1、鋁和鋁合金的崛起,鋁的歷史,1855年巴黎世博會(huì) 展出了鋁制品 引起轟動(dòng),拿破侖三世特意定制了一頂鋁冠以彰顯其身份,1886年霍爾發(fā)明了電解法煉鋁 他第一次制備的小鋁球至今珍藏在美國(guó)鋁業(yè)公司內(nèi),地殼含量(7.7%)最多的金屬元素.,( O Si Al Fe Ca Na K Mg ),存在: 化合態(tài),長(zhǎng)石,鋁土礦 Al2O3 (Fe2O3 SiO2 ),明礬 KAl(SO4)2 12H2O,.,鋁單質(zhì)較難制備:,電解法,（C、H2等都無(wú)法 還原）,19世紀(jì)前期，為什么叫鋁為“銀色的金子”？,地殼中含量最多的金屬元素，非金屬元素和空氣中含量最多的元素可組成( ) Al2(SO4)3 B. CaCO

2、3 C. Al(NO3)3 D . Fe(OH)3,C,2、煉制(電解法) 2Al2O3 4Al3O2,冰晶石熔融,一、鋁和鋁合金,1、存在： 7.73 存在地殼中，僅次于氧和硅，是地殼中含量最多的金屬元素。,鋁的物理性質(zhì),text1,text2,text3,text3,text3,銀白色光澤,導(dǎo)電性,導(dǎo)熱性,延展性,密度小,text3,硬度大（合金）,一、鋁的物理性質(zhì),(1)軟, 輕金屬(2.7g/cm3), 熔沸點(diǎn)不算高,(2)用途:,對(duì)光的反射性好,制反射鏡,太陽(yáng)能電池材料,導(dǎo)電性好,導(dǎo)線,導(dǎo)熱性好,炊具,熱交換器材料,粉末狀銀白色,“銀粉”, 涂料,延展性好,0.01mm鋁箔(包裝香煙

3、),鋁合金輕,飛機(jī) 火箭等,3.鋁的物理性質(zhì)和用途,1、銀白色光澤,2、密度小,3、導(dǎo)電性好,4、反射性好,5、導(dǎo)熱性好,6、延展性,制作涂料(銀粉),作導(dǎo)線、電纜等,制高質(zhì)量反射鏡等,各種熱交換器、炊具等,包裝香煙、糖果等,生活小常識(shí): 在日常生活中,人們常使用鋁制炊具,但鋁制品卻不能用來(lái)存放酸性和堿性的物質(zhì).,鋁合金,4、化學(xué)性質(zhì)：,Al3e Al 3,結(jié)構(gòu),性質(zhì),原子結(jié)構(gòu)：,決定,單質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中的性質(zhì),易失電子，表現(xiàn)出較強(qiáng)的還原性,鋁的原子結(jié)構(gòu),2,8,3,Al,3+,Al - 3e Al3+,類比遷移：,請(qǐng)同學(xué)們回憶，單質(zhì)鐵有哪些化學(xué)性質(zhì)，寫出具體的化學(xué)反應(yīng)方程式,與非金屬單質(zhì)（O2

4、、Cl2、S）反應(yīng) 與水反應(yīng) 與酸反應(yīng) 與某些鹽溶液反應(yīng),Al具有金屬通性，也能發(fā)生類似反應(yīng),二、鋁的化學(xué)性質(zhì) ( 5大性質(zhì)),1.與非金屬 (O2 、S、X2等）反應(yīng),（1）與O2,（a）點(diǎn)燃,（b）常溫,生成致密而堅(jiān)固的氧化膜，抗腐蝕.,Al3e Al3+,位置:,第三周期A族,有關(guān)鋁表面的氧化膜,1、形成機(jī)理,被空氣中的氧氣氧化,被濃硫酸或濃硝酸氧化,2、主要成份以及化學(xué)性質(zhì),Al2O3,具有兩性,3、如何除去？,砂除,酸除,堿除,但接觸空氣立即再生,4、如何阻止其再生？,堿洗后，硝酸汞再洗,5、如何證明其表面致密氧化膜沒(méi)有再生？,(2) “毛刷”實(shí)驗(yàn),現(xiàn)象：,鋁表面長(zhǎng)出“白毛”“毛刷”

5、,實(shí)為Al2O3(并非Hg),鋁條發(fā)熱 反應(yīng)放熱,原因：,形成Al-Hg合金，鋁與O2不斷反應(yīng)但表面不能形成致密氧化膜.,2Al + 3Hg(NO3)2 2Al (NO3)3 + 3Hg,4Al + 3O2 2Al2O3,常溫,原理,思考：,（1）鋁很活潑，為什么通常不易被腐蝕？,（2）為什么不能用金屬刷擦洗鋁鍋里的污垢？,(3)其它反應(yīng)：,Al2S3 + 6H2O 2Al(OH)3 + 3H2S,*Al2S3遇水完全雙水解:,2. Al和熱水反應(yīng),為什么可以用鋁鍋,鋁壺盛熱水?,氧化膜的作用,注意:,除非特別說(shuō)明,一般的計(jì)算忽略鋁與水的反應(yīng).,3.和某些金屬氧化物反應(yīng),(1)現(xiàn)象:,劇烈反應(yīng)

