高中化学2.4镁和铝的冶炼教案1苏教版选修2
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2019-2020学年高中化学 2.4 镁和铝的冶炼学案1苏教版选修2 〔知识学习〕2.请以线图的方式表示利用铝土矿(含杂质Fe2O3、SiO2)提纯得到三氧化二铝,并写出反应方程式3.电解氯化钠得到金属钠,电解氯化镁得到金属镁,为何不电解其氧化物得到对应金属?为什么不能电解氯化铝得到金属铝,直接电解氧化铝得到金属铝的困难何在?科学家是如何解决这一难题的?解决该难题的意义何在?4.观察图2-16解释装置如此设计的意图,预测在生产中可能存在的问题是什么?〔习题巩固〕1. 冶炼金属一般有下列方法:①焦炭法②水煤气(或氢气,2. 或一氧化碳)法③活泼金属置换法④电解法;四种方法在工业上均有应用。
(1)请对下表中的金属冶炼方法进行分析,从上述四种方法中选择相应的序号填入表中空格:火烧孔雀石炼铜所发生反应的化学方程式(写主要的两个):________ 、__________。
(2)请再举出使用上述方法冶炼金属的例子各一个(用化学方程式表示):②____________________________________ 、③____________________________________ 、④____________________________________ 。
3. 下列反应原理不4. 符合工业冶炼金属实际情况的是(A)(B)(C)(D)5. 冰晶石在冶炼铝的过程中的作用是A催化剂B助熔剂C氧化剂D还原剂6. 下列关于铝的冶炼的说法正确的是A用石墨作阳极,7. 阳极因高温与氧气反应而8. 不9. 断减少,10. 因此要不11. 断更换阳极B用石墨作阴极,12. 利用了石墨的稳定性C 不13. 能用电解氯化铝来得到金属铝,14. 是因为氯化铝的熔点高D冰晶石的加入,15. 有利于降低能耗,16. 降低冶炼成本。
17. Fe是地壳中含量很丰富的元素,18. 也是生物体所必需的元素。
自然界中铁矿石主要有赤铁矿和磁铁矿。
4-1-1 镁和铝(第一课时)[教学目标]1.知识目标(1)了解金属的通性。
了解金属在物理性质方面的某些特性。
(2)掌握镁和铝的物理性质和化学性质。
(3)掌握铝跟氢氧化钠溶液、酸反应的性质。
(4)了解镁和铝及金属合金的重要用途。
2.能力和方法目标(1)通过对金属物理性质的比较,掌握金属分类的一般方法。
提高根据不同角度对金属进行分类的能力。
(2)通过镁和铝的原子结构、物理性质和化学性质的比较,提高用原子结构理论解释金属单质性质的能力。
3.情感和价值观目标(1)通过金属性质和用途的学习,加深化学研究和人类生活之间紧密联系的认识,提高学习化学的兴趣。
(2)通过铝热反应实验、铝在纯氧气中燃烧、镁在二氧化碳气体中燃烧等实验,提高化学学习兴趣。
培养正确使用化学物质的观念。
[重点与难点]本节的重点镁和铝的化学性质。
本节的重点是铝的特性。
[教学过程]见ppt文件。
课堂练习:1.下列叙述中所描述的物质一定是金属元素的是()(A)易失去电子的物质(B)原子最外层只有一个电子的元素(C)单质具有金属光泽的元素(D)第三周期中,原子的最外只有2个电子的元素2.锂和镁在元素周期表中位置有对角线关系,它们性质相似,如它们的单质在氧气中反应都不生成氧化物。
下列关于锂及其化合物性质叙述中,错误的是()。
(A)硫酸锂难溶于水(B)氢氧化锂加热不分解(C)锂遇浓硫酸不发生钝化(D)碳酸锂加热分解成氧化锂和二氧化碳3.定向爆破建筑物时,应同时定向切断钢筋和炸碎水泥,除要用适宜的炸药外,还需用()。
(A)氧炔焰(B)铝热剂(C)液氧(D)电弧4.1999年10月1日,为庆祝中华人民共和国50周年华诞,各大中城市都举行了焰火表演。
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;②O2;③Ar;④H2;⑤N2;⑥H2O。
