化学苏教版必修ⅰ课件：3.1.1从铝土矿中提取铝 铝的氧化物.ppt

,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,【典例1】A、B、C、D、E五种化合物均含有某种位于1～18号的常见元素，它们的转化关系如图所示，其中A为澄清溶液，C为难溶的白色固体，E易溶于水，若取A溶液灼烧，焰色反应为浅紫色透过蓝色钴玻璃。,1写出化学式A_________，B_________，C_________，D_________，E_________。2写出下列反应的离子方程式A→B___________________________；A→D___________________________。【思路点拨】解答本题需注意以下两点,【自主解答】本题的突破口应在B、C两物质上，只要推断出B、C，其他物质的推断就很容易了。化合物既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的，必为两性物质，又因为BC，故可知C为Al2O3，B为AlOH3，依次推断出D是AlCl3，A与过量CO2反应生成AlOH3，且A溶液的焰色反应为浅紫色，则A为KAlO2，E为NaAlO2。相应的化学反应方程式也不难写出。,答案1KAlO2AlOH3Al2O3AlCl3NaAlO22AlO2-＋CO2＋2H2OAlOH3↓＋HCO3-AlO2-＋4H＋Al3＋2H2O,【互动探究】1在A溶液中逐滴加入盐酸会有何现象试写出对应的化学反应方程式。2还有哪些情况可以出现与1同样的现象提示1先产生沉淀后逐渐溶解。KAlO2＋HCl＋H2OKCl＋AlOH3↓AlOH3＋3HClAlCl3＋3H2O2①可溶性铝盐中逐滴加入强碱至过量。②澄清的石灰水中通入CO2至过量。,【规律方法】无机框图推断题解题策略1解读题意对题中所叙述的内容要读全读懂，明确已知和要求。2筛选信息对题中的信息要进行筛选并迅速记忆。剔除无用信息，圈定有用信息的最小范围。3寻找突破口根据题干和框图寻找突破口是解框图题的关键所在。突破口就是某些物质的特殊的物理性质或化学性质、特殊的反应、特殊的现象、相关信息处理后的焦点等。,【变式训练】在Al3→AlOH3→AlO2-→X→Al3的一系列变化中，判断X为A．HClB．NaOHC．AlOH3D．CO2【解析】选C。这是化合态铝元素一系列变化的生成物，而不是各步转化所需加入的试剂，其转化关系为,【典例2】双选下列曲线图纵坐标为沉淀的量，横坐标为加入物的量不正确的是A．向1L浓度均为0.1mol/L的BaOH2、NaAlO2混合液加入0.1mol/L稀硫酸溶液B．向1L含有0.1mol/LAlCl3和0.3mol/LNH4Cl的混合液中加入0.1mol/LNaOH溶液C．向烧碱溶液中滴加明矾[KAlSO42]溶液D．向AlCl3溶液中滴加过量氨水,【思路点拨】解答本题需注意以下两点,【自主解答】选A、D。在BaOH2、NaAlO2的混合液中滴入稀硫酸溶液，首先与BaOH2发生中和反应之后才与NaAlO2反应，因为在强碱液中不能形成AlOH3。当加入1L0.1mol/L稀硫酸溶液时，产生0.1molBaSO4沉淀，而图中不符合此结果，A选项错。向AlCl3和NH4Cl的混合液中加入NaOH溶液有如下反应关系,【互动探究】1试画出向NaOH与NaAlO2混合液中滴加盐酸直至过量的曲线图。2你能举出适合D选项曲线图的实例吗提示12向一定量的AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量。,【变式训练】双选向30mL1molL-1的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4molL-1的NaOH溶液，若产生0.78g白色沉淀，则加入的NaOH溶液的体积可能为A．3mLB．7.5mLC．15mLD．27.5mL,【解析】选B、D。利用图形可一目了然地看到碱的量有两个值0.03mol4molL-1＝7.5mL。0.11mol4molL-1＝27.5mL。