6、,放出大量熱(能使溫度上升到2000度以上) Al的還原性強(qiáng),(2),鋁熱劑:,鋁熱反應(yīng):,Al + Fe2O3,(或V2O5, Cr2O3, MnO2等),鋁熱劑在高溫下反應(yīng),(3)應(yīng)用:,焊接鐵軌、冶煉難熔的金屬(Fe、V、Cr、Mn等),請(qǐng)寫出Al與Fe3O4，MnO2、V2O5、CuO的反應(yīng)式,Al + Fe2O3,Fe,+ Al2O3,+Q,高溫,鋁熱反應(yīng),鋁熱劑,Cr2O3、V2O5、MnO2,2,2,鋁熱反應(yīng)的用途：冶煉某些難熔的金屬,鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用,鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用,鋁熱反應(yīng)用于“定向爆破”，主要是利用鋁熱反應(yīng)熔斷鋼筋使樓房定向倒塌.,4.與酸的反應(yīng),2Al + 6 H+ 2Al

7、3+ + 3H2,常溫下，濃硫酸、濃硝酸使鋁鈍化,(1)Al與非氧化性酸產(chǎn)生H2,(2)Al與氧化性酸不產(chǎn)生H2,a.鈍化,b.加熱,(HNO3, 濃H2SO4),2Al+6HCl2AlCl3+3H2,5.鋁與強(qiáng)堿的反應(yīng),2 Al + 6 H2O 2 Al(OH)3 + 3 H2 ,Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 +2 H2O,氧化劑:,2 Al + 2 NaOH + 2 H2O 2 NaAlO2 + 3 H2 ,(1)原理:,(1) + (2)*2總反應(yīng),2Al + 2 NaOH + 6H2O 2 NaAlO2 + 3 H2 + 4H2O,6e,(2)電子轉(zhuǎn)移,水 (而非NaOH

8、 )。,(1),(2),注意: Al與弱堿不反應(yīng),(4).,思考:加入Al能放出H2的溶液的酸堿性?,(3).離子方程式:,2 Al + 2 OH- + 2 H2O 2 AlO2- + 3 H2 ,強(qiáng)酸或強(qiáng)堿性.,如 NH3 H2O,鋁作為典型兩性金屬元素的代表,（6）與強(qiáng)堿反應(yīng):,2Al2NaOH + 2H2O 2NaAlO2+3H2,演示實(shí)驗(yàn)：鋁與強(qiáng)堿溶液反應(yīng),鋁的化學(xué)性質(zhì),現(xiàn)象,有大量氣泡出現(xiàn), 鋁片逐漸溶解.,思考: Al與NaOH如何反應(yīng)的? 反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是怎樣的?,作用：,冰晶石,Na3AlF6：,助熔劑,降低Al2O3熔點(diǎn).,(2045C 1000 C ),三.鋁的制備:,2Al

9、+ 6H2O,2Al(OH)3 3H2,Al(OH)3+ NaOH,NaAlO2+2H2O,反應(yīng)的實(shí)質(zhì),2Al+2NaOH +2H2O,2NaAlO2+3H2,總反應(yīng)方程式,等物質(zhì)的量的鋁分別與足量的鹽酸、硫酸、氫氧化鈉反應(yīng)產(chǎn)生的氣體誰(shuí)多？,等物質(zhì)的量鹽酸、硫酸、氫氧化鈉的分別與足量的鋁反應(yīng)產(chǎn)生的氣體誰(shuí)多？,2、鋁具有較強(qiáng)的抗腐蝕性，主要因?yàn)椋?A、鋁不活潑 B、具有兩性 C、鋁與氧氣在常溫下不反應(yīng) D、鋁表面在常溫下能形成一層致密的氧化物薄膜,D,下列各組物質(zhì)中，前一種與后二種物質(zhì)反應(yīng)后不能產(chǎn)生同一種氣體的是: A、Al、NaOH溶液、鹽酸 B、H2O、Na2O2、Na C、 NaHCO3、

10、NaHSO4溶液、鹽酸,B,要除去鋁鍋垢,可選用的試劑是( ) (A)醋酸 (B)濃硝酸 (C)NaOH 溶液 (D)Na2CO3溶液,B,等量的鈉進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),生成H2最多的是( ) A.鈉投入水中 B.鈉投入稀硫酸中 C.鈉投入稀鹽酸中 D.鈉用鋁箔包好并刺些小孔,再放入水中,D,Al溶于NaOH溶液中,有1molAl完全反應(yīng)時(shí),氧化劑是多少摩爾?,2 Al + 6 H2O 2 Al(OH)3 + 3 H2 ,Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 +2 H2O,3mol,氧化還原,復(fù)分解,某無(wú)色透明溶液是由H+、Ba2+、OH-、SO32-、Cl-、CO32-、NO3-中的若干離子組

11、合而成，它能與Al反應(yīng)放出氫氣。 （1）該溶液若存在H+，還可能存在_ （1）該溶液若存在OH-，還可能存在_,Ba2+、Cl-,Ba2+、Cl-、 NO3-,注意：,鋁與同時(shí)含H+ 和NO3-的溶液不產(chǎn)生H2。,4、下列各組物質(zhì)中，前一種與后二種物質(zhì)反應(yīng)后不能產(chǎn)生同一種氣體的是: A. Al、NaOH溶液、鹽酸 B. (NH4)2S、NaOH溶液、鹽酸 C. H2O、Na2O2、F2 D. NaHCO3、NaHSO4溶液、鹽酸,5.鋁具有較強(qiáng)的抗腐蝕性，主要因?yàn)椋?A.鋁不活潑 B.具有兩性 C.鋁與氧氣在常溫下不反應(yīng) D.鋁表面在常溫下能形成一層致密的氧化物薄膜,D,B,鋁元素具有兩性,A