(A)①②(B)③④(C)③⑥(D)③⑤5.将5.1g镁-铝合金投入到500mL2mol·L-1的盐酸中,金属完全溶解,再加入4mol·L-1的氢氧化钠溶液,若要生成的沉淀最多,则应加入的这种氢氧化钠溶液的体积是()。
第四单元 镁和铝的冶炼1.了解如何根据元素在自然界的存在状态和性质来开发、利用自然资源。
2.了解从海水中提取氯化镁、从铝土矿中提取氧化铝的方法,以及获得金属镁、铝的基本原理。
3.通过学习活动提高学习能力、交流合作能力和分析、解决实际问题的能力。
法国皇帝拿破仑三世,为显示自己的富有和尊贵,命令官员给自己打造了一顶铝皇冠。
他戴上铝皇冠,神气十足地接受百官的朝拜。
在宴请宾客时,拿破仑三世使用了一套珍藏的铝制餐具,而大臣们使用的是金或银制餐具。
门捷列夫创建了元素周期表,受到英国皇家学会的表彰,奖品是一只铝制奖杯。
思考:为什么当时的铝很贵?提示:铝在地壳中都以化合态形式存在,如氧化铝等。
在19世纪中期铝冶炼的困难导致了铝价格的昂贵,甚至超过了黄金,但现在随着科学技术的进步,人们已经熟练地掌握了较好的冶炼铝的方法,铝的价格大大降低,走进了我们普通百姓的家。
一、从海水中提取镁1.氯化镁的提取(1)可以将海边大量存在的贝壳煅烧成石灰,再制成石灰乳,将石灰乳加入到海水中,可得到沉淀物氢氧化镁,有关反应方程式为CaCO 3=====高温CaO +CO 2↑,CaO +H 2O===Ca(OH)2,MgCl 2+Ca(OH)2===CaCl 2+Mg(OH)2↓。
(2)滤出氢氧化镁沉淀,加入盐酸转化为氯化镁溶液,浓缩得到水合晶体(MgCl 2·6H 2O),有关反应方程式:Mg(OH)2+2HCl===MgCl 2+2H 2O ,MgCl 2+6H 2O===MgCl 2·6H 2O 。
(3)氯化镁的水合晶体在充满氯化氢气体的设备中加热脱水得到无水氯化镁。
反应方程式为MgCl 2·6H 2O=====HCl △MgCl 2+6H 2O 。
2.氯化镁的电解用惰性电极作阳极,电解熔融的氯化镁得到金属镁,反应方程式为MgCl 2=====通电Mg +Cl 2↑。
思考:实际生产中,氯化镁的水合晶体加热脱水的过程在充满氯化氢气体的设备中进行。
镁和铝的冶炼【教学目的】1.使学生了解金属的通性。
2.使学生了解铝的物理性质以及用途。
3.使学生掌握镁和铝的化学性质。
4.使学生了解铝的几种重要化合物。
5.使学生初步了解合金。
【教学重点】镁和铝的化学性质、氢氧化铝的两性【教学难点】氢氧化铝的两性【教学用具】投影仪、胶片、铝箔、氧气、粗铁丝、火柴、NaOH溶液、CO2、镁带、氯酸钾、氧化铁、铝粉、滤纸、蒸发皿、砂纸、带铁圈的铁架台、0.5 mol·L-1Al2(SO4)3、氨水、2mol·L-1盐酸、氧化铝、沙子【课时安排】 2课时。
【教学方法】1.运用周期律知识讨论推断镁和铝的物理性质和化学性质,以及在工农业生产上的用途。
2.用“实验——对比”的方法归纳镁、铝的化学性质。
3.运用电离平衡的知识,分析、讨论氢氧化铝的两性。
4.对于氢氧化铝的教学采用实验探究法【教学过程】第1课时[引言]人类已经发现了一百多种元素,其中大约有4/5是金属元素。
金属在人类社会的发展进程中,一直起着非常重要的作用。
即使在各种各样的新材料层出不穷的现代社会中,金属仍然起着不可替代的作用。
在日常生活中我们常常接触到各种各样的金属,因此,我们了解金属的重要性质是很必要的。
[师]按照不同的分类标准,可对金属从不同的角度进行分类。
[板书]1.冶金工业的分类方法黑色金属:铁、铬、锰(注意:实际上,铁、铬、锰均为银白色金属)有色金属:除上述三种以外的其他金属,如常见的铝、镁等。
2.根据金属密度的大小轻金属:密度小于4.5 g·cm-3的金属。
如铝、钾、镁、钠等。
重金属:密度大于4.5 g·cm-3的金属。
如铁、铜、银、汞等。
3.根据地壳中的含量常见金属:如铁、铜、锡、镁、铝等。
稀有金属:如钽、锆、铌等。
