?H2?VNaOH?H2?=1：1。

(2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠反应，产生氢气的体积比为：VHCl?H2?VNaOH?H2?=1：3。

(3)一定量的铝分别和一定量的盐酸和氢氧化钠反应若产生氢气的体积比为13

①铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足。 ②铝与氢氧化钠反应时，铝不足而氢氧化钠过量。

【例1】　将5.4 g Al投入200.0 mL 2.0 mol/L的某溶液中有氢气产生，充分反应后有金属剩余，该溶液可能为()

A.HNO3溶液　B.Ba(OH)2溶液 C.H2SO4溶液 D.HCl溶液

[解析]　n(溶质)=0.2 L×2.0 mol/L=0.4 mol。设酸为n元酸，若充分反应，有H2放出后金属有剩余，则

5.4 g27 g/mol×3>0.4 mol?n 解得n

综上分析，正确答案为D。

变式1　甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol?L-1的盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为1：2，则加入铝粉的质量为()

A.5.4 g B.3.6 g C.2.7 g D.1.6 g

解析：根据铝与盐酸和铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式判断。若在含等物质的量的HCl和NaOH溶液中加入足量的铝粉，则产生的氢气体积比为1：3;若在含足量的HCl和NaOH溶液中分别加入等量的铝粉，则产生的氢气体积比为1：1。而题中实际为1：2，说明铝粉的量相对盐酸是过量的，而对NaOH是不足的。与前者反应的铝粉是2.7 g，而与后者反应的铝粉应为5.4 g，故选A。

热点2铝的重要化合物

1.氧化铝(典型的两性氧化物)

(1)物理性质：白色难溶固体，可做耐火材料。

(2)化学性质：

Al2O3+6H+===2Al3++3H2O Al2O3+2OH-===2AlO-2+H2O

2.氢氧化铝(典型的两性氢氧化物)

(1)物理性质：不溶于水的白色胶状物质，Al(OH)3胶体能凝聚水中悬浮物，吸附色素。

(2)化学性质：

Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O 2Al(OH)3 =====△ Al2O3+3H2O

(3)制备：

因Al2O3不能与水化合，故不能用Al2O3直接制取Al(OH)3

①用铝盐(Al3+)制取Al(OH)3

加入氨水至沉淀完全，一般不用NaOH等强碱。Al3++3NH3?H2O===Al(OH)3↓+3NH+4

②用铝屑、烧碱、稀H2SO4制取Al(OH)3

法一：Al Al3+ Al(OH)3; 法二： Al AlO-2 Al(OH)3;

每制取1 mol Al(OH)3，方法一耗H+和OH-各3 mol;方法二耗H+和OH-各1 mol;方法三耗H+和OH-各3/4 mol。故方法三最节省原料。

3.硫酸铝钾

(1)硫酸铝钾由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成，电离时能产生两种阳离子。

(2)明矾可作净水剂 。

(3)硫酸铝钾具有Al3+、SO2-4的性质。

4.“铝三角”及其应用

(1)“铝三角”是指Al3+、Al(OH)3、AlO-2相互转化的三角关系(右图所示)。

(2)应用

①制取Al(OH)3

Al3++3NH3?H2O===Al(OH)3↓+3NH+4 AlO-2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO-3

Al3++3AlO-2+6H2O===4Al(OH)3↓

②离子共存问题

a.与Al3+不能大量共存的离子有OH-、S2-、AlO-2、HCO-3、ClO-、CO2-3等。

例如：Al3++3ClO-+3H2O===Al(OH)3↓+3HClO Al3++3HCO-3===Al(OH)3↓+3CO2↑。

b.与AlO-2不能大量共存的离子有H+、NH+4、Al3+、Fe3+、HCO-3、HSO-3等。

例如：AlO-2+NH+4+H2O===Al(OH)3↓+NH3↑ 3AlO-2+Fe3++6H2O===3Al(OH)3↓+Fe(OH)3↓

AlO-2+HCO-3+H2O===Al(OH)3↓+CO2-3。

【例2】　将氯化铝溶液和氢氧化钠溶液等体积混合，得到的沉淀物中含铝元素的质量与溶液中含铝元素的质量相等，则原氯化铝溶液与氢氧化钠溶液的物质的量浓度之比可能是()

①1:3　②2:3　③1:4　④2:7

A.①② B.①③ C.②③ D.②④

[解析]　沉淀物可以肯定是Al(OH)3，而溶液中的铝元素可能有两种存在形式。

(1)若AlCl3过量，而NaOH的量不足，溶液中的铝元素应是以Al3+形式存在。

AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl

1 mol 3 mol 1 mol

依据题意知溶液中还有1 mol AlCl3，c(AlCl3):c(NaOH)=(1+1):3=2:3。

(2)若AlCl3量不足，NaOH过量时，溶液中的铝元素以AlO-2形式存在。

AlCl3～3NaOH～Al(OH)3

1 mol 3 mol 1 mol

依题意溶解了0.5 mol Al(OH)3，设此时又消耗了NaOH的物质的量为n(NaOH)，

Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O

1 1

0.5 mol n(NaOH)

n(NaOH)=0.5 mol， c(AlCl3):c(NaOH)=1:(3+0.5)=2:7。

[答案]　D

变式2　铝是一种重要的金属。

(1)铝在元素周期表中的位置是________。

(2)生产中曾用铝热反应焊接钢轨，铝与氧化铁发生反应的化学方程式为__________________________。(3)铝与NaOH溶液反应的离子方程式为：__________________________;