12、l,Mg,Si,B,Ga,Al,Al2O3,Al(OH)3,Al3+,AlO2,Al2O3(鋁熱反應(yīng)）,鋁的化合物,氧化鋁,天然存在的型氧化鋁晶體叫做剛玉，硬度僅次于金剛石和金剛砂(SiC)。人工高溫?zé)Y(jié)的氧化鋁叫做人造剛玉，可耐1800，常用作高溫耐火材料，如制造反應(yīng)管和坩堝等，也用于制造絕緣體和砂輪。用高純氧化鋁和少量著色物質(zhì)，混合，經(jīng)高溫熔融可制得人造寶石，常在鐘表和一些精密儀器中用作軸承。,純凈的氧化鋁是白色無(wú)定形粉末，俗稱礬土，熔點(diǎn)2050、沸點(diǎn)2980，不溶于水，鋁土礦是鋁在自然界存在的主要礦物。,一.氧化鋁 (Al2O3),(1)白色，難溶于水，熔點(diǎn)很高，典型的兩性氧化物。,(A

13、l2O3、ZnO),型氧化鋁晶體,Al2O3 + 6H+ 2 Al3+ + 3H2O,Al2O3 +2OH- 2 AlO2- + H2O,(4)兩性:,(2)剛玉:,含氧化鉻,含鐵、鈦氧化物,紅寶石,藍(lán)寶石,Al2O3不溶于弱酸弱堿.,(5)注意:,(3)用途:,耐火材料，耐磨材料,偏鋁酸根,紅寶石（Al2O3）,藍(lán)寶石（Al2O3）,紅寶石和藍(lán)寶石,H2S與濃硫酸, NaOH均能反應(yīng),是否具有兩性?,NaHCO3是否具有兩性?,(6)兩性:,既能與H+反應(yīng),又能與OH-反應(yīng),生成鹽和水.,思考：你可以用哪些方法制取 氫氧化鋁？,二、氫氧化鋁,氫氧化鋁的制備和性質(zhì)探究,先產(chǎn)生 沉淀后 溶解,產(chǎn)

14、生沉淀,1)向氯化鋁溶液 中 逐 滴 滴加 氫氧化鈉溶液,向(2)的試管中滴加鹽酸（或吹入CO2),沉淀溶解(不溶）,Al(OH)3+OH AlO2+2H2O,Al(OH)3+3H+ Al3+3H2O,Al3+3OH- Al(OH)3,Al3+3NH3H2O Al(OH)3 +3NH4+,Al(OH)3的性質(zhì),不溶于水的白色膠狀物，典型的兩性氫氧化物。,1.兩性:,Al(OH)3 + 3H+ Al3+ + 3 H2O,Al(OH)3 +OH- AlO2- + 2 H2O,(1)Al3+存在于酸性環(huán)境, 而AlO2-存在于堿性環(huán)境.,(即: Al3+與AlO2-不能共存.),Al3+ + 3NH

15、3 H2O Al(OH)3 + 3NH4+,(3) 制備Al(OH)3,(4)但: Al2O3 + H2O不反應(yīng),(氨水過(guò)量無(wú)妨),(2) Al(OH)3不溶于弱堿和弱酸,(如氨水),(如H2CO3),(4) Al(OH)3具有兩性的原因:,H+ + AlO2- + H2O,Al3+ +3OH-,Al(OH)3,酸式電離,堿式電離,加入酸,平衡右移,加入堿,平衡左移,Al3+,AlO2-,2.熱穩(wěn)定性,(制備Al2O3),能與強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng):,Al、 Al2O3、 Al(OH)3,3.用途,胃舒平：Al(OH)3,（與弱酸弱堿不反應(yīng)）,寫出離子方程式:,三. Al3+的檢驗(yàn):,加強(qiáng)堿,白色沉淀

16、,繼續(xù)加堿,沉淀消失,Al(OH)3 +OH- AlO2- + 2 H2O,Al3+ +3OH- Al(OH)3 ,2.關(guān)于鋁土礦(主要成分為Al2O3)中Fe2O3和SiO2的除去:,(提示: SiO2不溶于強(qiáng)酸,但溶于強(qiáng)堿.,SiO2 + 2NaOH Na2SiO3 + H2O),鋁土礦,HCl,過(guò)濾,SiO2,FeCl3、 AlCl3,NaOH(過(guò)量),過(guò)濾,Fe(OH)3 ,NaAlO2-,CO2(足量）,過(guò)濾,Al(OH)3,Al2O3,加熱,NaHCO3,鋁土礦,HCl (過(guò)量),過(guò)濾,Fe2O3,NaAlO2 、Na2 SiO3,NaOH(過(guò)量),過(guò)濾,H2SiO3,AlCl3-

17、,NH3(足量）,過(guò)濾,Al(OH)3,Al2O3,加熱,NH4Cl,寫出KAl(SO4)2溶液中分別與 （1）BaCl2 （2）NaOH （3）Ba(OH)2反應(yīng)的離子方程式。,實(shí)驗(yàn)1：向含1molAlCl3的溶液中,逐漸加入NaOH溶液,生成沉淀的物質(zhì)的量n(Al(OH)3)與消耗NaOH溶液的物質(zhì)的量n(NaOH)關(guān)系圖:,n(Al(OH)3) 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0,1 2 3 4 5 n(NaOH),Al3+3OH Al(OH)3,Al(OH)3+OH AlO2+2H2O,先產(chǎn)生白色沉淀，后消失,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：,實(shí)驗(yàn)2：向含4molNaOH的溶液中,逐漸加入含AlCl3