[师][展示几种金属样品]同学们,我这儿有几种金属样品,请仔细观察,大家通过讨论得出金属的通性。
[生]物理性质1.常温时,除了汞为液体外,其他金属都是固体。
第四单元镁和铝的冶炼学习目标1.了解如何根据元素在自然界的存在状态和性质来开发、利用自然资源。
2.了解从海水中提取氯化镁、从铝土矿中提取氧化铝的方法,以及获得金属镁、铝的基本原理。
3.通过学习活动提高学习能力、交流合作能力和分析、解决实际问题的能力。
学习重点:掌握镁、铝的冶炼方法学习难点:如何根据元素在自然界的存在状态和性质来开发、利用自然资源知识导入(1)写出该反应的化学方程式:,在该反应中是氧化剂,是还原剂,该反应称为反应.(2)选出该实验的实验现象(把序号填写在横线上).①镁条剧烈燃烧;①放出大量的热,并发出耀眼的光芒,火星四射;①纸漏斗的下部被烧穿;①有红热状态的液珠落入蒸发皿内的细沙上,液珠冷却后变为黑色固体.新授内容一、从海水中提取镁1. 氯化镁的提取(1) 可以将海边大量存在的贝壳煅烧成,再制成,将石灰乳加入到海水中,可得到沉淀物,有关反应方程式为(2) 滤出氢氧化镁沉淀,加入盐酸转化为氯化镁溶液,浓缩得到水合晶体(MgCl2·6H2O),有关反应方程式:(3) 氯化镁的水合晶体在充满氯化氢气体的设备中加热脱水得到无水氯化镁。
反应方程式为2.氯化镁的电解用惰性电极作阳极,电解熔融的氯化镁得到金属镁,反应方程式为。
思考:将MgCl2·6H2O中的结晶水失去,在加热时需注意什么【体验1】镁及其合金是一种用途很广的金属材料,目前世界上60%的镁是从海水中提取的.主要步骤如图:(1)为了使MgSO4转化为Mg(OH)2,试剂①可以选用,要使MgSO4完全转化为沉淀,加入试剂的量应.(2)加入试剂①后,能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是.(3)试剂①选用;写出其反应的离子方程式.二、铝的冶炼1.铝土矿的主要成分:Al2O3(含Fe2O3、SiO2),怎样从铝土矿中获得纯净的氧化铝实验方案一及步骤:(1) 加足量HCl溶液并过滤( 除去SiO2 ):_________________________ _________________________.(2) 加足量NaOH并过滤[除去Fe(OH)3:_________________________ _________________________.(3) 通足量CO2并过滤〔保留Al (OH) 3〕_________________________(4) 煅烧:_________________________实验方案二及步骤:(1) 加足量NaOH溶液并过滤(除去Fe2O3):_________________________ .(2) 加足量HCl并过滤(除去H2SiO3)_________________________ _________________________.(3) 通足量NH3并过滤[保留Al(OH)3]:___________________________(4) 煅烧:___________________________2、电解过程阴极 (和电源负极相连) :4Al3++12e-===4Al阳极 (和电源正极相连) :6O2--12e-===3O2↑总反应:___________________________【体验2】 从铝土矿(主要成分是Al 2O 3,含SiO 2、Fe 2O 3、MgO 等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下:请 回 答 下 列 问 题:(1) 流程甲加入盐酸后生成Al 3+ 的离子方程式为 ________________________。
“镁和铝”教学设计学情分析:《镁和铝》这一节是高二化学中无机部分的最后一章中的第一节,本节内容以元素化合物知识为主,兼有理论知识,内容广泛但教学要求层次不是很高。
符合高初中化学知识的衔接原则。