,【典例】用过量的H2SO4、NaOH、NH3H2O、NaCl等溶液，按图所示步骤分开五种离子，则溶液①、②、③、④是已知AgNO3NH3H2OAgOH↓NH4NO3AgOH2NH3H2O［AgNH32］OH2H2O,A.①NaCl②NaOH③NH3H2O④H2SO4B.①H2SO4②NaOH③NH3H2O④NaClC.①H2SO4②NH3H2O③NaOH④NaClD.①NaCl②NH3H2O③NaOH④H2SO4【思路点拨】解答本题需注意以下两点,【自主解答】选D。细察框图特征是关键五种离子最终的存在形式是3种沉淀和2种溶液，①只产生一种沉淀，只能选择NaCl。步骤②产生了两种沉淀，再通过步骤③分开，说明②加入的是氨水，因为加入过量NaOH只能得到FeOH3一种沉淀。至此已经明确答案为D。接着，步骤③用NaOH将AlOH3和FeOH3分开，步骤④用H2SO4将K和Ba2分开，分别用NaOH和H2SO4无疑。,【互动探究】1如何检验溶液中K的存在2要除去MgCl2溶液中的Al3，应怎样操作提示1检验K的存在，主要采用焰色反应，透过蓝色钴玻璃火焰呈紫色，证明有K存在。2加入过量的NaOH溶液，过滤，再向沉淀加入适量的盐酸至沉淀刚好溶解为止。,【典例】某校化学兴趣小组用下图所示过程除去AlCl3中含有的Mg2、K杂质离子并尽可能减少AlCl3的损失。请回答下列问题,1写出混合物中加入足量氢氧化钠溶液时，溶液中发生反应的离子方程式________________。2氢氧化钠溶液_________填“能”或“否”用氨水代替，为什么______________________。3①溶液a中存在的离子有_________________；②在溶液a中加入的物质A为___________，反应的离子方程式为_____________________；,【错因剖析】,【标准答案】1Mg22OH-MgOH2↓、Al33OH-AlOH3↓、AlOH3OH-AlO2-2H2O2否因为在Al3与氨水反应生成AlOH3后，AlOH3不能与氨水继续反应，从而不能将AlOH3与MgOH2分开3①Cl-、K、AlO2-、H、OH-、Na②过量二氧化碳气体AlO2-CO22H2OAlOH3↓HCO3-,1．氢氧化铝可作为治疗某种胃病的内服药，这是利用了氢氧化铝的哪个性质A．酸性B．碱性C．两性D．氧化性【解析】选B。氢氧化铝可用于治疗胃酸过多，这利用了氢氧化铝的碱性。,2．要使溶液中的AlO2-完全转化成AlOH3，应选用的最好试剂是A．H2SO4B．HClC．CO2D．NH3H2O【解析】选C。H2SO4、HCl、CO2均可以使溶液中的AlO2-完全转化成AlOH3，但H2SO4、HCl过量时，均可将AlOH3溶解；而NH3H2O与AlO2-不反应，因此选用的最好试剂是CO2。,3．下列有关铝土矿中提炼铝的说法不正确的是A．铝土矿中的铝元素是以化合态形式存在的，需用化学方法把铝元素变成游离态B．提炼过程中，先将铝土矿净化提取氧化铝,再进行冶炼C．可用常见的还原剂把氧化铝中的铝还原出来D．冶炼铝的方法同工业冶炼钠、镁相似,可用电解法【解析】选C。由于铝是活泼的金属元素，因此常见的还原剂不能把氧化铝中的铝还原出来。,4．向MgSO4和Al2SO43的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液。下列图像中，能正确表示上述反应的是横坐标表示加入NaOH溶液的体积，纵坐标表示反应生成沉淀的质量,【解析】选D。向MgSO4和Al2SO43的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液后，会按顺序发生以下两阶段的反应1MgSO42NaOHMgOH2↓Na2SO4Al2SO436NaOH2AlOH3↓3Na2SO42AlOH3NaOHNaAlO22H2O由以上反应不难得出沉淀质量随NaOH溶液加入的变化情况。,5.某化工厂生产中要用到一种无色、可溶于水的晶体铝铵矾，该晶体是一种复盐，其主要化学成分是硫酸铝铵NH4AlSO42，向该盐的浓溶液中加入浓氢氧化钾溶液，将发生一系列变化，试写出1硫酸铝铵在水中电离的方程式___________________。