18、的溶液 ，生成沉淀的物質(zhì)的量n(Al(OH)3)與消耗AlCl3溶液的物質(zhì)的量n(AlCl3)關(guān)系圖:,n(Al(OH)3) 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0,1 2 3 4 n(AlCl3),Al3+4OH AlO22H2O,3AlO2+Al3+6H2O 4Al(OH)3 ,4/3,4/3,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：,先無(wú)沉淀，最終生成白色沉淀,實(shí)驗(yàn)3:向含1mol NaAlO2的溶液中,逐漸加入HCl 溶液,生成沉淀的物質(zhì)的量n(Al(OH)3)與消耗HCl溶液的物質(zhì)的量n(HCl )關(guān)系圖:,n(Al(OH)3 ) 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0,1 2 3 4 n(HCl ), AlO2

19、+H + H2O Al(OH)3, Al(OH)33H Al3+3H2O,先產(chǎn)生白色沉淀，后消失,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：,實(shí)驗(yàn)4:向含4molHCl的溶液中,逐漸加入NaAlO2溶液,生成沉淀的物質(zhì)的量n(Al(OH)3)與消耗NaAlO2溶液的物質(zhì)的量n(NaAlO2 )關(guān)系圖:,n(Al(OH)3) 4 3 2 1 0,1 2 3 4 n(NaAlO2 ), AlO2+4HAl3+2H2O, Al3+3AlO2+6H2O4Al(OH)3,先無(wú)沉淀，最終生成白色沉淀,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：,實(shí)驗(yàn)5：向含1molAlCl3溶液中,逐漸加入NH3H2O 溶液,生成沉淀的物質(zhì)的量n(Al(OH)3)與消耗NH3H2O溶液

20、的物質(zhì)的量n(NH3 H2O )關(guān)系圖:,n(Al(OH)3) 1 0,1 2 3 4 n(NH3 H2O ),Al3+3NH3H2O Al(OH)33NH4+,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：,產(chǎn)生白色沉淀,實(shí)驗(yàn)6：向含1molNaAlO2的溶液中,逐漸通入CO2 氣體并過(guò)量,生成沉淀的物質(zhì)的量n(Al(OH)3)與消耗CO2氣體的物質(zhì)的量n(CO2)關(guān)系圖:,n(Al(OH)3) 2 1 0,1 2 n(CO2 ), 2AlO2+CO2 +3H2O 2Al(OH)3 + CO32-,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：,產(chǎn)生白色沉淀,(7)NaAlO2 中加入AlCl3至過(guò)量,(8)AlCl3 中加入NaAlO2至過(guò)量,Al3+ +3A

21、lO2- + 6H2O 4Al(OH)3 ,(9)向鹽酸酸化的AlCl3溶液中加入NaOH,現(xiàn)象：開(kāi)始無(wú)沉淀，一段時(shí)間后有沉淀沉淀全部溶解,H+ OH- H2O Al3+ + 3OH- Al(OH)3 Al(OH)3 + OH- AlO2+2H2O,現(xiàn)象：開(kāi)始產(chǎn)生沉淀，之后沉淀部分溶解 Mg2+ 2OH- Mg (OH)2 Al3+ + 3OH- Al(OH)3 Al(OH)3 + OH- AlO2+2H2O,向MgCl2和AlCl3混合溶液中加入NaOH,向1molKAl(SO4)2的逐滴加入Ba(OH)2, 1.寫出滴加過(guò)程中的離子方程式 2.畫關(guān)系圖: 橫坐標(biāo): Ba(OH)2物質(zhì)的量

22、縱坐標(biāo)分別為:(1)沉淀的物質(zhì)的量(2)沉淀的質(zhì)量,將Y逐滴加入(或通入)X中, 產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量(用縱坐標(biāo)表示)與加入Y物質(zhì)的量(用橫坐標(biāo)表示)的關(guān)系如圖所示, 則符合圖中所示關(guān)系的一組物質(zhì) A B C D XAl2(SO4)3 Ca(OH)2 AlCl3 NaAlO2 YBaCl2 CO2 NaOH HCl,D,在Al2(SO4)3和MgSO4混合溶液中滴入NaOH溶液，生成沉淀量與滴入的NaOH溶液體積關(guān)系如圖七所示，則原溶液中 Al2(SO4)3和MgSO4的物質(zhì)的量之比為 （A）1 : 2 （B）2 : 1 （C）3 : 1 （D）6 : 1,A,Al3+,Al(OH)3,AlO2

23、,3H+,3OH,4OH,OH,H+,4H+,鋁 三 角,鋁 三 角,鋁 三 角,鋁 三 角,鋁 三 角,向20mL ,1mol/LNaOH溶液中加入足量1mol/L的AlCl3溶液, 最終生成沉淀多少g?,25 或225,向100mL ,3mol/LNaAlO2溶液中加入2mol/L的H2SO4溶液得沉淀7.8g,求硫酸體積。,0.52g,100mL 0.1mol/LAl2(SO4)3溶液中加入0.5mol/LNaOH,反應(yīng)后得到1.17克沉淀,求加入NaOH溶液體積.,0.09L 或 0.13L,1或5,向20mL1mol/L的Al2(SO4)3溶液中加入30mL NaOH 溶液后得到0.

