第2课时 铝的重要化合物
[学习目标定位] 正确认识氧化铝和氢氧化铝的两性，会书写有关的化学方程式，能够
＋－
用化学方程式或离子方程式表示Al3、AlO2和Al(OH)3之间的相互转化。
1．铝是地壳中含量________的金属元素，但由于铝很活泼，在自然界中没有________态的铝，而化合态的铝主要以铝土矿(主要成分是________)的形式存在，冶炼比较困难，所以应用历史比较短。
2．铝与盐酸反应的离子方程式是___________________；铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是________________________________________。
知识点一 氧化铝
[探究活动]
1．铝在空气中加热时熔化但不________，主要是因为铝表面迅速氧化生成了________很高的氧化铝膜像一个袋子将其兜住。所以氧化铝是一种____________，可用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器等。
2．从性质上，氧化物可分为________________、______________和两性氧化物。两性氧化物的概念是既能与酸反应生成________，又能与碱反应生成________的氧化物。氧化铝是一种两性氧化物，既能与酸(如盐酸)反应，又能与碱(如NaOH溶液)反应。
(1)与盐酸反应的化学方程式是________________________________，离子方程式是________________________________________。
(2)与NaOH溶液反应的化学方程式是___________，离子方程式___________________。 [迁移应用]
1．下列说法正确的是( )
A．Al2O3难溶于水，不跟水反应，所以它不是Al(OH)3对应的氧化物 B．因为Al2O3是金属氧化物，所以它是碱性氧化物 C．Al2O3能跟所有的酸碱溶液反应 D．Al2O3能跟强的酸碱溶液反应
2．氧化铝熔点很高，常用于制造耐火材料，例如制作坩埚。下列操作不能在氧化铝坩埚中进行的是( )
A．加热使CuSO4·5H2O失水 B．加热使KMnO4分解 C．加热熔化烧碱
D．加热分解碱式碳酸铜
知识点二 氢氧化铝
[探究活动]
－
1．实验室制备氢氧化铝的方法：在试管中加入10 mL 0.5 mol·L1的硫酸铝溶液，逐滴 加入氨水至过量。观察到的实验现象是________________________；反应的化学方程式 是________________________________________________________________，离子方程 式是__________________________________。
－
2．将上述反应得到的沉淀分别装在三支试管中：在第一支试管中滴加2 mol·L1盐酸，
－
观察到的现象是________________________；在第二支试管中滴加2 mol·L1氢氧化钠溶液，观察到的现象是________________________；在第三支试管中滴加氨水，观察到的现象是
1
________________________。
[归纳总结]
(1)因为氢氧化铝既能与盐酸反应，又能与烧碱溶液反应，生成____________，所以氢氧化铝具有________。氢氧化铝与盐酸反应的离子方程式是_____；与氢氧化钠溶液反应的离
子方程式是________________________________。
(2)氢氧化铝不稳定，受热易分解，化学方程式是_____________________。 [迁移应用]
3．下列操作中最终可以得到Al(OH)3的是( ) A．Al2O3和水混合加热 B．Al和水反应
C．过量的NaOH溶液加入到AlCl3溶液中 D．过量的氨气通入到AlCl3溶液中
4．既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应的化合物是( ) ①Al ②NaHCO3 ③Al2O3 ④Mg(OH)2 ⑤Al(OH)3
A．①②③⑤ B．①④⑤ C．②③⑤ D．①③④
＋－
知识点三 Al3、AlO2和Al(OH)3间的相互转化
[探究活动]
1．在氯化铝溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液，开始时观察到的现象是