同温同压下，在浓度和体积均为100 mL 2 mol/L的盐酸及NaOH溶液中各加入等质量的Al，产生气体的体积比为5:6，则所加Al的质量为________。

(4)以上述所得AlCl3溶液为原料制取无水AlCl3，先制得AlCl3?6H2O晶体，主要操作包括____________________________，在干燥的HCl气流中加热AlCl3?6H2O晶体，能进一步制取无水AlCl3，其原因是(结合离子方程式简要说明)____________________________________________________________

解析：(3)2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑，2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑，由上述两个方程式可以看出，当盐酸与NaOH的物质的量相同时，产生H2的体积为1:3，现为5:6>1:3，故加入的Al相对盐酸过量，对NaOH不足。0.2 mol的HCl需Al的质量为13×27 g/mol×0.2 mol=1.8 g，对应5份H2，当H2为6份时，铝的质量为65×1.8 g=2.16 g即为所求。

答案：(1)第3周期ⅢA族(2)2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe(3)2Al+2OH-+2H2O===2AlO-2+3H2↑　2.16 g

(4)加热浓缩，冷却结晶，过滤　Al3++3H2O??Al(OH)3+3H+，在干燥的HCl气流中，抑制AlCl3的水解，且带走AlCl3?6H2O晶体受热产生的水蒸气，故能得到AlCl3

热点3有关氢氧化铝沉淀的计算

1.铝盐与强碱的反应(以AlCl3与NaOH的反应为例)

向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液时，发生的反应依次为：

Al3++3OH-===Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O

生成的Al(OH)3与加入的NaOH的物质的量关系可用图象表示为

(1)根据AlCl3和NaOH的物质的量计算生成的Al(OH)3的物质的量，结合反应的化学方程式及图象可知：

①当n(OH-):n(Al3+)≤3时， n[Al(OH)3]=13n(OH-)。

②当3

n[Al(OH)3]=n(Al3+)-[n(OH-)-3n(Al3+)]=4n(Al3+)-n(OH-)。

③当n(OH-)?n(Al3+)≥4时，n[Al(OH)3]=0。

(2)根据Al(OH)3和AlCl3的物质的量，计算需要的NaOH的物质的量。

由图象可以看出，AlCl3和生成的Al(OH)3为一定值时，加入的NaOH有两种情况：

①当NaOH不足时，n(NaOH)=3n[Al(OH)3]。②当NaOH过量时，

n(NaOH)=3n(Al3+)+{n(Al3+)-n[Al(OH)3]}=4n(Al3+)-n[Al(OH)3]。

2.偏铝酸盐与强酸的反应(以NaAlO2和盐酸的反应为例)

向NaAlO2溶液中滴加稀盐酸时，发生的反应依次为：

AlO-2+H++H2O===Al(OH)3↓ Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O[来源:高考资源网KS5U.COM]

生成的Al(OH)3与加入的盐酸的物质的量的关系可用图象表示为：

(1)根据NaAlO2和HCl的物质的量计算生成Al(OH)3的量

结合反应的化学方程式及图象可知：

①当n(H+):n(AlO-2)≤1 时，n[Al(OH)3]=n(H+)。

②当1

③当n(H+):n(AlO-2)≥4时，n[Al(OH)3]=0。

(2)根据Al(OH)3和NaAlO2的物质的量计算需要的HCl的物质的量

由图象可以看出，NaAlO2和生成的Al(OH)3为一定值时，加入的盐酸有两种情况：

①当盐酸不足时，n(HCl)=n[Al(OH)3]。

②当盐酸过量时，n(HCl)=n(AlO-2)+3{n(AlO-2)-n[Al(OH)3]}=4n(AlO-2)-3n[Al(OH)3]。

【例3】　在50 mL b mol/L的AlCl3溶液中加入50 mL a mol/L NaOH溶液。

(1)当a≤3b时，生成Al(OH)3沉淀的物质的量为________。

(2)当a、b满足________条件时，无沉淀产生。

(3)当a、b满足________条件时，先有沉淀生成，后又有部分沉淀溶解，此时Al(OH)3的质量为________。

[解析]　(1)依题意知，在AlCl3溶液中加入NaOH溶液有如下两反应发生：AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl①AlCl3+4NaOH===NaAlO2+3NaCl+2H2O②根据以上两反应可以看出：当a≤3b时只发生第一个反应，此时NaOH不足量，产生沉淀的量取决于NaOH，n[Al(OH)3]=13n(NaOH)=0.05 a3 mol。(2)如果无沉淀生成，Al元素全部以AlO-2形式存在，n(AlCl3):n(NaOH)≤1:4，即a:b≥4:1，整理得a≥4b。(3)此种情况应当是两个反应均发生，铝元素以Al(OH)3和AlO-2两种形式存在。符合关系：14

