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一、铝的化合物 1.氧化铝——两性氧化物 (1)物理性质:白色固体,难溶于水,熔点较高。 (2)化学性质:
(3)用途:①炼铝的原料,②高温耐火材料。
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2.氢氧化铝——两性氢氧化物 (1)物理性质:白色胶状物质,不溶于水,有较强的吸附性。 (2)化学性质:
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迁移与应用 例1镁、铝、铜三种金属粉末混合物,加入过量盐酸充分反应,过 滤后向滤液中加入过量烧碱溶液,再过滤,滤液中存在的离子有 ( ) A.[Al(OH)4]B.Cu2+ C.Al3+ D.Mg2+ 解析:加入过量的盐酸时,滤液中存在的金属阳离子是Mg2+和 Al3+,加入足量的NaOH溶液后,滤液中存在的主要有Na+、Cl-和 [Al(OH)4]-。 答案:A
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(2)铝及其化合物转化关系中的注意事项: ①铝、氧化铝分别与氢氧化钠溶液反应时都生成四羟基合铝酸 钠,不能生成氢氧化铝。 ②可溶性铝盐与氨水反应时,无论氨水是否过量,都能生成氢氧 化铝。氢氧化铝不溶于弱碱。 ③氧化铝不能溶于水,不能用氧化铝与水化一
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二、金属的通性 活动与探究
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预习交流1 1.Al(OH)3能与所有的碱反应吗? 答案:Al(OH)3只能与强碱反应,与弱碱不反应。 2.哪些物质既可以和强酸反应,又可以和强碱反应? 答案:既能和强酸反应,又能和强碱反应的物质有:铝、Al2O3、 Al(OH)3、弱酸的酸式盐(如NaHCO3)、弱酸的铵盐[如(NH4)2CO3] 等。 3.Al2O3、Al(OH)3都是两性化合物,它们能溶于所有的酸和碱吗? 答案:不能。Al2O3、Al(OH)3只溶于强酸、强碱的溶液,在弱酸、 弱碱中均不溶解。 4.用Al2O3制作的耐火坩埚可用来熔化烧碱吗? 答案:不能。因为Al2O3是两性氧化物,能与NaOH反应,故不能 用来熔化烧碱。
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1.所有的金属都能和酸反应放出H2吗? 答案:不是;金属活动性顺序中氢前的金属可以与稀盐酸或稀硫 酸反应放出H2,金属不能是氢后的金属,酸不能是浓硫酸和硝酸。 2.所有的金属单质都能和硝酸发生反应吗? 答案:不能,金属活动性顺序中银和银以前的金属单质可以和硝 酸反应,银后的金属不反应。 3.把Na放入CuSO4溶液中,能置换出Cu单质吗? 答案:不能,把Na放入CuSO4溶液中,Na先和水反应生成NaOH和 H2,生成的NaOH再和CuSO4反应生成Cu(OH)2和Na2SO4,没有Cu生 成。 4.Cu片放入FeCl3溶液中有哪些现象?写出反应的离子方程式。 答案:Cu片不断溶解,溶液由黄色变为蓝绿色;离子方程式为 Cu+2Fe3+ Cu2++2Fe2+。
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迁移与应用 例2下列制取硫酸铜的实验设计中,能体现“经济、高效、环保” 精神的最佳方案是( ) A.铜与浓硫酸共热 B.用铜片和稀硫酸反应 C.先灼烧废铜屑生成氧化铜,然后再用浓硫酸溶解 D.适当温度下,使铜片在持续通入空气的稀硫酸中溶解 解析:A项,会产生SO2,对空气造成污染,并且消耗硫酸多;B项,铜 与稀硫酸不反应;C项,灼烧废铜屑消耗能量且浓硫酸容易与杂质反 应生成SO2;D项,发生反应的化学方程式为2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O,既没有污染性气体生成又经济高效。 答案:D
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预习交流2 1.常温下,把Cu、Fe、Al分别放入浓硫酸中,均无明显现象,它们 的实质相同吗? 答案:它们的实质不相同,常温下,Cu与浓硫酸不反应;而Fe、Al 遇浓硫酸钝化。 2.实验中如何检验生成物中是否有水生成? 答案:实验中,经常用无水CuSO4来检验水的存在,若白色硫酸铜 粉末变蓝色,则证明有水生成;若不变色,则证明没有水生成。 3.常温下,铜在干燥空气中、潮湿空气中哪一种情况容易生锈?铜 锈的主要成分是什么? 答案:常温下,Cu与O2在干燥环境中不反应,在潮湿的环境中,Cu、 O2、CO2、H2O反应生成Cu2(OH)2CO3,这是铜锈的主要成分。
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3.向含有1 mol溶质的AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量,你 能写出发生反应的离子方程式并作出生成沉淀的物质的量与加入 NaOH的物质的量的关系图像吗? 答案:向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH至过量发生的反应依次为:
生成Al(OH)3沉淀的量与加入NaOH的量的关系图像如下:
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二、金属与金属材料
2.钢铁——铁碳合金
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3.金、银、铜的重要物理性质、性能及应用比较
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4.铜及其化合物的化学性质 (1)铜
(2)铜的氧化物
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(3)硫酸铜晶体(CuSO4· 5H2O)(俗名蓝矾或胆矾) 受热分解的化学方程式为CuSO4· 5H2O CuSO4+5H2O。
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2.不选用其他试剂能否鉴别AlCl3溶液和NaOH溶液? 答案:能,将一种溶液滴加到另一种溶液中,若先出现白色沉淀, 后沉淀溶解,则滴加的是NaOH溶液,另一种溶液是AlCl3溶液;若开 始时无沉淀生成,后生成沉淀,则滴加的是AlCl3溶液,另一种溶液是 NaOH溶液。
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一、Al(OH)3的制备与性质探究 活动与探究
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1.实验室中如何制备Al(OH)3?能用AlCl3溶液和NaOH溶液来制 取Al(OH)3吗? 答案:制备Al(OH)3的方法有:
因为Al(OH)3可以溶于NaOH溶液或盐酸,所以一般不用AlCl3溶 液和NaOH溶液或[Al(OH)4]-与强酸反应来制取Al(OH)3。
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迁移训练1只用胶头滴管和试管,就能区别的一组溶液(均为0.1 mol· L-1)是( ) A.CaCl2和Na2CO3 B.Ba(OH)2和NaHCO3 C.稀盐酸和NaHCO3 D.NaOH和AlCl3
答案:D
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(1)铝三角:
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