2022年高二化學(xué)《鋁及其化合物的性質(zhì)》教案 新人教版

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1、2022年高二化學(xué)《鋁及其化合物的性質(zhì)》教案 新人教版 11．試設(shè)計(jì)制備Al(OH)3的途徑。 方案一　用鋁鹽(Al3＋)制取Al(OH)3 加入氨水至沉淀完全，一般不用NaOH等強(qiáng)堿，為什么？ 方案二　用鋁屑、燒堿、稀H2SO4制取Al(OH)3 方法一：AlAl3＋Al(OH)3； 方法二：AlAlOAl(OH)3； 方法三：Al(OH)3。 若甲、乙、丙三位同學(xué)用規(guī)定的藥品制備Al(OH)3。規(guī)定必用的藥品如下：350 g 70% H2SO4溶液，NaOH固體240 g，足量鋁屑、水(不能用其他藥品)。 甲、乙、丙用各自設(shè)計(jì)的方案制得

2、Al(OH)3的質(zhì)量分別是W1、W2、W3。三種實(shí)驗(yàn)方案如下： 甲：鋁→加NaOH溶液→加H2SO4溶液→W1 g Al(OH)3 乙：鋁→加H2SO4溶液→加NaOH溶液→W2 g Al(OH)3 丙：→W3 g Al(OH)3 試回答： (1)從充分利用原料、降低成本和提高產(chǎn)率等因素分析，實(shí)驗(yàn)方案最合理的是________。 (2)三位學(xué)生制得的Al(OH)3，W1、W2、W3其質(zhì)量由大到小的順序是 ________________________________________________________________________。 (3)制得Al(OH)3的最

3、大質(zhì)量是________。 用數(shù)形結(jié)合思想理解Al3＋、Al(OH)3、 AlO三者之間關(guān)系及相關(guān)計(jì)算 1．把強(qiáng)堿溶液逐滴加入到鋁鹽(Al3＋)溶液中至過量 (1)現(xiàn)象：先有白色沉淀產(chǎn)生，然后沉淀逐漸溶解。 (2)有關(guān)反應(yīng)： A→B：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ B→D：Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O (3)圖像 (4)有關(guān)計(jì)算 ①根據(jù)AlCl3和NaOH的量計(jì)算生成Al(OH)3的量 ②根據(jù)AlCl3和Al(OH)3的量計(jì)算需要NaOH的量 NaOH的量 n(NaOH) 當(dāng)NaOH不足時(shí) n(NaOH)＝3n[Al(OH)3

4、] 當(dāng)NaOH過量時(shí) n(NaOH)＝3n(Al3＋)＋{n(Al3＋)－n[Al(OH)3]}＝4n(Al3＋)－n[Al(OH)3] 【例1】 向30 mL 1 mol·L－1的AlCl3溶液中逐漸加入濃度為4 mol·L－1的NaOH溶液，若產(chǎn)生0.78 g白色沉淀，則加入的NaOH溶液的體積可能為 (　　) A．3 mL B．7.5 mL C．15 mL D．17.5 mL 2．把鋁鹽(Al3＋)溶液逐滴加入到強(qiáng)堿溶液中至過量 (1)現(xiàn)象：先無明顯現(xiàn)象，然后逐漸產(chǎn)生大量的白色沉淀。 (2)有關(guān)反應(yīng)： A→B：Al3＋＋4OH－===Al

5、O＋2H2O B→C：Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓ (3)圖像 3．在AlO溶液中逐滴加入強(qiáng)酸至過量 (1)現(xiàn)象：先生成白色沉淀，隨后沉淀逐漸溶解。 (2)有關(guān)反應(yīng)： A→B：AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓ B→D：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O (3)圖像 (4)有關(guān)計(jì)算 ①根據(jù)NaAlO2和HCl計(jì)算生成Al(OH)3的量 ②根據(jù)Al(OH)3和NaAlO2的量計(jì)算需要加入的HCl的量 HCl的量 n(HCl) 當(dāng)HCl不足時(shí) n(HCl)＝n[Al(OH)3] 當(dāng)HCl過量時(shí) n(HCl)＝