____________________________，反应的离子方程式是_______________；继续加入氢氧化钠溶液至足量，观察到的现象是________________________________，反应的离子方程式是____________________________________________________________，最终得到的溶液 是________________________。
2．在偏铝酸钠溶液中逐滴加入盐酸，开始时观察到的现象是________________________，反应的离子方程式是____________________________________；继续加入盐酸至足量，观察到的现象是________________________________，反应的离子方程式是__________________，最终得到的溶液是_______________________。
[归纳总结]
＋－
铝元素的化合态主要有三种形式存在，即Al3、AlO2和Al(OH)3，它们之间能相互转化。
[迁移应用]
5．向用HCl酸化过的AlCl3溶液中逐滴滴入NaOH溶液，图中能正确表示这个反应的是( )
－
6．(1)用氯化铝溶液与氢氧化钠溶液反应时，当Al的物质的量与OH的物质的量之比(以下均填物质的量之比)为________时，Al(OH)3沉淀量最多；________时，Al(OH)3全部溶解；________或________时Al(OH)3沉淀量为最多沉淀量的一半。
－＋
(2)偏铝酸钠溶液与盐酸反应时，AlO2的物质的量与H物质的量之比为________时，Al(OH)3沉淀量最多；________时，Al(OH)3全部溶解；________或________时，生成的
3＋
2
Al(OH)3的量为最多沉淀量的一半。
根据下列铝及其化合物间的关系，写出它们相互转化的化学方程式。
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩
第2课时 铝的重要化合物
课前准备区
1．最多 游离 氧化铝
＋＋－－
2．2Al＋6H===2Al3＋3H2↑ 2Al＋2OH＋2H2O===2AlO2＋3H2↑ 课堂活动区 知识点一 探究活动
1．滴落 熔点 耐火材料
2．碱性氧化物 酸性氧化物 盐和水 盐和水 (1)Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O
＋＋－
Al2O3＋6H===2Al3＋3H2O (2)Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O Al2O3＋2OH
－
===2AlO2＋H2O
迁移应用 1．D 2.C 知识点二 探究活动
＋
1．产生白色胶状沉淀 Al2(SO4)3＋6NH3·H2O===2Al(OH)3↓＋3(NH4)2SO4 Al3＋
＋
3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4
2．白色沉淀逐渐溶解 白色沉淀逐渐溶解 沉淀无变化(或不溶解) 归纳总结
＋＋－－
(1)盐和水 两性 Al(OH)3＋3H===Al3＋3H2O Al(OH)3＋OH===AlO2＋2H2O (2)2Al(OH)3=====Al2O3＋3H2O
3
△
迁移应用 3．D 4.A 知识点三 探究活动
＋－
1．产生白色沉淀，并不断增多 Al3＋3OH===Al(OH)3↓ 白色沉淀不断减少，最后
－－
完全消失 Al(OH)3＋OH===AlO2＋2H2O NaAlO2(NaCl)溶液
－＋
2．产生白色沉淀，并不断增多 AlO2＋H＋H2O===Al(OH)3↓ 白色沉淀不断减少，
＋＋
最后完全消失 Al(OH)3＋3H===Al3＋3H2O AlCl3(NaCl)溶液
迁移应用
5．D [向AlCl3溶液中逐滴滴入NaOH溶液，先生成白色沉淀，再加入NaOH溶液，沉淀逐渐溶解，最后完全消失，生成1 mol Al(OH)3需3 mol NaOH，溶解1 mol Al(OH)3需1 mol NaOH。NaOH的用量应是3∶1，A、B错误，用HCl酸化过的AlCl3溶液中含有酸，加入NaOH溶液先中和溶液中的酸，然后才生成Al(OH)3沉淀，故C也是错误的。]
6．(1)1∶3 1∶4 2∶3 2∶7 (2)1∶1 1∶4 2∶1 2∶5
＋＋－
解析 (1)向含Al3的溶液中加入NaOH溶液时，有关反应：Al3＋3OH===Al(OH)3↓，
－－＋－－
Al(OH)3＋OH===AlO2＋2H2O，总反应：Al3＋4OH===AlO2＋2H2O。
＋－＋－
由上述反应方程式可知当n(Al3)∶n(OH)＝1∶3时，沉淀值最大；当n(Al3)∶n(OH)＝2∶3或2∶7时，沉淀量为最大值的一半。