在初中化学里,学生曾学过一些金属的物理性质和化学性质、金属活动性顺序表等;在高一化学中,学生也曾学过氧化铝、氢氧化铝的两性。
同时,在学习本章以前,学生已学过氧化还原反应、离子反应、物质的量、原子结构和元素周期律、化学键、化学平衡、电离平衡等理论知识。
因此,这样的编排符合学生的认知结构。
其次,通过高一一学年的学习、实践,学生已经掌握了一些实验基本能力(操作技能、观察能力、分析能力、简单运用实验解决问题能力、评价简单实验能力等)。
可见,这样的编排也符合学生的能力发展水平。
从而为学习本节内容奠定了基础。
所以我们可以采用较为开放的以学生“自主”实验为主的教学活动,调动起学生的积极性和主动性,发挥出学生的个性潜能,并通过精心的教学活动设计让学生既学会知识又提高能力。
教学目标:知识目标:了解镁、铝的物理性质及用途;掌握镁、铝的化学性质。
能力目标:培养运用实验解决问题的能力情感目标:培养科学兴趣、严谨求实的科学态度、勇于创新的科学精神,增强责任感,增强协作精神。
教学重点:镁、铝的化学性质教学方法:“菜单式”教学法课时安排:二课时教学过程设计与教学意图:[第二课时]汇报展示、交流共享[引言]在初中我们就知道镁铝是二种比较活泼的金属,在日常生活中我们也经常能看到他们的影子。
镁铝与我们的关系究竟密切到何种程度?他们的性质又活泼到什么地步?二者的关系又如何?带着这样的疑问,在上节课同学们按照自愿原则分成了四个组就镁铝分别进行了调查、探索。
今天就让我们一起来汇报展示、交流共享彼此的成果。
首先,请调查组同学派代表汇报。
[交流实录]一、“生活中的镁铝”汇报展示调查组展示“生活中的镁铝”(过程略)代表小结:镁铝确实与我们的生活关系密切,高品质的生活离不开镁铝。
清泉州阳光实验学校镁和铝的冶炼教学目的:1.掌握Al2O3、Al(OH)3、铝盐的性质、制备方法及主要用途。
2.理解明矾净水的原理。
重点难点:铝的重要化合物的性质,图像题的解题思路。
教学过程:接上一节课[引入新课]三、铝的重要化合物1.氧化铝〔Al2O3〕概述:白色难熔物,是冶炼铝的原料,是一种比较好的耐火材料。
Al2O3:两性氧化物,能跟强酸、强碱反响,不跟水反响。
[学生板演]写出Al2O3分别与盐酸和氢氧化钠溶液反响的离子方程式.Al2O3+6H+=2Al3++3H2OAl2O3+2OH-=2AlO2-+H2O2.氢氧化铝[Al(OH)3]Al(OH)3:几乎不溶于水,白色胶状;能凝聚水中的悬浮物,有吸附色素的性能。
实验室制法:[实验4-5]铝盐与氨水反响Al3++3=3NH4++Al(OH)3↓2Al(OH)3===Al2O3+3H2OAl(OH)3具有两性氢氧化物的性质,既能与强碱反响又能与酸反响,但Al(OH)3沉淀不溶于氨水。
[实验4-6][实验1]在硫酸铝溶液中逐渐滴入氢氧化钠溶液观察所发生的现象,并画出溶液中析出沉淀的量与参加氢氧化钠的量的关系图.MgO:碱性氧化物,Mg(OH)2具有碱的通性,它虽然难溶于·NH3H2O△[实验2]在上述所得澄清溶液中再参加盐酸又有什么现象写出有关的离子方程式,并画出生成沉淀的量与参加盐酸的量的关系图(1) 铝盐与碱反响Al(OH)3+OH-==AlO-2+2H2O Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O① 铝盐与强碱反响:严格控制参加碱的量.(2)偏铝酸盐与酸反响 ①偏铝酸盐与强酸反响,严格控制参加酸的量(AlO-②偏铝酸盐溶液与CO2反响:CO2缺乏或者者适量时2AlO-2+CO2+3H2O==2Al(OH)3↓+CO32-CO2过量时AlO-2+CO2+2H2O==Al(OH)3↓+HCO3-[实验3]将上面实验1,2所得的混合溶液混合,观察现象,写出有关的离子方程式,并画出有关图象.Al3++3AlO-2+6H2O==4Al(OH)3↓[例题]在50毫升b 摩尔/升AlCl3溶液中,参加50毫升a 摩尔/升的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,先有常常生成,后又有部分沉淀溶解,此时Al(OH)3量为克.