整理得：3b

法一：联立方程法。设反应①中，AlCl3物质的量为x，则Al(OH)3为x，NaOH为3x，

反应②中AlCl3物质的量为y，NaOH为4y，

x+y=0.05b mol，3x+4y=0.05a mol.

解得x=(0.2b-0.05a) mol=0.05(4b-a) mol。m[Al(OH)3]=78 g/mol×0.05(4b-a) mol=3.9(4b-a) g。

法二：守恒法。此种条件下，溶液中的离子有：Na+、Cl-、AlO-2。n(AlO-2)=n(Na+)-n(Cl-)=0.05a mol-0.05×3b mol n[Al(OH)3]=n(Al3+)总-n(AlO-2)=0.05b mol-(0.05a mol-0.15b mol)=(0.2b-0.05a) mol=0.05(4b-a) mol。m[Al(OH)3]=78 g/mol×0.05(4b-a) mol=3.9(4b-a) g。

[答案]　(1)0.05a3 mol　(2)a≥4b　(3)a4

变式3　现有甲、乙两瓶无色溶液，已知它们可能是AlCl3溶液和NaOH溶液。现做如下实验：

①取440mL甲溶液与120mL乙溶液反应，产生1.56g沉淀;

②取120mL甲溶液与440mL乙溶液反应，也产生1.56g沉淀;

③取120mL甲溶液与400mL乙溶液反应，则产生3.12g沉淀;

通过必要的计算和推理判定：

(1)甲溶液为________溶液，其物质的量浓度是________mol?L-1;

乙溶液为________溶液，其物质的量浓度是________mol?L-1。

(2)写出实验③的有关离子方程式：__________________________________________________________

解析：由②③两步实验操作可知，甲溶液应为AlCl3溶液，乙溶液为NaOH溶液，由①步操作所给量值可求出NaOH溶液物质的量浓度：

1.56g78g?mol-1×3÷0.12L=0.5mol?L-1，再由②中所给数据，(依据铝原子守恒)求AlCl3。

设AlCl3溶液物质的量浓度为x，0.12x=1.56g78g?mol-1+(0.44L×0.5mol?L-1-3×0.12x)则x=0.5mol?L-1。

答案：(1)AlCl3　0.5　NaOH　0.5 (2)Al3++3OH-===Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O

有关氢氧化铝沉淀的图象

1.在可溶性铝盐中逐滴加入NaOH溶液至过量。

现象：立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失

Al3++3OH-===Al(OH)3↓ Al(OH3)+OH-===AlO-2+2H2O 总反应：Al3++4OH-===AlO-2+2H2O

2.在偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过量。

现象：立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失

AlO-2+H++H2O===Al(OH)3↓ Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O 总反应：AlO-2+4H+===Al3++2H2O

3.在强碱溶液中逐滴加入铝盐溶液至过量。

现象：无明显现象(局部产生白色沉淀，振荡消失)→产生白色沉淀→渐多→最多(不消失)

Al3++4OH-===AlO-2+2H2O Al3++3AlO-2+6H2O===4Al(OH)3↓

4.在强酸溶液中逐滴加入偏铝酸盐溶液至过量。

现象：无明显现象(局部产生白色沉淀，振荡消失)→产生白色沉淀→渐多→最多(不消失)

AlO-2+4H+===Al3++2H2O Al3++3AlO-2+6H2O===4Al(OH)3↓

5.向Mg2+与Al3+的酸性溶液中逐滴加入强碱溶液

现象：无明显现象→出现沉淀→渐多→最多→减少→不变

H++OH-===H2O Al3++3OH-===Al(OH)3↓

Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓ Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O

结论：(1)实验不宜用Al3+和强碱溶液、AlO-2和强酸溶液反应来制备Al(OH) 3，宜用Al3+和NH3?H2O或将CO2气体通入AlO-2溶液中制备Al(OH)3。(2)Al3+只存在于酸性溶液中，AlO-2只存在于碱性溶液中，所以Al3+和AlO-2不能共存于同一溶液中。(3)Al(OH)3只能溶于强酸或强碱溶液，不能溶于弱酸或弱碱溶液。[来源:Z+xx+k.Com]

特别提醒：(1)解图象试题应注意分析“四点”：“起点”、“折点”、“极点”、“终点”，利用原理引路，图文结合，对号入座。(2)当Al3+与Mg2+或Cu2+或Fe3+混合在一起，加入过量的NaOH溶液时，生成的沉淀先增大，后减小，但不能减小为0。