2在逐渐加入浓氢氧化钾溶液的过程中，产生的现象依次是①溶液中出现白色沉淀，白色沉淀量逐渐增多；②有刺激性气味的气体放出；③白色沉淀量逐渐减少，白色沉淀完全消失。请依次写出滴入KOH溶液过程中发生的化学反应的离子方程式①________；②__________；③_______________。,【解析】硫酸铝铵溶液中存在NH4、Al3、SO42-，加入浓氢氧化钾溶液后，根据反应现象可以判断OH-先和Al3反应生成AlOH3沉淀，而后和NH4反应生成有刺激性气味的NH3，最后和AlOH3沉淀反应生成AlO2-而得到澄清溶液。答案1NH4AlSO42NH4Al32SO42-2①Al33OH-AlOH3↓②NH4OH-NH3↑H2O③AlOH3OH-AlO2-2H2O,一、选择题本题包括5小题，每小题4分，共20分1．关于AlOH3的说法正确的是A．只能与盐酸反应B．只能与氢氧化钠溶液反应C．既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应D．既不能与盐酸反应又不能与氢氧化钠溶液反应【解析】选C。AlOH3为两性氢氧化物，既可以与酸反应又可以与碱反应。,2．2011长沙高一检测实验室中，要使AlCl3溶液中的Al3全部沉淀出来，适宜用的试剂是A．NaOH溶液B．BaOH2溶液C．氨水D．盐酸【解析】选C。NaOH溶液、BaOH2溶液以及氨水均可以与溶液中的Al3反应生成AlOH3，但NaOH溶液、BaOH2溶液过量时，均可将AlOH3溶解；而氨水与AlOH3不反应；盐酸与Al3也不反应，故选C。,3．下列变化不可能通过一步实验直接完成的是A.AlOH3→Al2O3B.Al2O3→AlOH3C.Al→Al3D.Al3→AlOH3【解析】选B。由于Al2O3难溶于水，与水不反应，不能通过一步实验直接完成。,4.2011新乡高一检测在某无色溶液中缓慢地滴入NaOH溶液直至过量，产生沉淀的质量与加入的NaOH溶液体积的关系如图所示，由此确定，原溶液中含有的阳离子是,A．Mg2、Al3、Fe2B．H、Mg2、Al3C．H、Ba2、Al3D．只有Mg2、Al3【解析】选B。结合选项与图像可知，开始加入NaOH溶液后并无沉淀生成，说明溶液中含有H；当沉淀质量最大时，再加入NaOH溶液至过量时，沉淀部分消失，说明沉淀中一定有AlOH3和MgOH2，所以溶液中含有Mg2和Al3。,【方法技巧】反应顺序对离子反应的影响1对于非氧化还原反应当溶液中有多种离子时要考虑离子之间的反应顺序，如向含有H、NH4、Mg2、Al3的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，NaOH先与H反应，再与Mg2、Al3反应生成沉淀，然后与NH4反应，最后再溶解AlOH3沉淀。2对于氧化还原反应在浓度相差不大的溶液中，同时含有几种还原性离子时，若加入氧化剂，则它首先与还原性最强的离子反应；同理，溶液中同时含有几种氧化性离子时，若加入还原剂，则它首先与溶液中氧化性最强的离子作用。,5.工业上用铝土矿主要成分为Al2O3xH2O、Fe2O3、SiO2等提取纯Al2O3作冶炼铝的原料，提取时操作过程如图，指出图中操作错误的是A．④⑤B．③④C．②⑤D．①②,【解析】选A。反应③得到的滤液中含有NaAlO2，加入过量的盐酸会生成AlCl3溶液而得不到AlOH3沉淀，所以步骤④错误；AlOH3沉淀在加热时才能分解生成Al2O3，操作⑤错误。其正确的操作流程如下,二、非选择题本题包括3小题，共30分6.6分用作净水剂的明矾［KAlSO4212H2O］是电解质，溶于水后，存在下列电离KAlSO42KAl32SO42-，在明矾溶液中加入下列物质时，请按要求作答1加入BaCl2溶液反应的离子方程式_______________；2加入过量的NaOH溶液反应的离子方程式__________；3加入BaOH2溶液，当SO42－恰好完全沉淀时，铝元素的存在形式为____________填写化学式。,【解析】1向明矾溶液中加入BaCl2溶液时，其中的Ba2和SO42-反应；2加入过量的NaOH溶液时，Al3和OH-反应生成AlO2-；31molKAlSO42能够和2molBaOH2反应生成2molBaSO4沉淀，此时溶液中Al3和OH-的物质的量之比为1∶4，恰好反应生成AlO2-。