24、78克沉淀，求NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度？,在1摩/升100毫升氯化鋁溶液中，加入2摩/升的氫氧化鈉溶液，生成白色沉淀0.05摩，則加入氫氧化鈉溶液的體積為多少？,75或175,例：向10mL 0.2 mol/L的AlCl3溶液中逐滴加入某Ba(OH)2溶液，測(cè)得滴加15mL與滴加45mL時(shí)所得沉淀同樣多，求Ba(OH)2的物質(zhì)的量濃度.,0.08mol/L,鎂鋁合金投入100mL鹽酸中全部溶解。向所得溶液中滴加5mol/LNaOH溶液，生成沉淀的質(zhì)量與加入的NaOH溶液體積的關(guān)系如圖所示。,（1）36%；（2）8mol/L,求：（1）原合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 （2）鹽酸的物質(zhì)的量濃度。,B,C

25、,A,一塊鈉投入到100mLAlCl3, MgCl2的混合溶液中,收集到標(biāo)況下的H213.44L,同時(shí)得到21.4克沉淀,將此沉淀溶于過(guò)量苛性鈉中,發(fā)現(xiàn)沉淀減少15.6克,求原混合溶中Mg2+,Al3+,Cl-的物質(zhì)的量濃度.,1mol/L 3mol/L 11mol/L,將一定質(zhì)量的鎂、鋁合金投入100mL一定物質(zhì)的量濃度HCl中，合金全部溶解，向所得的溶液中滴加5mol/L NaOH溶液到過(guò)量，生成沉淀的質(zhì)量與加入的NaOH溶液體積關(guān)系如圖：求：（1）原合金中Mg、Al質(zhì)量各多少？ （2）鹽酸的物質(zhì)的量濃度。,固體混合物NaOH、AlCl3、MgCl2溶于水后有0.58克沉淀, 在所得的濁液

26、中加入0.5mol/L鹽酸，加入的鹽酸與生成沉淀的質(zhì)量關(guān)系如圖所示求：混合物中MgCl2 、AlCl3 、NaOH物質(zhì)的量; P點(diǎn)所示的鹽酸體積,0.01, 0.01, 0.065mol,130mL,鋁鹽,明礬：KAl(SO4)212H2O 或K2SO4Al2(SO4)324H2O,KAl(SO4)2 K+Al3+2SO42-,酸堿式滅火器 （硫酸鋁和碳酸氫鈉） Al3+ + 3HCO3- Al(OH)3 + 3CO2,AlO2 Al(OH)3 Al3+,Al,Al2O3,O2,OH_,加熱,H+,OH_,H+,OH_,OH_,H+,小結(jié):,H+,練習(xí)：向含amolMgCl2和bmol AlC

27、l3的溶液中,逐漸加入NaOH溶液,生成沉淀的物質(zhì)的量與消耗NaOH的物質(zhì)的量n(NaOH)關(guān)系如下圖， 求a、b。,5 6 n(NaOH),n(沉淀),當(dāng)b3a時(shí)，氯化鋁過(guò)量，所以生成氫氧化鋁的物質(zhì)的量為0.05xa/3=0.05b/3 mol 若無(wú)沉淀生成，即反應(yīng)生成偏鋁酸鈉 根據(jù)方程式：4NaOH+AlCl3=NaAlO2+3NaCl+2H2O 所以n（NaOH）:n（AlCl3）=4：1，所以a：b=4：1 此時(shí)反應(yīng)完全反應(yīng)生成偏鋁酸鈉。 3NaOH+AlCl3=Al(OH)3+3NaCl 4NaOH+AlCl3=NaAlO2+3NaCl+2H2O 所以只要3ab4b,就滿足先有沉淀生

28、成,后部分沉淀溶解 補(bǔ)充： 0.05amol AlCl3 反應(yīng)生成0.05amol Al(OH)3， 0.05amol Al(OH)3與剩余的0.05(b-3a) mol NaOH反應(yīng)， Al(OH)3過(guò)量，生成0.05(b-3a) mol NaAlO2 所以剩余 Al(OH)3物質(zhì)的量為0.05(2a-b) mol 質(zhì)量為3.9(2a-b) g,2、物理性質(zhì) 白色粉末、不溶于水、熔點(diǎn)2050用作耐火材料,氧化鋁屬于什么化合物？,能與什么物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)？,離子化合物,高熔點(diǎn),Al2O3,Al(OH)3,Fe2O3,Fe(OH)3,堿,堿性氧化物,兩性氧化物,兩性,Al2O3+6HCl 2Al

29、Cl3+3H2O,Al2O3+ 2OH 2AlO2+H2O,3 、化學(xué)性質(zhì) 兩性氧化物的性質(zhì)既與鹽酸又與氫 氧化鈉反應(yīng)生成鹽和水,Al2O3+6H+ 2Al3+ +3H2O,Al2O3+2NaOH 2NaAlO2+ H2O,討論： 鋁、弱酸酸式鹽（如NaHCO3 ）、弱酸弱堿鹽（如 CH3COONH4 )既能與酸又能與強(qiáng)堿溶液作用，是兩性物質(zhì)嗎？,探究Al(OH)3的性質(zhì),操作方案,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象: 氫氧化鋁可以溶解在NaOH溶液和鹽酸中, 但在氨水和醋酸中不溶解.,氫氧化鋁是典型的兩性氫氧化物 能溶于強(qiáng)酸、強(qiáng)堿，但不溶于弱酸、弱堿。,討論,酸式電離,堿式電離,AlO2-只存在與強(qiáng)堿性溶液,Al3只