【考例】　有一镁铝合金，用适量稀硫酸完全溶解，再加入氢氧化钠溶液，析出沉淀的质量与加入氢氧化钠的体积关系如图所示，原合金中镁铝的质量比为()

A.4:3B.4:9 C.8:9 D.20:27

[解析]　假定V(NaOH)单位为L，浓度为1 mol/L，则使Mg2+、Al3+沉淀需要NaOH 4 mol，将Al(OH)3溶解需要NaOH 1 mol，由方程式：NaOH+Al(OH)3===NaAlO2+2H2O，可知有1 mol Al(OH)3，即1 mol Al3+，Al3++3OH-===Al(OH)3↓，使Al3+沉淀用去NaOH 3 mol，使Mg2+沉淀用去NaOH 1 mol，由Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓知，含有Mg2+ 0.5 mol，即Mg、Al的物质的量分别为0.5 mol、1 mol，镁、铝的质量比为(24 g/mol×0.5 mol)?(27 g/mol×1 mol)=4:9，答案为B。[来源:Ks5u.com]

[答案]　B

变式　将一定质量的Mg和Al的混合物投入500mL稀硫酸中，固体全部溶解并产生气体。待反应完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。则下列说法正确的是 ()

A.Mg和Al的总质量为8 g B.硫酸的物质的量浓度为5 mol/L

C.生成的H2在标准状况下的体积为11.2 L D.NaOH溶液的物质的量浓度为5 mol/L

解析：由图象可知，沉淀Mg(OH)2为0.15 mol，Al(OH)3为(0.35-0.15)=0.20 mol，则镁和铝的总质量=0.15 mol×24 g/mol+0.20 mol×27 g/mol=9 g，故A项不正确;由反应关系得：

Al(OH)3～NaOH～NaAlO2

1 mol 1 mol

0.20 mol c(NaOH)×(0.24L-0.20 L)求得c(NaOH)=5 mol/L，即D选项符合题意。

答案：D

备选习题

1.下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是()

A.铝在常温下不能与氧气反应 B.铝不能与氯气反应

C.铝既能溶于酸，又能溶于碱 D.氧化铝只能与酸反应，不能与碱反应

解析：铝为活泼金属，常温下能与O2反应生成致密的氧化层;加热条件下与Cl2剧烈反应;Al、Al2O3既能与酸又能与碱反应。

2.

用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁(如图)，将试管浸入硝酸汞溶液中，片刻取出，然后置于空气中，不久铝箔表面生出“白毛”，红墨水柱右端上升。根据实验现象判断下列说法错误的是()

A.实验中发生的反应都是氧化还原反应 B.铝是一种较活泼的金属

C.铝与氧气反应放出大量的热量 D.铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的混合物

解析：本题中涉及的反应有：2Al+3Hg(NO3)2===2Al(NO3)3+3Hg,4Al+3O2===2Al2O3，两个反应均为氧化还原反应;由题中所述现象“红墨水柱右端上升”，可推知试管中气体体积受热膨胀，意味着铝与氧气反应是放热反应。铝片上生成的“白毛”是氧化铝。

3.现有Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)六种物质，它们之间有如图所示转化关系，图中每条线两端的物质之间都可以发生反应，下列推断不合理的是()

A.N一定是HCl(aq) B.X可能为Al或Cl2

C.Y一定为NaOH(aq) D.Q、Z中的一种必定为Al2O3

解析：在Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)中，只有NaOH(aq)能与Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3五种物质反应，对照转化关系，可知Y为NaOH(aq)。只有HCl(aq)能与Al、Al2O3、Al(OH)3、NaOH(aq)四种物质反应，对照图示转化关系可知N为HCl(aq)，故选项A、C正确。选项B，若X为Al，Al能与Cl2、HCl(aq)、NaOH(aq)三种物质反应，而图示给出的是与两种物质反应，所以X不可能有是Al，但可能是Cl2。选项D，Al2O3既能与HCl(aq)反应，也能与NaOH(aq)反应，故Q、Z中的一种必定为Al2O3。

4.将物质X逐渐加入到Y溶液中，生成沉淀的物质的量n2与所加X的物质的量n1的关系如图所示，符合图所示情况的是()

A B C D

X NaOHks5u.com AlCl3 HCl NaAlO2

Y AlCl3 NaOH NaAlO2 HCl

解析：从图中看出所加物质X能使沉淀[Al(OH)3]完全溶解，排除选项B、D，其中得到沉淀和溶解沉淀消耗X的物质的量之比为1:3。根据：AlO-2+H++H2O===Al(OH)3↓，Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O。

5.将Mg、Cu组成的2.64 g混合物投入适量稀硝酸中，固体完全溶解时收集到的还原产物NO气体0.896 L(标准状况)，向反应后溶液中加入2 mol/L NaOH溶液60 mL时金属离子恰好沉淀完全。则形成沉淀质量及硝酸物质的量分别为()

