第二课时 铝的重要化合物
[课标要求]
1．掌握铝的重要化合物的主要性质及应用。 2．了解铝及其化合物相互转化的关系及图像。 3．了解两性氧化物和两性氢氧化物的概念。
1．氧化铝 (1)物理性质
(2)化学性质
Al 2O 3是两性氧化物，与酸或强碱溶液都能反应生成盐和水。
1．Al 2O 3是两性氧化物，其与强酸、强碱溶液反应的离子方程式分别为 Al 2O 3＋6H ＋===2Al 3＋＋3H 2O 、Al 2O 3＋2OH －===2AlO －2＋H 2O 。 2．Al(OH)3是两性氢氧化物，其与强酸、强碱溶液反应的离子方程式分别为Al(OH)3＋3H ＋===Al 3＋＋3H 2O 、
Al(OH)3＋OH －===AlO －2＋2H 2O 。
3．Al 2O 3是冶炼铝的原料，也是较好的耐火材料；Al(OH)3可用做胃酸中和剂；明矾[KAl(SO 4)2·12H 2O]常用做净水剂。
4．AlCl 3溶液与氨水反应的离子方程式： Al 3＋＋3NH 3·H 2O===Al(OH)3↓＋3NH ＋4，
向NaAlO 2溶液中通入足量CO 2反应的离子方程式： AlO －2＋CO 2＋2H 2O===Al(OH)3↓＋HCO －3。
铝的重要化合物
(3)用途
①冶炼金属铝的原料；
②良好的耐火材料。
[特别提醒] Al2O3属于两性氧化物而不是碱性氧化物。
2．氢氧化铝
(1)物理性质
①色态：白色固体；
②溶解性：难溶于水。
(2)制备
实验室常用可溶性铝盐Al2(SO4)3与氨水反应制取Al(OH)3：
①化学反应方程式为Al2(SO4)3＋6NH3·H2O===2Al(OH)3↓＋3(NH4)2SO4。
②离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4。
③现象：生成白色胶状沉淀，氨水过量时沉淀不溶解。
(3)化学性质
①氢氧化铝的两性：
△
②不稳定性：加热时氢氧化铝易分解生成氧化铝和水，反应的化学方程式为2Al(OH)3===== Al2O3＋3H2O。
(4)用途
①用于净水：能凝聚水中悬浮物，并能吸附色素。
②胃酸中和剂：利用其弱碱性。
3．硫酸铝钾
(1)明矾的化学式：KAl(SO4)2·12H2O。
(2)明矾的净水原理
[特别提醒] Al(OH)3能溶于强酸、强碱溶液，但不溶于弱酸(如H2CO3)、弱碱(如NH3·H2O)。
1．为什么常用氨水与硫酸铝溶液反应制取氢氧化铝，而不用氢氧化钠溶液呢？
提示：因为Al(OH)3为两性氢氧化物，Al(OH)3可溶于NaOH溶液中而生成NaAlO2。但Al(OH)3不溶于氨水中，故常用氨水与硫酸铝反应制取氢氧化铝，而不用NaOH溶液。
2．向AlCl3溶液中滴加少量NaOH溶液，产物是什么？NaOH过量又生成什么产物？
提示：NaOH少量时产物是Al(OH)3，反应的化学方程式为AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl。NaOH过量时产物是NaAlO2，反应的化学方程式为AlCl3＋4NaOH===NaAlO2＋3NaCl＋2H2O。
3．向NaAlO2溶液中滴加少量盐酸，产物是什么？盐酸过量又生成什么产物？
提示：盐酸少量时产物是Al(OH)3，反应的化学方程式为NaAlO2＋HCl＋H2O===Al(OH)3↓＋NaCl；盐酸过量时产物是AlCl3，反应的化学方程式为NaAlO2＋4HCl===AlCl3＋NaCl＋2H2O。
1．“铝三角”及其转化关系
(1)Al3＋与Al(OH)3的相互转化
①Al3＋转化为Al(OH)3：
Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4；
Al3＋＋3OH－(少量)===Al(OH)3↓。
②Al(OH)3转化为Al3＋：
