《2022年高二化學(xué)《鋁及其化合物的性質(zhì)》教案 新人教版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年高二化學(xué)《鋁及其化合物的性質(zhì)》教案 新人教版(7頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高二化學(xué)《鋁及其化合物的性質(zhì)》教案 新人教版
11.試設(shè)計(jì)制備Al(OH)3的途徑。
方案一 用鋁鹽(Al3+)制取Al(OH)3
加入氨水至沉淀完全,一般不用NaOH等強(qiáng)堿,為什么?
方案二 用鋁屑、燒堿、稀H2SO4制取Al(OH)3
方法一:AlAl3+Al(OH)3;
方法二:AlAlOAl(OH)3;
方法三:Al(OH)3。
若甲、乙、丙三位同學(xué)用規(guī)定的藥品制備Al(OH)3。規(guī)定必用的藥品如下:350 g 70% H2SO4溶液,NaOH固體240 g,足量鋁屑、水(不能用其他藥品)。
甲、乙、丙用各自設(shè)計(jì)的方案制得
2、Al(OH)3的質(zhì)量分別是W1、W2、W3。三種實(shí)驗(yàn)方案如下:
甲:鋁→加NaOH溶液→加H2SO4溶液→W1 g Al(OH)3
乙:鋁→加H2SO4溶液→加NaOH溶液→W2 g Al(OH)3
丙:→W3 g Al(OH)3
試回答:
(1)從充分利用原料、降低成本和提高產(chǎn)率等因素分析,實(shí)驗(yàn)方案最合理的是________。
(2)三位學(xué)生制得的Al(OH)3,W1、W2、W3其質(zhì)量由大到小的順序是
________________________________________________________________________。
(3)制得Al(OH)3的最
3、大質(zhì)量是________。
用數(shù)形結(jié)合思想理解Al3+、Al(OH)3、
AlO三者之間關(guān)系及相關(guān)計(jì)算
1.把強(qiáng)堿溶液逐滴加入到鋁鹽(Al3+)溶液中至過量
(1)現(xiàn)象:先有白色沉淀產(chǎn)生,然后沉淀逐漸溶解。
(2)有關(guān)反應(yīng):
A→B:Al3++3OH-===Al(OH)3↓
B→D:Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O
(3)圖像
(4)有關(guān)計(jì)算
①根據(jù)AlCl3和NaOH的量計(jì)算生成Al(OH)3的量
②根據(jù)AlCl3和Al(OH)3的量計(jì)算需要NaOH的量
NaOH的量
n(NaOH)
當(dāng)NaOH不足時(shí)
n(NaOH)=3n[Al(OH)3
4、]
當(dāng)NaOH過量時(shí)
n(NaOH)=3n(Al3+)+{n(Al3+)-n[Al(OH)3]}=4n(Al3+)-n[Al(OH)3]
【例1】 向30 mL 1 mol·L-1的AlCl3溶液中逐漸加入濃度為4 mol·L-1的NaOH溶液,若產(chǎn)生0.78 g白色沉淀,則加入的NaOH溶液的體積可能為 ( )
A.3 mL B.7.5 mL C.15 mL D.17.5 mL
2.把鋁鹽(Al3+)溶液逐滴加入到強(qiáng)堿溶液中至過量
(1)現(xiàn)象:先無明顯現(xiàn)象,然后逐漸產(chǎn)生大量的白色沉淀。
(2)有關(guān)反應(yīng):
A→B:Al3++4OH-===Al
5、O+2H2O
B→C:Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓
(3)圖像
3.在AlO溶液中逐滴加入強(qiáng)酸至過量
(1)現(xiàn)象:先生成白色沉淀,隨后沉淀逐漸溶解。
(2)有關(guān)反應(yīng):
A→B:AlO+H++H2O===Al(OH)3↓
B→D:Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
(3)圖像
(4)有關(guān)計(jì)算
①根據(jù)NaAlO2和HCl計(jì)算生成Al(OH)3的量
②根據(jù)Al(OH)3和NaAlO2的量計(jì)算需要加入的HCl的量
HCl的量
n(HCl)
當(dāng)HCl不足時(shí)
n(HCl)=n[Al(OH)3]
當(dāng)HCl過量時(shí)
n(HCl)=
6、n(AlO)+3{n(AlO)-n[Al(OH)3]}=4n(AlO)-3n[Al(OH)3]
4.在強(qiáng)酸溶液中逐滴加入AlO溶液至過量
(1)現(xiàn)象:先無明顯現(xiàn)象,反應(yīng)一段時(shí)間后逐漸產(chǎn)生白色沉淀。
(2)有關(guān)反應(yīng):
A→B:4H++AlO===Al3++2H2O
B→C:Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓
(3)圖像
5.明礬溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至過量
(1)現(xiàn)象:先有白色沉淀生成,然后部分沉淀溶解。
(2)有關(guān)反應(yīng):