A.4.32 g　0.02 molB.4.68 g　0.16 mol C.5.36 g　0.18 mol D.6.38 g　0.2 mol

解析：Mg-2e-+2OH-===Mg(OH)2 Cu-2e-+2OH-===Cu(OH)2所以生成沉淀质量为：

2.64 g+0.896 L22.4 L/mol×3×17 g/mol=4.68 g。金属离子全部沉淀后，溶液为NaNO3，稀HNO3中，硝酸的物质的量为：n(HNO3)=n(NaNO3)+n(NO)=2×0.06 mol+0.896 L22.4 L/mol=0.16 mol。

6.把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后有1.16 g白色沉淀，在所得的浊液中逐滴加入1 mol?L-1 HCl溶液，加入HCl溶液的体积与生成沉淀的质量关系如图所示，试回答：

(1)A点的沉淀物的化学式为__________;B点的沉淀物的化学式为__________。

(2)原混合物中MgCl2的质量是________ g，AlCl3的质量是__________ g，NaOH的质量是________ g。

(3)Q点HCl溶液加入量是__________ mL。

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铝及其化合物

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高二学业水平测试
铝及其化合物
【学习目标】
1、了解铝及其重要化合物的主要物理性质
2、了解氧化铝分别与酸、碱等物质反应的情况
3、了解氢氧化铝的两性，了解氢氧化铝的受热分解
【基础知识】
一.铝
1.物理性质：银白色金属固体，密度2.70g/cm3,较强的韧性、延展性，良好的导热导电性
2.化学性质
①与氧气反应：
②铝与冷水不反应，与热水缓慢反应,一般情况下，铝表面的氧化膜阻止了与水的反应
③与非氧化性酸(盐酸和稀硫酸)反应：
常温下，铝遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化现象。
④与强碱反应：
⑤铝热反应：(铝与氧化铁)：可用于焊接铁轨

二．铝的氧化物——氧化铝
1.Al2O3白色难熔,是一种较好的耐火材料.
2.Al2O3的两性——两性氧化物（既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水）

三.铝的氢氧化物——氢氧化铝
（1）Al(OH)3的两性——两性氢氧化物（既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水）
思考:向AlCl3溶液中滴加NaOH至过量现象：

（2）Al(OH)3不稳定：
（3）制取：实验室常用铝盐（Al3+）与足量氨水制取Al（OH）3，
反应的离子方程式为：

四.铝的重要的盐——明矾
明矾：十二水合硫酸铝钾，明矾常用作混凝剂，发生的离子方程式为。

归纳整理：铝及其重要化合物之间的转化关系。
①；②
③；④
⑤；⑥
⑦；⑧

【典型例题】
1．小明家里收藏了一件清代的铝制佛像,该佛像至今仍保存十分完好.该佛像未锈蚀的主要原因是()
A．铝不易发生化学反应B．铝的氧化物容易发生还原反应
C．铝不易被氧化D．铝易氧化，但氧化铝具有保护内部铝的作用
2．实验室需要使AlCl3溶液中的Al3＋离了全部沉淀出来，适宜用的试剂是（）
A．NaOH溶液　B．Ba（OH）2溶液
C．盐酸D．氨水
3.下列离子方程式书写正确的是()
A．澄清石灰水跟稀硝酸反应：Ca(OH)2+2H+=Ca2++2H2O
B．铁粉投入到硫酸铜溶液中：Fe＋Cu2＋＝Fe2＋＋Cu
C．AlCl3溶液中加入足量的氨水：Al3++3OH－=Al(OH)3↓
D．钠和冷水反应Na＋2H2O＝Na+＋2OH＋H2↑
4．在铝制易拉罐中收集一满罐CO2，加入过量浓氢氧化钠溶液，立即把口封闭。可以发现易拉罐“咔咔”作响，并变瘪了；过一会儿后，易拉罐又会作响并鼓起来。
（1）罐壁变瘪发生的反应方程式是_____；
（2）罐再度鼓起发生反应的化学方程式是________。
5.（2009年学业水平测试）在硫酸铝、硫酸钾和明矾[KAl(SO4)212H2O]的混合溶液中，SO42—的浓度为0.4mol/L，当加入等体积0.4mol/LKOH溶液时，生成的沉淀恰好完全溶解。则反应后溶液中K+的浓度约为()
A．0.225mol/LB．0.25mol/LC．0.45mol/LD．0.9mol/L

钠、镁及其化合物

一位优秀的教师不打无准备之仗，会提前做好准备，教师要准备好教案，这是教师需要精心准备的。教案可以让上课时的教学氛围非常活跃，使教师有一个简单易懂的教学思路。那么，你知道教案要怎么写呢？为了让您在使用时更加简单方便，下面是小编整理的“钠、镁及其化合物”，欢迎您阅读和收藏，并分享给身边的朋友！