6、n(AlO)＋3{n(AlO)－n[Al(OH)3]}＝4n(AlO)－3n[Al(OH)3] 4．在強(qiáng)酸溶液中逐滴加入AlO溶液至過量 (1)現(xiàn)象：先無明顯現(xiàn)象，反應(yīng)一段時(shí)間后逐漸產(chǎn)生白色沉淀。 (2)有關(guān)反應(yīng)： A→B：4H＋＋AlO===Al3＋＋2H2O B→C：Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓ (3)圖像 5．明礬溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至過量 (1)現(xiàn)象：先有白色沉淀生成，然后部分沉淀溶解。 (2)有關(guān)反應(yīng)： O→A：2KAl(SO4)2＋3Ba(OH)2===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓＋K2SO4 A→B：2Al(

7、OH)3+K2SO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+2KAlO2+4H2O (3)圖像(右圖) 6．向Mg2＋與Al3＋的酸性溶液中逐滴加入強(qiáng)堿溶液 (1)現(xiàn)象：無明顯現(xiàn)象→出現(xiàn)沉淀→漸多→最多→減少→不變 (2)反應(yīng) O→A：H＋＋OH－===H2O A→B：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ B→C：Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O (3)圖像 鋁土礦冶煉金屬鋁的流程 鋁是地殼中含量最多的金屬元素，在自然界主要以化合態(tài)形式存在于氧化鋁中。鋁土礦的主要成分是Al2O3，此外還含有少量SiO2、Fe2

8、O3等雜質(zhì)，冶煉金屬鋁很重要的一個(gè)過程是Al2O3的提純。 對(duì)于以提純某一物質(zhì)為實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡牧鞒填}，其實(shí)就是考查混合物的除雜、分離、提純的有關(guān)知識(shí)。當(dāng)遇到這一類題時(shí)，一般的思路是認(rèn)真地在流程中找出得到的主要物質(zhì)是什么，混有的雜質(zhì)有哪些；認(rèn)真分析當(dāng)加入某一試劑后，能與什么物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成了什么產(chǎn)物，要用什么樣的方法才能將雜質(zhì)除去。只有這樣才能明白每一步所加試劑或操作的目的。 由于Al2O3是兩性氧化物，而雜質(zhì)SiO2是酸性氧化物，F(xiàn)e2O3是堿性氧化物，因而可設(shè)計(jì)出兩種提純氧化鋁的方案。 方案一：堿溶法 討論回答下列問題： (1)寫出①、③兩步驟中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。

9、(2)步驟③中不用鹽酸(或H2SO4)酸化的理由是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)步驟④中得到較純的Al2O3，可能含有　　　　雜質(zhì)，在電解時(shí)它不會(huì)影響鋁的純度的原因： ________________________________________________________________________ __

10、______________________________________________________________________。 方案二：酸溶法 討論回答下列問題： (1)寫出①、②中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。 (2)步驟②中不用氨水沉淀Fe3＋的原因： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【例4】　(x

11、x·福建理綜，24)從鋁土礦(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等雜質(zhì))中提取氧化鋁的兩種工藝流程如下： 請(qǐng)回答下列問題： (1) 流程甲加入鹽酸后生成Al3＋的離子方程式為 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2) 流程乙加入燒堿后生成SiO的離子方程式為_ __________________

12、_____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)驗(yàn)證濾液B中含F(xiàn)e3＋，可取少量濾液并加入________(填試劑名稱)。 (4)濾液E、K中溶質(zhì)的主要成分是__________(填化學(xué)式)，寫出該溶液的一種用途：________________________________________________________________________。 (5)已知298

13、 K時(shí)，Mg(OH)2的溶度積常數(shù)Ksp＝5.6×10－12，取適量的濾液B，加入一定量的燒堿達(dá)到沉淀溶解平衡，測(cè)得pH＝13.00，則此溫度下殘留在溶液中的c(Mg2＋)＝__________。 高考題組一　有關(guān)鋁及其化合物所參與的離子反應(yīng) 1．判斷下列說法是否正確，正確的劃“√”，錯(cuò)誤的劃“×” (1)向NaAlO2溶液中通入過量CO2 2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO (　　) (xx·江蘇，6D) (2)用氫氧化鈉溶液除去鋁表面的氧化膜：Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O (　　) (xx·江蘇，3B) (3)氧化鋁