O→A:2KAl(SO4)2+3Ba(OH)2===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓+K2SO4
A→B:2Al(
7、OH)3+K2SO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+2KAlO2+4H2O
(3)圖像(右圖)
6.向Mg2+與Al3+的酸性溶液中逐滴加入強(qiáng)堿溶液
(1)現(xiàn)象:無明顯現(xiàn)象→出現(xiàn)沉淀→漸多→最多→減少→不變
(2)反應(yīng)
O→A:H++OH-===H2O
A→B:Al3++3OH-===Al(OH)3↓
Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
B→C:Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O
(3)圖像
鋁土礦冶煉金屬鋁的流程
鋁是地殼中含量最多的金屬元素,在自然界主要以化合態(tài)形式存在于氧化鋁中。鋁土礦的主要成分是Al2O3,此外還含有少量SiO2、Fe2
8、O3等雜質(zhì),冶煉金屬鋁很重要的一個(gè)過程是Al2O3的提純。
對(duì)于以提純某一物質(zhì)為實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡牧鞒填},其實(shí)就是考查混合物的除雜、分離、提純的有關(guān)知識(shí)。當(dāng)遇到這一類題時(shí),一般的思路是認(rèn)真地在流程中找出得到的主要物質(zhì)是什么,混有的雜質(zhì)有哪些;認(rèn)真分析當(dāng)加入某一試劑后,能與什么物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),生成了什么產(chǎn)物,要用什么樣的方法才能將雜質(zhì)除去。只有這樣才能明白每一步所加試劑或操作的目的。
由于Al2O3是兩性氧化物,而雜質(zhì)SiO2是酸性氧化物,F(xiàn)e2O3是堿性氧化物,因而可設(shè)計(jì)出兩種提純氧化鋁的方案。
方案一:堿溶法
討論回答下列問題:
(1)寫出①、③兩步驟中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。
9、(2)步驟③中不用鹽酸(或H2SO4)酸化的理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)步驟④中得到較純的Al2O3,可能含有 雜質(zhì),在電解時(shí)它不會(huì)影響鋁的純度的原因:
________________________________________________________________________
__
10、______________________________________________________________________。
方案二:酸溶法
討論回答下列問題:
(1)寫出①、②中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。
(2)步驟②中不用氨水沉淀Fe3+的原因:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【例4】 (x
11、x·福建理綜,24)從鋁土礦(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、MgO等雜質(zhì))中提取氧化鋁的兩種工藝流程如下:
請(qǐng)回答下列問題:
(1) 流程甲加入鹽酸后生成Al3+的離子方程式為
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2) 流程乙加入燒堿后生成SiO的離子方程式為_
__________________
12、_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)驗(yàn)證濾液B中含F(xiàn)e3+,可取少量濾液并加入________(填試劑名稱)。
(4)濾液E、K中溶質(zhì)的主要成分是__________(填化學(xué)式),寫出該溶液的一種用途:________________________________________________________________________。
(5)已知298
13、 K時(shí),Mg(OH)2的溶度積常數(shù)Ksp=5.6×10-12,取適量的濾液B,加入一定量的燒堿達(dá)到沉淀溶解平衡,測(cè)得pH=13.00,則此溫度下殘留在溶液中的c(Mg2+)=__________。
高考題組一 有關(guān)鋁及其化合物所參與的離子反應(yīng)
1.判斷下列說法是否正確,正確的劃“√”,錯(cuò)誤的劃“×”
(1)向NaAlO2溶液中通入過量CO2
2AlO+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO ( )
(xx·江蘇,6D)
(2)用氫氧化鈉溶液除去鋁表面的氧化膜:Al2O3+2OH-===2AlO+H2O ( )
(xx·江蘇,3B)
(3)氧化鋁
14、溶于NaOH溶液:Al2O3+2OH-===2AlO+H2O ( )
(xx·浙江理綜,12D)