第2单元课时4镁的提取与应用
一、学习目标
1．掌握镁的化学性质。
2．通过制取镁的生产流程，进一步学习从经济角度、绿色化学角度考虑问题的方法；
3．通过海水中化学资源的进一步开发和镁的用途介绍，将化学理论学习和工业生产、生活相结合，提高开发海洋资源的兴趣和探索精神，在进一步感悟到人类在享受大自然赋予的财富的同时，应该树立环保责任意识，感悟人与自然和谐相处的重要性。
二、教学重点及难点
重点：镁的化学性质；从海水中提取镁的步骤和原理。
难点：从海水中提取镁的原理；镁的化学性质。
三、设计思路
通过复习海水中含有的主要盐类引出本节课要研究的主题：通过理论分析与资料阅读解决怎样从海水中提取氯化镁和怎样将氯化镁转换为金属镁两个主要问题，通过实验探究认识金属镁的性质和用途。
四、教学过程
[情景导入]我们已经知道如何从海水中提取氯、溴、碘的单质，这些物质的制备都依赖于从海水中提取的氯化钠，我们来回顾一下海水中含有的主要四种盐类，浓度仅次于氯化钠的是氯化镁，从海水中提取氯化钠后所得的母液中，氯化镁的浓度较高，那我们怎样将储量巨大的氯化镁从海水中提取出来呢？(ppt2～3)
[思考与讨论]氯化镁可以用来制取生产、生活中需求量很大的金属镁，怎样从海水中提取氯化镁？怎样将氯化镁变成我们需要的金属镁？
[阅读与讨论]阅读书本P55～56有关镁的提取过程的原理和流程，解决诸如下列问题：
1．工厂为何建在海边？
2．为何不用氢氧化钠来沉淀镁离子？
3．“中和”操作中处理的是“过滤”后的滤液，还是沉淀？
[板书]一、镁的提取原理(ppt4～6)
CaCO3CaO＋CO2↑
CaO＋H2O＝Ca(OH)2
MgCl2＋2Ca(OH)2＝Mg(OH)2↓＋CaCl2
Mg(OH)2＋2HCl＝MgCl2＋2H2O
MgCl2Mg＋Cl2↑
[练习]写出前生成氢氧化镁和氯化镁两个化学反应的离子方程式。
[过渡]烟火的图片，制得的金属镁有哪些性质，可以有哪些用途呢？(ppt7～8)
[演示实验]通过P56的“观察与思考”中的实验，以及镁带在氮气和二氧化碳气体中燃烧的反应录像，学生观察反应现象，归纳镁的性质。
[板书]二、镁的性质(ppt9)
1．镁的物理性质
银白色金属，质软，密度小。
2．镁的化学性质
Mg＋O22MgO，在点燃的时候剧烈燃烧。
2Mg＋CO22MgO＋C
3Mg＋N2Mg3N2
Mg＋H2SO4＝MgSO4+H2↑
[过渡]烟火镁元素除了可以带给我们耀眼的烟花外，还有什么用处呢？
[叙述]三、镁的用途(ppt10)
球型镁粉：镁粉是当今世界高科技领域发展较快，用途较广的有色材料，国内外主要用于国防工业：如可做火箭头，导弹点火头，航天器元部件，及照明弹等；用于冶金工业的铸造、钢铁脱硫；还可用于制造香精、单晶硅、制药等其他工业，具有非常广阔的前景。随着现代工业的迅速发展，它在原材料领域显示了越来越重要的地位。　
　铝镁合金主要特点：用其压铸的零部件轻薄，具有表面光亮，质量轻，强度重量比高，尺寸稳定性，吸震性好，散热快，抗静电等特点。主要用途：广泛应用于高档家用电器，如壁挂式电视机外壳、笔记本电脑外壳、通讯电子产品、汽车零、部件的制造。用此材料加工制造的产品可100%的回收再利用，符合环保概念。
镁合金主要用途：用于航空、航天、国防工业，汽车工业及制作各种镁合金型材。
镁牺牲阳极主要用途：主要应用于城建中的供排水、煤气、天然气、供暖、热电厂输水、输汽等各类管道；从石油、天然气等产地到炼油厂、各天然气用户等长距离输送管道；储油、储气各种罐体；油、气、水升压泵站；建筑桥梁及其它与水、土壤接触的铁及各类合金等制品。高效镁牺牲阳极是用低铁高纯镁为基通过精炼、合金化、铸造成形，热处理等工艺制取的镁基合金。
镁带：用于贮藏和穿越管道的保护等。
镁棒：用于热水器、锅炉的防腐阻垢。
氧化镁――熔点2800℃，由于熔点很高，常被用做耐高温材料。
[练习](ppt11～17)
1．下列有关镁的叙述，不正确的是（）
A．空气中点燃镁条，有耀眼白光，故用作照明弹材料
B．镁条能在CO2中点燃
C．MgO虽然密度小，但熔点很高
D．纯MgCl2不易吸水
答案：D。
2．镁粉在焰火、闪光粉、鞭炮中是不可缺少的原料，工业制造镁粉是将镁蒸气在某冷却剂中冷却，下列可作为冷却剂的是（）
①空气②O2③Ar④H2⑤N2⑥H2O
A．①②B．③④C．③⑥D．③⑤
答案：B。
3．工业上用制盐剩下的苦卤（主要成分是MgCl2）来制取硝酸镁，下列方案中合理可行的是（）
A．向苦卤中加入AgNO3，滤出沉淀，将溶液蒸干
B．将苦卤蒸发浓缩，再加入AgNO3，把得到的溶液蒸发结晶
C．给苦卤中加入熟石灰，分离出沉淀，用稀硝酸将沉淀溶解，再将溶液浓缩结晶
D．将苦卤浓缩结晶，再进行电解，得到金属镁，用镁和HNO3反应
答案：C。
4．三份等物质的量的金属镁分别在足量的①氧气，②氮气，③二氧化碳中充分燃烧，反应后所得固体质量由大到小的顺序是（填序号）。
答案：③①②。
5．海水是取之不尽的化工原料资源，从海水中可提取各种化工原料。下图是工业上对海水的几项综合利用的示意图：
试回答下列问题：
（1）粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO2－4等杂质，精制时所用试剂为：盐酸、BaCl2溶液、NaOH溶液和Na2CO3溶液，则粗盐溶液中Ca2+、Mg2+、SO2－4的沉淀形式分别是。
（2）由海滩上的贝壳制成石灰乳过程中，有关反应的化学方程式为。
（3）写出电解饱和食盐水的离子方程式，若要保证电解后的溶液有恢复为原来的饱和食盐水，则可采取的方法是。
（4）电解无水MgCl2所得的镁蒸气可以在下列气体中冷却。
A．H2B．N2C．CO2D．O2
（5）将电解无水MgCl2制得到的副产品Cl2通入石灰乳中可制得漂白粉，制取漂白粉的化学方程式为