答案1Ba2SO42-BaSO4↓2Al34OH－AlO2-2H2O或分步写出3AlO2-或KAlO2,7．12分2011乌鲁木齐高一检测某混合物A，含有KAlSO42、Al2O3和CaCO3，在一定条件下可实现下图所示的物质之间的转化,据此回答下列问题1Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是_____________________。2根据上述框图反应关系，写出下列B、C、D、E所含物质的化学式固体B____________________；C____________________；沉淀D____________________；溶液E________________。3写出①、②、③、④四个反应方程式①_______________________；②___________________；③_______________________；④___________________。,【解析】混合物A中，只有KAlSO42溶于水，溶于水电离出的Al3与氨水反应产生氢氧化铝沉淀，沉淀分解产生氧化铝；固体C中为Al2O3和CaCO3，只有Al2O3与氢氧化钠溶液反应，得到的偏铝酸钠溶液与适量盐酸反应得到氢氧化铝沉淀。,答案1过滤2Al2O3Al2O3和CaCO3CaCO3K2SO4和NH42SO43①Al2O3＋2NaOH2NaAlO2＋H2O②Al3＋3NH3H2OAlOH3↓＋3NH4③NaAlO2＋HCl＋H2OAlOH3↓＋NaCl④2AlOH3Al2O3＋3H2O,8.12分挑战能力向20mL某浓度的AlCl3溶液中滴加2mol/L的NaOH溶液时，所得沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积之间的关系如图所示1图中A点的意义______________。2最大沉淀量为_______________g。3B点表示的意义是_____________4所用AlCl3溶液的物质的量浓度为___________。,【解析】向AlCl3溶液中滴NaOH发生的反应有AlCl33NaOHAlOH3↓3NaCl①AlOH3NaOHNaAlO22H2O②故1A点的意义表示此时沉淀达最大值。2A点时恰好发生①n［AlOH3］m［AlOH3］0.01mol78g/mol0.78g。,3B点表示沉淀又完全溶解。4nAlCl3n［AlOH3］0.01mol,cAlCl3答案1加入15mLNaOH溶液时产生沉淀的质量最大20.783加入20mLNaOH溶液时沉淀恰好完全溶解40.5mol/L,向已知含有Zn2的溶液中滴加氨水，有白色沉淀ZnOH2生成，继续滴加氨水使其过量，沉淀溶解，生成了［ZnNH34］OH2。此外ZnOH2既可溶于盐酸，又可溶于NaOH溶液，生成ZnO22-，所以ZnOH2是一种两性氢氧化物。,【思考探究】现有以下四组离子1Mg2和Al32Zn2和Mg23Zn2和Ba24Zn2和Al3请各选一种试剂并设计实验，将它们两者分开。可供选择的试剂有A．硫酸B．盐酸C．硝酸D．氢氧化钠溶液E．氨水,提示1Mg2和Al3的分离AlOH3有两性，能溶于过量的NaOH溶液中，MgOH2无两性且为难溶于水的沉淀，可选用NaOH溶液D为试剂，沉淀为MgOH2，留在溶液中的离子为AlO2-。2Zn2和Mg2的分离因ZnOH2为两性氢氧化物，MgOH2为非两性氢氧化物且为难溶于水的沉淀，可选用氢氧化钠溶液D为试剂，沉淀为MgOH2，留在溶液中的离子为ZnO22－。,3Zn2和Ba2的分离由于BaSO4难溶于水且不溶于酸，而ZnSO4则能溶于水，可选用硫酸A为试剂，沉淀为BaSO4，留在溶液中的离子为Zn2。4Zn2和Al3的分离由于AlOH3和ZnOH2均为两性氢氧化物，不能用强酸、强碱加以区分，但是Zn2可与过量的氨水反应，生成［ZnNH34］2，Al3无此性质，可选用氨水E为试剂，生成沉淀AlOH3，留在溶液中的离子为［ZnNH34］2。,87,谢谢合作,