[运用平衡挪动原理解释]nH + AlO 2-n n Al(OH)34n AlO2- n H + 0≥44≤1 1<<4-n OH -/3n OH -Al 3+n n Al(OH)3n OH - 34n Al 3+-n OH -≤3≥4 03<<4 (moL)沉淀质量AlO-2+2H2O+H+Al(OH)3Al3++3OH-注意:Al3+存在于酸性条件下,AlO2-存在于碱性条件下,即Al3+与OH-、AlO2-与H+`Al3+与AlO2-不能大量一一共存: Al3++3OH-=Al(OH)3↓AlO2-+H++H2O==Al(OH)3↓ Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓ 一些重要反响:2AlO2-+CO2+3H2O==2Al(OH)3↓+CO32-;AlO2-+CO2+2H2O==Al(OH)3↓+HC O3-AlO2-+H++H2O==Al(OH)3↓(过量的酸使沉淀溶解);Al3++3AlO-2+6H2O==4Al(OH)3↓ 3.硫酸铝钾[KAl(SO4)2]明矾:易溶于水,且与水发生水解反响生成Al(OH)3胶体,吸附水里悬浮的杂质并形成沉淀使水澄清,是一种净水剂。
清泉州阳光实验学校镁和铝的冶炼教学目的:1.掌握镁的性质及工业提取。
2.掌握铝及铝化合物的性质和互相转化、铝的工业提取。
3.掌握Al(OH)3的相关计算。
教学过程:一、重点知识归纳:[例1]将一样质量的镁条分别放在①O2②N2③空气④CO2中燃烧,将燃烧后所得的固体产物按质量由小到大的顺序排列的是〔〕A、②①③④B、③②①④C、④③②①D、②③①④[例2]有两种金属的合金13g,与足量稀硫酸反响后,在标准状况下产生气体11.2L,那么组成该合金的金属可能是〔〕A、Mg和AlB、Mg和ZnC、Fe和ZnD、Al和Fe【小结1】〔一〕Mg、Al的比较[例3]以下离子方程式书写错误的选项是〔〕A、铝粉投入到NaOH溶液中:2Al+2OH-=2AlO2-+H2↑B、Al(OH)3溶于NaOH溶液中:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2OC、NaAlO2溶液中通入足量的CO2:2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-D、Al2O3粉末溶于NaOH溶液中:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O【小结2】二、铝化合物的性质:1、氧化铝(Al2O3):典型的两性氧化物,既能溶于强酸,又能溶于。
与盐酸反响的离子方程式:。
与氢氧化钠反响的离子方程式:。
用途:〔1〕耐火材料(Al2O3熔点高)〔2〕冶炼金属铝2、氢氧化铝Al(OH)3:典型的两性氢氧化物,既能溶于强酸,又能溶于强碱与盐酸反响的离子方程式:。
与氢氧化钠反响的离子方程式:。
★3、Al3+、AlO2-、Al(OH)3之间的关系可用下式表示写出上述反响的相关离子方程式:①②③④⑤⑥4、硫酸铝钾:〔1〕明矾:化学式KAl(SO4)2·12H2O〔十二水合硫酸铝钾〕,无色晶体,易溶于水。
〔2〕明矾净水原理:明矾溶于水发生水解反响,生成Al(OH)3胶体,吸附水中的杂质,使水澄清。
[练习1]不用其他试剂无法鉴别的一组溶液是〔〕A、偏铝酸钠溶液和稀盐酸B、硫酸钠溶液和氯化钠溶液C、氯化铝溶液和氢氧化钠溶液D、稀盐酸和碳酸钠溶液*[练习2]用稀H2SO4、NaOH和Al为原料制取Al(OH)3,有以下三种不同的途径:甲:乙:丙:假设制取等量的Al(OH)3那么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*[练习3]〔1〕100mL1mol·L-1的AlCl3溶液与60mL6mol·L-1的KOH溶液混合后,生成沉淀的质量是_______g。