答案
（1）CaCO3、Mg(OH)2、BaSO4

（2）CaCO3CaO+CO2↑；CaO+H2O==Ca(OH)2

（3）2Cl—+2H2O==Cl2↑+H2↑+2OH—；措施是向电解液中通入一定量的HCl气体。

（4）A（5）2Cl2+2Ca(OH)2＝CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O

铝的重要化合物

俗话说，磨刀不误砍柴工。教师要准备好教案，这是教师需要精心准备的。教案可以让学生们有一个良好的课堂环境，使教师有一个简单易懂的教学思路。写好一份优质的教案要怎么做呢？为满足您的需求，小编特地编辑了“铝的重要化合物”，大家不妨来参考。希望您能喜欢！

第三章《金属化合物》
第二节第二课时《铝的重要化合物》教案
教学目标：
(1)通过探究实验认识铝的氧化物的两性，掌握铝的氢氧化物的制备及性质，提高学生对“化学是一门以实验为基础的科学”的认识，增强学生的实验意识、操作技能。
(2)通过师生互动、学生互动，发挥学生的主观能动性，引导学生自主学习、合作探究，展示学生个性、深化学生思维，培养学生务实求真的学习品质。
(3)通过探究实验体验科学探究的艰辛与喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐，从而提高学生学习化学的兴趣。
教学重点
氢氧化铝的性质及其运用
教学难点
1、氧化铝的两性概念的建立
2、氢氧化铝的性质及其运用
教学过程[引入]：以宝石引入，讲解氧化铝的物理性质及用途。
[板书]：铝的重要化合物
一、铝的氧化物
物理性质：白色粉末、难溶于水、熔点高、硬度大
[思考]：氧化铝难溶于水，能溶于酸吗？铝单质表层有致密的氧化膜，能溶于氢氧化钠溶液，这说明什么？
[分析]：氧化铝既能与盐酸反应，也能与碱溶液反应。
[板书]：Al2O3+6HCl==2AlCl3+3H2O酸性条件下生成Al3+
Al2O3+2NaOH==2NaAlO2+H2O碱性条件下生成AlO2-
[概念引入]：两性氧化物
[板书]：两性氧化物：能与酸与碱发生反应的金属氧化物是两性氧化物。
[思考]：离子反应方程式该如何书写呢？
二、铝的氢氧化物
[启发引入]：氧化铝难溶于水，那么该如何来制备氢氧化铝呢？
[板书]：氢氧化铝的制备
[分组讨论]
可选择实验药品：硫酸铝溶液、氨水、氢氧化钠溶液
[确定实验方案]：⑴硫酸铝溶液、氨水⑵硫酸铝溶液、氢氧化钠溶液
[实验操作]、[观察现象]
[引导分析]：①氢氧化铝的制备方法：用硫酸铝和氨水
②氢氧化铝溶解于强碱，但不溶于弱碱
[板书]：（由电脑展示）
化学方程式：Al2(SO4)3+6NH3H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4
Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3↓+3Na2SO4
Al(OH)3+NaOH==NaAlO2+2H2O
[小结]：
1、实验室用硫酸铝和氨水配制少量氢氧化铝。
2、氢氧化铝溶解于强碱，但不溶于弱碱（如氨水）。　
[板书]：氢氧化铝的性质　
[实验探究]：取少量氢氧化铝沉淀，滴加盐酸
[观察现象]：沉淀溶解
[板书]：（由电脑展示）
化学方程式：Al(OH)3+3HCl==AlCl3+3H2O
[引导分析]：氢氧化铝溶解于强碱，也能溶解于强酸。
[概念引入]：两性氢氧化物
[板书]：
两性氢氧化物：既能与酸又能与碱发生反应的金属氢氧化物是两性氢氧化物。
[小结]：氢氧化铝是两性氢氧化物。
[思考]：离子反应方程式该如何书写？
[练习]：下列物质中，既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应的是（）
①NaHCO3②Al③Al2O3④Al(OH)3⑤AlCl3⑥CuO
A、②③④⑤B.①③④⑥C.①②③④D.全部
[小结]：引出“铝三角”关系图