－－＋
(2)向含AlO2的溶液中加入盐酸时，有关反应：AlO2＋H＋H2O===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋＋－＋＋
＋3H===Al3＋3H2O，总反应：AlO2＋4H===Al3＋2H2O。
－＋
当n(AlO2)∶n(H)＝1∶1时，沉淀值最大；
－＋
当n(AlO2)∶n(H)＝1∶4时，沉淀完全溶解；
－＋
当n(AlO2)∶n(H)＝2∶1或2∶5时，沉淀量为最大值的一半。 课堂小结
①4Al＋3O2===2Al2O3 ②2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ ③2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
④Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋H2O ⑤Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O ⑥2Al(OH)3=====Al2O3＋3H2O ⑦Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O ⑧Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O ⑨AlCl3＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4Cl ⑩NaAlO2＋CO2＋H2O===NaHCO3＋Al(OH)3↓
课后练习区
1．D 2.D 3.A 4.D 5.C 6.B 7.A
＋
8．C [n(Al3)＝0.2 mol，
－－
n(OH)＝0.35 L×2 mol·L1＝0.7 mol ＋－
Al3 ＋ 3OH===Al(OH)3↓ 0．2 mol 0.6 mol 0.2 mol －
OH余0.7 mol－0.6 mol＝0.1 mol，
－－
Al(OH)3＋OH===AlO2＋2H2O 0．1 mol 0.1 mol
－
Al(OH)3余0.2 mol－0.1 mol＝0.1 mol，其质量为0.1 mol×78 g·mol1＝7.8 g。]
9．Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O Al(OH)3 NaAlO2＋CO2＋2H2O===NaHCO3＋Al(OH)3↓ 2Al(OH)3=====Al2O3＋3H2O
10．(1)Al AlCl3 Al(OH)3 Al2(SO4)3 NaAlO2
(2)①2Al＋3Cl2=====2AlCl3
＋＋
②Al3＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4
＋＋
③2Al＋6H===2Al3＋3H2↑
＋－
④Al3＋3OH===Al(OH)3↓
＋＋
⑤Al(OH)3＋3H===Al3＋3H2O
－－
⑥2Al＋2OH＋2H2O===2AlO2＋3H2↑
4
点燃
△
△
⑦Al(OH)－－
3＋OH===AlO2＋2H2O
11．(1)Al3＋
完全沉淀 (2)Al(OH)3刚好完全溶解 (3)7.5 mL或17.5 mL
解析 n[Al(OH)0.39 g
3]＝78 g·mol－1＝0.005 mol
分两种情况：
(1)Al3＋
过量： Al3＋＋3OH－
=== Al(OH)3↓ 0.015 mol 0.005 mol
V(NaOH)＝0.015 mol
2 mol·L－1＝0.007 5 L＝7.5 mL
(2)Al(OH)3部分溶解 Al3＋＋3OH－
=== Al(OH)3↓
0.03 mol 0.78 g
78 g·mol－1＝0.01 mol
Al(OH)－－
3＋OH===AlO2＋2H2O 0．01 mol－0.005 mol 0.005 mol ＝0.005 mol
V(NaOH)＝0.03 mol＋0.005 mol
2 mol·L－
1＝17.5 mL 12．①4.8 g ②8 mol·L－
1
解析 ①m[Mg(OH)2]＝11.6 g，
n(Mg)＝n[Mg(OH)11.6 g
2]＝58 g·mol－1＝0.2 mol，
m(Mg)＝0.2 mol×24 g·mol－
1＝0.8 g。
②当沉淀达最大值时，溶液中溶质为NaCl， 此时n(HCl)＝n(NaOH)，
0．1 L·c(HCl)＝0.160 L×5 mol·L－1，c(HCl)＝8 mol·L－
1。5