30、存在與強(qiáng)酸性溶液,氫氧化鋁的兩性如何體現(xiàn)?,氫氧化鋁既可以看作一元弱酸，又可以看作三元弱堿。是一種白色膠狀難溶性固體,用于治療胃酸過(guò)多，是胃舒平的主要成分,問(wèn)題：實(shí)驗(yàn)室如何制取氫氧化鋁?,1、取1-2ml三氯化鋁溶液,向其中滴加 氫氧化鈉溶液至過(guò)量 2、取1-2ml三氯化鋁溶液，向其中滴 加氨水至過(guò)量,氫氧化鋁的實(shí)驗(yàn)室制法 _氨水與AlCl3溶液反應(yīng),AlCl3+3NH3.H2OAl(OH)3+3NH4Cl,偏鋁酸鹽能否轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁?,討論,1、在偏鋁酸鈉溶液中滴入鹽酸 2、在偏鋁酸鈉溶液中通入二氧化碳,結(jié)論: 偏鋁酸鹽能與酸反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀,NaAlO2+HCl+H2O Al(OH)3

31、+NaCl Al(OH)33HCl 3AlCl3+3H2O,NaAlO2+4HClAlCl3 +NaCl 2H2O,2NaAlO2+CO2+3H2O2Al(OH)3+Na2CO3 （適量CO2） NaAlO2+CO2+2H2O Al(OH)3+NaHCO3 （過(guò)量CO2）,向NaAlO2溶液中逐滴加入鹽酸，生成沉淀的物質(zhì)的量與加入鹽酸的體積的關(guān)系如何？,AB NaAlO2+HCl+H2OAl(OH)3+NaCl BC Al(OH)33HCl 3AlCl3+3H2O,向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH，生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH的體積的關(guān)系如何？,向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH，生成沉

32、淀的物質(zhì)的量與加入NaOH的體積的關(guān)系如何？,AB AlCl3+3NaOHAl(OH)3+3NaCl BC Al(OH)3NaOH NaAlO2+2H2O,鋁離子只存在于酸性溶液中，偏鋁酸根離子只存在于堿性溶液中，兩者混合有何現(xiàn)象？,AlCl3+3NaAlO2 +6 H2O 4Al(OH)3+3NaCl,雙水解,4 、制備：,(1) 工業(yè)： 鋁土礦 （主要成分Al2O3， 含F(xiàn)e2O3 、SiO2),Al2O3,用于電解制鋁,怎樣用鋁土礦來(lái)獲得純凈的氧化鋁？,鋁土礦,濾液,沉淀,Al(OH)3,( ),( ),過(guò)濾,( ),( ),通入CO2,煅燒,鋁土礦,過(guò)量鹽酸,過(guò)濾,濾液,沉淀,過(guò)量Na

33、OH,過(guò)濾,沉淀,濾液,通入CO2,過(guò)濾,沉淀,濾液,加熱,Al2O3,電解,熔融,Al,以鋁土礦（主要成分是Al2O3含有Fe2O3、SiO2等雜質(zhì)）為原料，寫出Al的制備流程。,四、鹽,1、 偏鋁酸鈉：NaAlO2,NaAlO2+HCl+H2O Al(OH)3+NaCl,AlCl3+3NaAlO2 +6 H2O 4Al(OH)3+3NaCl,NaAlO2+4HClAlCl3 +NaCl 2H2O,2NaAlO2+CO2+3H2O 2Al(OH)3+Na2CO3,鋁鹽,2、明礬：KAl(SO4)212H2O 或K2SO4Al2(SO4)324H2O,(1) 物理性質(zhì)：無(wú)色晶體、易溶于水,(2

34、) 化學(xué)性質(zhì)：在水中完全電離,KAl(SO4)2 K+Al3+2SO42-,（膠體）有凈水作用,（3）復(fù)鹽：由兩種不同的金屬離子和一種酸根離子組成的鹽，叫做復(fù)鹽。如 KAl(SO4)2 、 KClMgCl2等 而Ag(NH3)2Cl 、 NaHCO3 不是復(fù)鹽,思考 3：,向NaOH溶液中逐滴加入 AlCl3溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量與加入AlCl3溶液體積的關(guān)系又如何呢？,A B AlCl34NaOH NaAlO2+3NaCl 2H2O BC AlCl3+3NaAlO2 +6 H2O4Al(OH)3+3NaCl,畫出向鹽酸溶液中逐滴加入 NaAlO2溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量與加入鹽酸溶液體積的

35、關(guān)系圖,A B NaAlO2+4HClAlCl3 +NaCl 2H2O BC AlCl3+3NaAlO2+6H2O 4Al(OH)3+3NaCl,1、向氯化鋁溶液中逐滴加入氫氧化鈉溶液直至過(guò)量_ ；2、向氫氧化鈉溶液中逐滴加入氯化鋁溶液直至過(guò)量_； 3、向偏鋁酸鈉溶液中逐滴加入鹽酸直至過(guò)量_； 4、向鹽酸溶液中加入偏鋁酸鈉溶液直至過(guò)量_ ；5、向氯化鋁溶液中逐加入偏鋁酸鈉溶液直至 過(guò)量_；,Al3+4OH- AlO2- +2H2O,AlO2-+4H+Al3+2H2O,Al3+3OH-Al(OH)3,Al3+3AlO2-+6H2O4Al(OH)3,AlO2-+H+H2O Al(OH)3,鞏固練習(xí)

36、1：寫出下列反應(yīng)的離子方程式：,鞏固練習(xí)2：,在含3.42gAl2(SO4)3的溶液中加入15mlNaOH溶液，得到1.17g沉淀，則原NaOH的物質(zhì)的量濃度是多少？,解:(1)Al2(SO)4過(guò)量,以NaOH為標(biāo)準(zhǔn)。 Al2(SO)4+6NaOH = 2Al(OH)3+3Na2SO4 6mol 156g X 1.17g X=0.045mol c(NaOH)=0.045mol/0.015L=3mol/L,(2) NaOH過(guò)量，以Al2(SO4)3準(zhǔn) 。 Al2(SO)4 + 6NaOH = 2Al(OH)3+3Na2SO4 342g 6mol 156g y=3.42g x=0.06mol 1.