[用途]：由图片引入氢氧化铝在日常生活中的用途。
⑴用作胃药，可中和胃酸。
⑵可用来净水。常用明矾来净水。
[阅读思考]：为什么铝盐具有净水作用？（课本第59页）
[课后探究]：鉴定明矾中含有铝离子。
四、作业：课本71页11题
[板书设计]
铝的重要化合物
一、氧化铝：两性氧化物
Al2O3+6HCl==2AlCl3+3H2O
Al2O3+2NaOH==2NaAlO2+H2O
二、氢氧化铝：
1、制备：Al2(SO4)3+6NH3H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4
2、性质：Al(OH)3+NaOH==NaAlO2+2H2O
Al(OH)3+3HCl==AlCl3+3H2O
第三章《金属化合物》
第二节第二课时《铝的重要化合物》学案

教学目标：
(1)通过探究实验认识铝的氧化物的两性，掌握铝的氢氧化物的制备及性质，提高学生对“化学是一门以实验为基础的科学”的认识，增强学生的实验意识、操作技能。
(2)通过师生互动、学生互动，发挥学生的主观能动性，引导学生自主学习、合作探究，展示学生个性、深化学生思维，培养学生务实求真的学习品质。
(3)通过探究实验体验科学探究的艰辛与喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐，从而提高学生学习化学的兴趣。
教学重点
氢氧化铝的性质及其运用
教学难点
3、氧化铝的两性概念的建立
4、氢氧化铝的性质及其运用
教学过程
二、铝的氧化物
1．物理性质：白色粉末、难溶于水、熔点高、硬度大
[思考]：氧化铝难溶于水，能溶于酸吗？铝单质表层有致密的氧化膜，能溶于氢氧化钠溶液，这说明什么？
2．化学性质：氧化铝既能与盐酸反应，也能与碱溶液反应。
[板书]：Al2O3+6HCl==2AlCl3+3H2O酸性条件下生成Al3+
Al2O3+2NaOH==2NaAlO2+H2O碱性条件下生成AlO2-
[思考]：离子反应方程式该如何书写呢？
三、铝的氢氧化物1．氢氧化铝的制备
[分组讨论]
可选择实验药品：硫酸铝溶液、氨水、氢氧化钠溶液
[确定实验方案]：⑴硫酸铝溶液、氨水⑵硫酸铝溶液、氢氧化钠溶液
[实验操作]、[观察现象]
[引导分析]：①氢氧化铝的制备方法：用硫酸铝和氨水
②氢氧化铝溶解于强碱，但不溶于弱碱
化学方程式：Al2(SO4)3+6NH3H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4
Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3↓+3Na2SO4
Al(OH)3+NaOH==NaAlO2+2H2O
２．氢氧化铝的性质　
[实验探究]：取少量氢氧化铝沉淀，滴加盐酸
[观察现象]：沉淀溶解
化学方程式：Al(OH)3+3HCl==AlCl3+3H2O
[板书]：
两性氢氧化物：既能与酸又能与碱发生反应的金属氢氧化物是两性氢氧化物。
[小结]：氢氧化铝是两性氢氧化物。
[练习]：下列物质中，既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应的是（c）
①NaHCO3②Al③Al2O3④Al(OH)3⑤AlCl3⑥CuO
A、②③④⑤B.①③④⑥C.①②③④D.全部

[小结]：引出“铝三角”关系图

[用途]：由图片引入氢氧化铝在日常生活中的用途。
⑴用作胃药，可中和胃酸。
⑵可用来净水。常用明矾来净水。
[阅读思考]：为什么铝盐具有净水作用？（课本第59页）
[课后探究]：鉴定明矾中含有铝离子。
四、作业：课本71页11题