镁及其化合物镁是一种轻金属,它的密度只有铝的密度的2/3;另外,镁合金的强度高、机械性能好。
这些特性使镁成为制造汽车、飞机、火箭的重要材料,从而获得“国防金属”的美誉。
在冶金工业上,镁常用作还原剂和脱氧剂。
1.镁跟非金属或氧化物反应(1)常温下氧化生成氧化物保护层,具有抗腐蚀的性质。
(2)镁可以在O2、N2、CO2等气体中燃烧。
2Mg+O22MgOCO2+2Mg2MgO+C3Mg+N2Mg3N2(3)镁也能跟SiO2反应:2Mg+SiO2=2MgO+Si(4)镁与冷水反应很慢,在加热时反应加快。
Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑2.镁跟酸的反应与稀盐酸、稀硫酸等非氧化性酸发生置换反应。
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑3.镁与水解显酸性的盐溶液的反应Mg+2NH4Cl =MgCl2+2NH3↑+H2↑4.镁盐与氨水反应产生Mg(OH)2沉淀,Mg(OH)2又能溶解在NH4Cl溶液中。
前者是由Mg(OH)2的特殊溶解性决定。
在常见的难溶性氢氧化物中,Mg(OH)2的溶解度最大。
故产生Mg(OH)2的条件是:浓的Mg2+ 盐溶液与浓氨水反应。
后者是由Mg(OH)2的电离性质和的水解性质决定。
通常简单认为Mg(OH)2完全电离,故能溶解在饱和NH4Cl溶液中。
MgCl2+2NH3·H2O Mg(OH)2+2NH4Cl5.海水提镁:海水提镁,最基本的方法是往海水里加碱,得到氢氧化镁沉淀,将沉淀分离出来后再加入盐酸把它变成氯化镁;之后经过滤、干燥、电解,就可得到镁。
反应原理是 Mg2++2OH-==Mg(OH)2↓, Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O , MgCl2Mg+Cl2↑或把从海水提取出食盐、KCl、Br2以后留下的母液浓缩,就得到卤块,主要成分是MgCl2·6H2O,然后脱水 MgCl2·6H2O MgCl2+6H2O,最后电解熔融的氯化镁得到镁。
镁和铝的冶炼
教学目的:
1.掌握Al2O3、Al(OH)3、铝盐的性质、制备方法及主要用途。
2.了解明矾净水的原理。
重点难点:
铝的重要化合物的性质,图像题的解题思路。
教学过程:接上一节课
[引入新课]
三、铝的重要化合物
1.氧化铝(Al2O3)
概述:白色难熔物,是冶炼铝的原料,是一种比较好的耐火材料。
Al2O3:两性氧化物,能跟强酸、强碱反应,不跟水反应。
[学生板演]写出Al2O3分别与盐酸和氢氧化钠溶液反应的离子方程式.
Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
2.氢氧化铝[Al(OH)3]
Al(OH)3:几乎不溶于水,白色胶状;能凝聚水中的悬浮物,有吸附色素的性能。
实验室制法:[实验4-5]铝盐与氨水反应
Al3++3 =3NH4++ Al(OH)3↓
2Al(OH)3 === Al2O3+3H2O
Al(OH)3具有两性氢氧化物的性质,既能与强碱反应又能与酸反应,但Al(OH)3沉淀不溶于氨水。
[实验4-6]
[实验1]在硫酸铝溶液中逐渐滴入氢氧化钠溶液观察所发生的现象,并画出溶液中析出沉淀的量与加入氢氧化钠的量的关系
MgO:
碱性氧化物,与水缓慢反应:
Mg(OH)2
具有碱的通性,它虽然难溶于水,但溶解部分电离的OH-,可使无
·NH3 H2O
△
图.
[实验2]在上述所得澄清溶液中再加入盐酸又有什么现象?写出有关的离子方程式,并画出生成沉淀的量与加入盐酸的量的关系图
(1) 铝盐与碱反应
Al(OH)3+OH -==AlO -
2+2H 2O Al(OH)3+3H +
==Al 3++3H 2O
① 铝盐与强碱反应:严格控制加入碱的量.