(4)金屬鋁溶于稀硫酸中:Al+2H+===Al3++H2↑ ( )
(xx·海南,10A)
(5)向明礬溶液中加入過量的Ba(OH)2溶液:Al3++2SO+2Ba2++4OH-===2BaSO4↓+AlO+2H2O ( )
(xx·四川理綜,9A)
(6)AlCl3溶液中加入過量的濃氨水:Al3++4NH3·H2O―→AlO+4NH+2H2O ( )
(xx·上海,18C)
高考題組二 鋁及鋁合金的性質(zhì)應(yīng)用
2.判斷
15、下列說法是否正確,正確的劃“√”,錯(cuò)誤的劃“×”
(1)鋁制容器可盛裝濃H2SO4 ( )
(xx·重慶理綜,8A)
(2)日用鋁制品表面覆蓋著氧化膜,對(duì)內(nèi)部金屬起保護(hù)作用 ( )
(xx·廣東理基,23D)
(3)明礬水解形成的Al(OH)3膠體能吸附水中懸浮物,可用于水的凈化 ( )
(xx·江蘇,5A)
3.世界上一次性建成的最長高速鐵路——京滬高鐵,計(jì)劃于xx年6月底通車。列車時(shí)速高達(dá)380公里,車廂大部分采用鋁合金材料制造,這是因?yàn)殇X合金 ( )
A.比純鋁熔點(diǎn)高
B.具有比較活潑的化學(xué)性質(zhì)
C.各種成分在自然界中含量
16、豐富,容易獲取
D.質(zhì)量輕,強(qiáng)度大,抗腐蝕能力比較強(qiáng)
高考題組三 鋁及鋁制品的處理與應(yīng)用
4.(xx·重慶理綜,26)用于金屬焊接的某種焊條,其藥皮由大理石、水泥、硅鐵等配制而成。
(1)Al的原子結(jié)構(gòu)示意圖為____________;Al與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為 。
(2)30Si原子的中子數(shù)為____;SiO2的晶體類型為________。
(3)Al3+與Yn-的電子數(shù)相同,Y所在族各元素的氫化物的水溶液均顯酸性,則該族氫化物中沸點(diǎn)最低的是
______________________________________________________________
17、__________。
(4)焊接過程中,藥皮在高溫下產(chǎn)生了熔渣和使金屬不被氧化的氣體,該氣體是____________。
(5)經(jīng)處理后的熔渣36.0 g(僅含F(xiàn)e2O3、Al2O3、SiO2),加入足量稀鹽酸,分離得到11.0 g固體;濾液中加入過量NaOH溶液,分離得到21.4 g固體;則此熔渣中Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。
5.[xx·山東理綜-29(1)]對(duì)金屬制品進(jìn)行抗腐蝕處理,可延長其使用壽命。
以下為鋁材表面處理的一種方法:
鋁材
↓
槽液
①堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜,堿洗時(shí)常有氣泡冒出,其原因是___
18、_________________(用離子方程式表示)。為將堿洗槽液中的鋁以沉淀形式回收,最好向槽液中加入下列試劑中的________。
a.NH3 b.CO2 c.NaOH d.HNO3
②以鋁材為陽極,在H2SO4溶液中電解,鋁材表面形成氧化膜,陽極電極反應(yīng)式為________。取少量廢電解液,加入NaHCO3溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀,產(chǎn)生沉淀的原因是________。
6.(xx·上海,25)鐵和鋁是兩種重要的金屬,它們的單質(zhì)及化合物有著各自的性質(zhì)。
(1)在一定溫度下,氧化鐵可以與一氧化碳發(fā)生下列反應(yīng):
Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s
19、)+3CO2(g)
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為:K=____________;
②該溫度下,在2 L盛有Fe2O3粉末的密閉容器中通入CO氣體,10 min后,生成了單質(zhì)鐵11.2 g。則10 min內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率為____________。
(2)請(qǐng)用上述反應(yīng)中某種氣體的有關(guān)物理量來說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài):
①______________;②________________。
(3)某些金屬氧化物粉末和Al粉在鎂條的引燃下可以發(fā)生鋁熱反應(yīng)。下列反應(yīng)速率(v)和溫度(T)的關(guān)系示意圖中與鋁熱反應(yīng)最接近的是__________。
(4)寫出氫氧化鋁在水中發(fā)生酸式電離的電離方程式:
________________________________________________________________________。
欲使上述體系中Al3+濃度增加,可加入的物質(zhì)是
________________________________________________________________________。