14、溶于NaOH溶液：Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O (　　) (xx·浙江理綜，12D) (4)金屬鋁溶于稀硫酸中：Al＋2H＋===Al3＋＋H2↑ (　　) (xx·海南，10A) (5)向明礬溶液中加入過量的Ba(OH)2溶液：Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋AlO＋2H2O (　　) (xx·四川理綜，9A) (6)AlCl3溶液中加入過量的濃氨水：Al3＋＋4NH3·H2O―→AlO＋4NH＋2H2O (　　) (xx·上海，18C) 高考題組二　鋁及鋁合金的性質(zhì)應(yīng)用 2．判斷

15、下列說法是否正確，正確的劃“√”，錯(cuò)誤的劃“×” (1)鋁制容器可盛裝濃H2SO4 (　　) (xx·重慶理綜，8A) (2)日用鋁制品表面覆蓋著氧化膜，對(duì)內(nèi)部金屬起保護(hù)作用 (　　) (xx·廣東理基，23D) (3)明礬水解形成的Al(OH)3膠體能吸附水中懸浮物，可用于水的凈化 (　　) (xx·江蘇，5A) 3．世界上一次性建成的最長高速鐵路——京滬高鐵，計(jì)劃于xx年6月底通車。列車時(shí)速高達(dá)380公里，車廂大部分采用鋁合金材料制造，這是因?yàn)殇X合金 (　　) A．比純鋁熔點(diǎn)高 B．具有比較活潑的化學(xué)性質(zhì) C．各種成分在自然界中含量

16、豐富，容易獲取 D．質(zhì)量輕，強(qiáng)度大，抗腐蝕能力比較強(qiáng) 高考題組三　鋁及鋁制品的處理與應(yīng)用 4．(xx·重慶理綜，26)用于金屬焊接的某種焊條，其藥皮由大理石、水泥、硅鐵等配制而成。 (1)Al的原子結(jié)構(gòu)示意圖為____________；Al與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為 　。 (2)30Si原子的中子數(shù)為____；SiO2的晶體類型為________。 (3)Al3＋與Yn－的電子數(shù)相同，Y所在族各元素的氫化物的水溶液均顯酸性，則該族氫化物中沸點(diǎn)最低的是 ______________________________________________________________

17、__________。 (4)焊接過程中，藥皮在高溫下產(chǎn)生了熔渣和使金屬不被氧化的氣體，該氣體是____________。 (5)經(jīng)處理后的熔渣36.0 g(僅含F(xiàn)e2O3、Al2O3、SiO2)，加入足量稀鹽酸，分離得到11.0 g固體；濾液中加入過量NaOH溶液，分離得到21.4 g固體；則此熔渣中Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。 5．[xx·山東理綜－29(1)]對(duì)金屬制品進(jìn)行抗腐蝕處理，可延長其使用壽命。 以下為鋁材表面處理的一種方法： 鋁材 　　　　　　↓ 　 　 　槽液 ①堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜，堿洗時(shí)常有氣泡冒出，其原因是___

18、_________________(用離子方程式表示)。為將堿洗槽液中的鋁以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列試劑中的________。 　 a．NH3 b．CO2 c．NaOH d．HNO3 ②以鋁材為陽極，在H2SO4溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽極電極反應(yīng)式為________。取少量廢電解液，加入NaHCO3溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀，產(chǎn)生沉淀的原因是________。 6．(xx·上海，25)鐵和鋁是兩種重要的金屬，它們的單質(zhì)及化合物有著各自的性質(zhì)。 (1)在一定溫度下，氧化鐵可以與一氧化碳發(fā)生下列反應(yīng)： Fe2O3(s)＋3CO(g)2Fe(s

19、)＋3CO2(g) ①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為：K＝____________； ②該溫度下，在2 L盛有Fe2O3粉末的密閉容器中通入CO氣體，10 min后，生成了單質(zhì)鐵11.2 g。則10 min內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率為____________。 (2)請(qǐng)用上述反應(yīng)中某種氣體的有關(guān)物理量來說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)： ①______________；②________________。 (3)某些金屬氧化物粉末和Al粉在鎂條的引燃下可以發(fā)生鋁熱反應(yīng)。下列反應(yīng)速率(v)和溫度(T)的關(guān)系示意圖中與鋁熱反應(yīng)最接近的是__________。 (4)寫出氫氧化鋁在水中發(fā)生酸式電離的電離方程式： ________________________________________________________________________。 欲使上述體系中Al3+濃度增加，可加入的物質(zhì)是 ________________________________________________________________________。