37、56g Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2+2H2O 78g 1mol (1.56-1.17)g z=0.005mol c(NaOH)=(0.06+0.005) mol/0.015L=4.33mol/L,小結(jié):,2、a g 鋁粉與足量稀鹽酸反應(yīng)，b g 鋁粉與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)，在相同條件，兩者產(chǎn)生氣體體積相同，a與b的關(guān)系是（ ） A、ab B、ab C、ab D、不能確定,B,3.（2001年上海高考題） 下列各組物質(zhì)的稀溶液相互反應(yīng)，無(wú)論是前者滴入后者，還是后者滴入前者，反應(yīng)現(xiàn)象都相同的是 ( ) A.NaHSO4和Ba(OH)2 B.AlCl3和NaOH C.NaAlO2

38、和H2SO4 D.Ba(HCO3)2和Ba(OH)2,AD,1、（2000年全國(guó)）某些化學(xué)試劑可用于凈水，水處理中使用的一種無(wú)機(jī)高分子凝聚劑的化學(xué)式可表示為Al2(OH)nClmyH2Ox，式中m等于 ( ) A、3-n B、6n C、6+n D、3+n,B,2、把a(bǔ) g鐵鋁合金粉末溶于足量鹽酸中，加入過(guò)量的NaOH溶液。過(guò)濾出沉淀，經(jīng)洗滌、干燥、灼燒，得到紅色粉末的質(zhì)量仍為a g，則原合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù) ( ) A、70% B、52.4% C、47.6% D、30%,A,3、由鋅、鐵、鋁、鎂四種金屬中的兩種組成的混合物10g，與足量的鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為11.2L，則原混合物中一

39、定含有的金屬是 ( ) A、鋅 B、鐵 C、鋁 D、鎂,C,B,5、（1996上海）將等物質(zhì)的量的鎂和鋁相混合，取等質(zhì)量的該混合物四份，分別加到足量的下列溶液中，充分反應(yīng)后，放出氫氣最多的是 （ ） A、3molL-1HCl B、4molL-1HNO3 C、8molL-1NaOH D、18molL-1HSO4,A,6、常用于飛機(jī)制造業(yè)的重要材料是 （ ） A、Mg-Al合金 B、Cu-Sn合金 C、Si-Al合金 D、不銹鋼,A,4、（1998上海）下列物質(zhì)中，可用于治療胃酸過(guò)多的是 （ ） A、碳酸鈉 B、氫氧化鋁 C、氧化鈣 D、碳酸鋇,B,7、Al和NaOH溶液反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物

40、質(zhì)的量之比為 ( ),C,8、氫化鈉是一種離子晶體，它與水反應(yīng)時(shí)生成氫氧化鈉和氫氣，現(xiàn)有氫化鈉和鋁粉m g，與足量的水反應(yīng)后鋁無(wú)剩余，若收集到氫氣n g，則混合物中鋁粉的質(zhì)量為： （ ） A、36n-3m B、m-24n/5 C、12n-m D、24m-5n,A,9、100ml0.1 molL-1的硫酸鋁溶液中，需要加入0.5molL-1的氫氧化鈉溶液多少ml，可得到1.17g沉淀 （ ） A、50ml B、80ml C、100ml D、130ml,D,A、11 B、21 C、31 D、41,（1）甲溶液為 溶液，其物質(zhì)的量濃度是 （2）乙溶液為 溶液，其物質(zhì)的量濃度是 （3）寫出實(shí)驗(yàn)的有關(guān)離

41、子方程 式 ： 。,10、現(xiàn)有甲、乙兩瓶無(wú)色溶液，已知他們可能是AlCl3溶液和NaOH溶液。做如下實(shí)驗(yàn)：1、取440ml甲溶液與120ml乙溶液反應(yīng)，產(chǎn)生1.56g沉淀； 2、取120ml甲溶液與440ml乙溶液反應(yīng)，也產(chǎn)生1.56g沉淀；3、取120ml甲溶液與400ml乙溶液反應(yīng)，則產(chǎn)生 3.12g沉淀。試通過(guò)必要的計(jì)算和推理判定：,(1)H2SO4溶液的物質(zhì)的量濃度是多少？,（2）若a=2.3，則鋁土礦中個(gè)組成成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？,（3）a值的范圍應(yīng)在 之間，在這個(gè)范圍內(nèi)，a值越大，鋁土礦中的含量就越 。,11、準(zhǔn)確稱出6g鋁土礦樣品（含Al2O3、Fe2O3、SiO2）放入盛100

42、ml某H2SO4溶液的燒杯中，充分反應(yīng)后過(guò)濾，向?yàn)V液中加入10mol/L的NaOH溶液，產(chǎn)生的沉淀量與加入NaOH溶液體積關(guān)系如圖：求：,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au,金屬單質(zhì)的還原性減弱，金屬離子的氧化性增強(qiáng),電解法,熱還原法,熱分解法,物理法,金屬活動(dòng)性順序與金屬的冶煉方法,也可均用熱還原法,金屬的冶煉,1. 熱分解法(Hg，Ag）,2HgO2HgO2 2Ag2O4Ag O2,2. 熱還原法（Zn-Cu),2Fe3CO2,W3H2O,Fe2O33CO WO33H2 Cr2O32Al ,2CrAl2O3,高溫,高溫,高溫,高溫,高溫