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。
(2)Al3＋与AlO－2的相互转化
①Al3＋转化为AlO－2：
Al3＋＋4OH－(过量)===AlO－2＋2H2O。
②AlO－2转化为Al3＋：
AlO－2＋4H＋(过量)===Al3＋＋2H2O。
(3)AlO－2与Al(OH)3的相互转化
①AlO－2转化为Al(OH)3：
AlO－2＋CO2(过量)＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO－3；
2AlO－2＋CO2(少量)＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO2－3。
AlO－2＋H＋(少量)＋H2O===Al(OH)3↓。
②Al(OH)3转化为AlO－2：
Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O。
2．氢氧化铝两性的应用
(1)用过量的NaOH溶液检验Al3＋的存在。
(2)用过量的NaOH溶液鉴别Al3＋、Mg2＋。
(3)采用互滴法鉴别Al3＋与OH－，AlO－2与H＋。
(4)用过量NaOH溶液和相应酸分离Al3＋与Mg2＋(或Fe3＋)。
(5)用过量的NaOH溶液除杂：如Fe(Al)、Fe2O3(Al2O3)等。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)Al2O3是金属氧化物，也是两性氧化物(√)
(2)Al2O3结构致密，所以可用铝制容器盛盐酸和NaOH溶液等(×)
(3)用氢氧化钠溶液可以除去铝片表面的氧化膜(√)
(4)可以利用Al2O3与水反应制得Al(OH)3(×)
(5)溶解Al(OH)3的溶液一定是强酸溶液(×)
(6)强酸性溶液中铝元素以Al3＋形式存在，强碱性溶液中铝元素以AlO－2形式存在(√)
2．下列变化不可能通过一步实验直接完成的是( )
A．Al(OH)3→Al2O3B．Al2O3→Al(OH)3
C．Al→AlO－2D．Al3＋→Al(OH)3
解析：选B Al(OH)3加热分解可直接得Al2O3，Al与强碱溶液反应可得AlO－2，Al3＋遇碱可直接得Al(OH)3，Al2O3难溶于水，不能通过一步反应得Al(OH)3，应将Al2O3与酸或碱反应得Al3＋或AlO－
2，再与碱或酸反应，才能得Al(OH)3。
有关氢氧化铝的图像分析
(1)向含1 mol AlCl3的溶液中加入氨水至过量
①实验现象：立即产生白色沉淀且沉淀不溶于过量氨水。 ②反应原理：Al 3＋
＋3NH 3·H 2O===Al(OH)3↓＋3NH ＋
4 ③数量关系：
n 3
·H 2
n
3＋
＝3时，生成沉淀的量最多。
(2)向含1 mol AlCl 3的溶液中加入氢氧化钠溶液至过量
①实验现象：立即产生白色沉淀且沉淀量逐渐增多，完全沉淀后，随着NaOH 溶液的加入沉淀量又逐渐减少，直至消失。
②反应原理：
OA 段：Al 3＋＋3OH －===Al(OH)3↓ AB 段：Al(OH)3＋OH －===AlO －2＋2H 2O
③数量关系：OA 段消耗的NaOH 与AB 段消耗的NaOH 的物质的量之比为3∶1。 (3)向含1 mol NaAlO 2的溶液中通入CO 2至过量
①实验现象：立即产生白色沉淀，且沉淀不溶解。 ②反应原理：
OA 段：AlO －2＋3H 2O ＋CO 2===2Al(OH)3↓＋CO 2－3 AB 段：CO 2－3＋H 2O ＋CO 2===2HCO －3
③数量关系：
n
2n
－2
＝1
2
时，生成沉淀的量最多 (4)向含1 mol NaAlO 2的溶液中加入盐酸至过量
①实验现象：立即产生白色沉淀且沉淀量逐渐增多，完全沉淀后，随着盐酸的加入沉淀量又逐渐减少，直至消失。