(2)偏铝酸盐与酸反应
①偏铝酸盐与强酸反应,严格控制加入酸的量(过量的酸使沉淀溶解 ); AlO -2+H +
+H 2O==Al(OH)3↓ Al(OH)3+3H +
==Al 3+
+3H 2O
②偏铝酸盐溶液与CO 2反应:
CO 2不足或适量时 2AlO -2+CO 2+3H 2O==2Al(OH)3↓+CO 32-
CO 2过量时 AlO -2+CO 2+2H 2O==Al(OH)3↓+HCO 3
-
[实验3]将上面实验1,2所得的混合溶液混合,观察现象,写出有
n H +
AlO 2-
n n Al(OH)3
4n AlO2-
n H + 0
≥4
4≤1 1< <4
-n OH -
/3 n OH - Al 3+
n n Al(OH)3 n OH -
3
4n Al 3+-n OH -
≤3 ≥4
3< <4
(moL)
沉
淀
质量
关的离子方程式,并画出有关图象. Al 3++3AlO -
2+6H 2
[例题]在50毫升b 摩尔/升AlCl 3溶液中,加入50毫升a 摩尔/升的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,先有常常生成,后又有部分沉淀溶解,此时Al(OH)3量为 克. [运用平衡移动原理解释] AlO -2+2H 2O+ H
+
Al(OH)3 Al 3++3OH -
注意:Al 3+存在于酸性条件下,AlO 2-
存在于碱性条件下,即
Al 3+
与OH - 、AlO 2- 与H +
` Al 3+
与 AlO 2-
不能大量共存: Al 3+
+3OH -= Al(OH)3↓ AlO 2-+H +
+ H 2O == Al(OH)3↓ Al 3+
+3AlO 2-+ 6H 2O =4Al(OH)3↓ 一些重要反应:
2AlO 2-+CO 2+3H 2O==2Al(OH)3↓+CO 32- ; AlO 2-+CO 2+2H 2O==Al(OH)3
↓+HCO 3-
AlO 2-+H ++H 2O==Al(OH)3↓(过量的酸使沉淀溶解 ); Al 3+
+3AlO -2+6H 2O==4Al(OH)3↓ 3. 硫酸铝钾[KAl(SO 4)2]
明矾: 易溶于水,且与水发生水解反应生成Al(OH)3胶体,吸附水里悬浮的杂质并形成沉淀使水澄清,是一种净水剂。
[练习]
1.把Al 和Fe 3O 4粉末均匀混和,分成两等分,前一份在高温下恰好完全反应,将生成物与足量的盐酸充分反应,后一份直接与足量的NaOH 溶液反应,前后两种情况生成的气体的物质的量之比为( )
A 、1 :1
B 、9 :8
C 、3 :4
D 、4 :3
2.如何除去Fe 2O 3中含有的少量Al 2O 3 ?又如何分离二者的混合物?
3.把CO 2通入下列溶液中,能产生沉淀的是
A .CaCl 2 B.NaAlO 2 C.Mg (HCO 3)2 D.Ca (ClO )2
4.下列物质中,不具有“既能和酸反应,又能和碱反应”这一性质的是
· KAl(SO 4)2 12H 2O
NaOH 溶液V (ml ) A .Al B. Al 3+
C. Al(OH)3
D.NaHS 5.镁铝合金14.7克全部溶于500ml 、6mol/L 盐酸中充分反应后再加入400ml 、8mol/L 的NaOH 溶液结果得到26.3克沉淀,计算合金中镁铝质量各为多少? *.工业制备镁铝的方法:
镁的冶炼:海水(Mg 2+
) Mg(OH)3↓ - MgCl 2
MgCl 2晶体 Mg
铝的冶炼:铝土矿 NaAlO 2 Al(OH)3 Al 2O 3
*。
重要的化合物:
菱镁矿:主要成分MgCO 3 MgCO 3===MgO+CO 2
光卤石:主要成分KCl MgCl 2 6H 2O ,重结晶制KCl 和MgCl 2晶体 [解题规律与技巧]
图像计算题综合性强,难度大。
解题时,必须抓住有关化学原理和有关物质的性质,以及图像的意义和图象的特点,综合分析,逐步计算。
解题的特点是抓住图象的“四点”。
即①原点②交点③转折点④终点(曲线的极值点、极度限点)。
通过对这些数、点与形的分析运算,从而解出正确答案。
[例]:准确称取6克铝土矿(含Al 2O 3、Fe 2O 3、SiO 2)样品,放入盛有100毫升H 2SO 4溶液的烧杯中,充分反应后过滤,向溶液中加入10摩/升的NaOH 溶液,产生沉淀的量(克)与所加NaOH 溶液的体积(毫升)的关系如图所示:试求 ① 硫酸溶液的摩尔浓度
② 若a=2.75,则铝土矿中各成分
质量百分含量是多少?③a 值的范围
在 之间,在这个范围内,a 值越大 的含量越少。
(答案:1.75mol/l;85%、12%、3%;1.625<a<5;Fe 2O 3) [例2]若有1摩尔的Mg 2+
和1摩尔的Al 3+
的混和溶液,现按横坐标依次加入NaOH 溶液,盐酸溶液,通入CO 2气体,纵坐标为混和沉淀物的物质的量,请画出沉淀的量随反应的变化曲线,并写出各步反应的离子方程式(90y ,)
溶液浓缩 电解
煅烧 CO 2
NaOH 电解
盐酸 熟石灰 Al。