43、,高溫,Fe2O33CO WO33H2 Cr2O32Al ,高溫,高溫,高溫,2Fe3CO2,Fe2O33CO WO33H2 Cr2O32Al ,高溫,高溫,高溫,W3H2O,2Fe3CO2,Fe2O33CO WO33H2 Cr2O32Al ,高溫,高溫,高溫,通電,2Al2O3 4Al +3O2 MgCl2 Mg + Cl2,通電,通電,熔融,2NaCl 2Na + Cl2,3. 電解法(K-Al),冰晶石,通電,冰晶石,2Al2O3 4Al +3O2 MgCl2 Mg + Cl2,通電,冰晶石,2Al2O3 4Al +3O2 MgCl2 Mg + Cl2,通電,冰晶石,3化學(xué)性質(zhì),A金屬通

44、性,（1）和O2及其它非金屬,點(diǎn)燃 4Al + 3O2 2Al2O3,劇烈反應(yīng)，放出大量熱，發(fā)出耀眼白光，生成白色固體,4Al + 3O2 2Al2O3 +Q,常溫下氧化，放熱,點(diǎn)燃 2Al + 3Cl2 2AlCl3, 2Al + 3S Al2S3 固相反應(yīng),比較活潑,發(fā)出耀眼的光芒，放出大量的熱，生成白色固體,注：常溫下，在空氣中鋁的表面能形成致密的氧化薄膜而失去金屬光澤，由于氧化膜能阻止內(nèi)部金屬繼續(xù)氧化，所以鋁都有抗腐蝕性。 可做耐腐蝕材料 鋁制品可盛放濃硝酸、濃硫酸 但使用鋁制容器時(shí)要注意： 鋁鍋表面氧化膜不能擦去 不能盛放鹽酸、稀硫酸、氫氧化鈉溶液,Mg在空氣中會(huì)如何反應(yīng)呢？,點(diǎn)燃

45、2Mg + O2 2MgO 點(diǎn)燃 3Mg + N2 Mg3N2 2Mg + CO2 2MgO + C,相同質(zhì)量的Mg條分別在O2空氣CO2中燃燒，可得固體產(chǎn)物的質(zhì)量關(guān)系是 （ ）, ,（2）和鹽,（實(shí)驗(yàn)）擦去氧化膜的Al條（和未擦去氧化膜的Al條比較） + Hg(NO3)2(滴在鋁條表面) 稍后，濾紙吸干Al條表面，干燥后，觀察Al條表面,現(xiàn)象：Al條表面長(zhǎng)出“毛刷”狀的白毛Al2O3,表面發(fā)熱,2Al + 3Hg(NO3)2 2Al(NO3)3 + 3Hg 4Al + 3O2 2Al2O3 + Q,思考：將鋁露置于空氣中，為什么沒(méi)有明顯的氧化現(xiàn)象？,(3)和水,2Al + 6H2O 2Al(

46、OH)3 + 3H2,現(xiàn)象：產(chǎn)生氣泡，酚酞不變色, Mg + H2O Mg(OH)2 + H2,擦去氧化膜，放入熱水,現(xiàn)象：產(chǎn)生氣泡，酚酞變色,（4）與酸反應(yīng),與弱氧化性的酸（稀H2SO4,鹽酸)反應(yīng),2Al + 6H+ 2Al3+ + 3H2,與強(qiáng)氧化性的酸（濃H2SO4,硝酸）反應(yīng),常溫下鋁在濃硫酸和濃硝酸中發(fā)生鈍化,與稀硝酸的反應(yīng)為 Al + 4HNO3 Al(NO3)3 + NO + 2H2O Al + 4H+ + NO3 Al3+ + NO + 2H2O,（1）鋁與強(qiáng)堿溶液的反應(yīng),B. 特性,2Al + 2H2O + 2NaOH 2NaAlO2 + 3H2,事實(shí)上該反應(yīng)分兩步進(jìn)行：

47、2Al + 6H2O 2Al(OH)3 + 3H2 2Al(OH)3 + 2NaOH 2NaAlO2 + 4H2O,（2）與難熔氧化物反應(yīng)鋁熱反應(yīng),2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe,鋁熱劑：鋁粉和某些金屬氧化物（氧化鐵、氧化亞鐵、四氧化三鐵、五氧化二釩、三氧化二鉻、二氧化錳等）組成的混合物,在該反應(yīng)中，鎂條和氯酸鉀是引燃劑，由于該反應(yīng)放出大量的熱，只要反應(yīng)已經(jīng)引發(fā)，就可劇烈進(jìn)行，放出的熱使生成的鐵熔化為液態(tài)。,應(yīng)用：野外焊接 冶煉難熔金屬 2Al + Cr2O3 2Cr + Al2O3+ Q 10Al + 3V2O5 6V + 5Al2O3 + Q,高溫,高溫,高溫,1.氫氧化鋁,實(shí)驗(yàn)1： 在硫酸鋁溶液中滴加氫氧化鈉溶液，直至生成大量的 。 把沉淀分成 兩等份，一份加入氫氧化鈉溶液至過(guò)量，觀察現(xiàn)象。 另一份加入鹽酸，觀察現(xiàn)象。,Al2(SO4)3 + 6NaOH 2Al(OH)3+3Na2SO4 Al(OH)3+ NaOH NaAlO2+ 2H2O Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3H2O,結(jié)論：Al(OH)3 是兩性氫氧化物,白色膠狀沉淀均溶解,白色膠狀沉淀,二、鋁的重要化合物,實(shí)驗(yàn)2：在白色膠狀沉淀中再加入氨水至過(guò)量，觀察