滬科版化學(xué)高二上《鋁和鋁合金的崛起》學(xué)案

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1、 2019 最新滬科版化學(xué)高二上《鋁和鋁合金的崛起》學(xué)案 一、鋁的單質(zhì)和 化合物的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系圖： （一）有 關(guān)鋁及其化合物轉(zhuǎn)化的離子方程式： 鋁與酸的反應(yīng)： 2Al ＋ 6H ＋ ＝2Al 3＋＋ 3H 2↑ 鋁與堿溶液的反應(yīng)： 2Al ＋2OH －＋ 2H2O＝ 2AlO 2－ ＋ 3H2 ↑ 氧化鋁與酸的反應(yīng)： Al 2O3＋ 6H＋ ＝ 2Al 3＋ ＋ 3H2O

2、 氧化鋁與堿溶液的反應(yīng)： Al 2O3 ＋2OH － ＝ 2AlO 2 －＋ H2 O Al 3 ＋ 與 強(qiáng) 堿 和 弱 堿 的 反 應(yīng) A l3＋ ＋ 3OH－ ＝Al(OH) 3↓（堿少量） Al 3＋ ＋4OH － ＝ AlO 2－ ＋2H 2O（堿過量） 3＋ ＋ Al ＋ 3NH 3H2O＝Al(OH) 3↓＋ 3NH 4 氫氧化鋁與強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的反應(yīng)： Al(OH) 3＋

3、3H＋ ＝ Al 3＋ ＋ 3H2O Al(OH) 3＋ OH－ ＝ AlO 2－ ＋2H 2O 偏鋁酸根與強(qiáng)酸和弱酸的反應(yīng)： － ＋ － ＋ ＋ AlO 2 ＋ H ＋H 2O＝ Al(OH) 3↓（酸少量） AlO 2 ＋4H ＝ Al 3 ＋ 2H 2O（酸過量） － 2－ 2AlO 2 ＋ CO2＋ 3H 2O＝2Al(OH) 3↓＋ CO3 （CO2 少量） AlO 2－＋ CO2＋ 2H2O＝Al(OH) 3↓＋ HCO 3－ （ CO2 過量） （二）氫氧化鋁的酸式電離和堿式電離： AlO 2 －

4、＋ H＋ ＋H 2OAl(OH) 3 Al 3＋ ＋3OH － （三） Al 3＋ 與 AlO 2 －的有關(guān)水解反應(yīng)： Al 3＋ ＋ 3H2 O Al(OH) 3＋3H ＋ AlO 2－＋ 2H 2 Al(OH) 3＋OH － O Al 3＋ ＋ 3AlO 2 －＋ 6H 2O＝ 4Al(OH) 3 ↓ *Al 3＋＋ 3HCO 3 －＝ Al(OH) 3↓＋ 3CO2 ↑（泡沫滅火器工作原理） *2A l3＋ ＋3S2－＋ 6H 2O＝ 2Al(OH)

5、3↓＋ 3H 2S↑ (Al2S3 只能以固體方式存在) 1 / 7 *2Al 3＋ ＋ 3CO32 －＋ 3H 2O＝ 2Al(OH) 3↓＋ 3CO2↑ [同步練習(xí) ]： 1、已知 A 為金屬單質(zhì) Al, 根據(jù)下列變化判斷 A 、B 、 C、 D、 E 各是什么物質(zhì)？寫出有關(guān)的 離子方程式 (1) B C D E (2) 寫出以下各步的離子方程式 ② ③ ④ ⑥ ⑦ ⑧ 2、將含有 Ag +、 Mg 2+ 、Al 3+、 Na+ 等離子的

6、稀溶液 ,按下列實驗步驟進(jìn)行分離。填寫下列空 白 (各步可使用的試劑限于在 NaOH 、 HCl 、NaCl 中選擇 ) + 沉淀 A 沉淀 E ① Ag 適 、 濾液 D 量Mg 2+ 濾液 F Al 3+ 、 Na+ 過濾 濾液 B 過濾 ③ 沉淀 C ② (1) 沉淀 A 是 ,沉淀 C ,沉淀 E 是 。 (2) 加入試劑①是 ,② , ③

7、是 _________。 (3) 濾液 B 中加入試劑② ,發(fā)生的離子方程式為 ______________________________________ 。 3、 A 燒杯中含有 a molAlCl 3 的溶液 ,B 燒 杯中含有 a molNaAlO 2 的溶液。現(xiàn)要將 A 、B 燒杯 中的鋁元素全部轉(zhuǎn)化為 Al(OH) 3 沉淀 ,討論有幾種途徑。寫出相應(yīng)的離子方程式。 （要求： 如需加其他物質(zhì) ,只準(zhǔn)加過量的氣體 ,不可加液體或氣體試劑。） （ 1） ________________________________________________

8、____________________ ____ _______________________________________________________________ _________ （ 2） ________________________________________________________________________ 2 / 7 ________________________________________________________________________ 4. 1.3

9、5g 鋁跟 50ml25% 的稀硫酸（密度是 1.178g/cm3）完全反應(yīng)。問：（ 1）能產(chǎn)生多少升 氫氣（ S.T.P）？（ 2）將反應(yīng)后的溶液稀釋到 250ml, 其中 Al 3+和 H + 的物質(zhì)的量濃度分 別為多少？（ 3）稀釋后 ,取出 25ml 溶液 ,用 0.5mol/L 氨水使之完全反應(yīng) ,要使 Al 3+完全沉淀需要氨水多少毫升？ 5、在 240ml0.2mol/LAl 2(SO4)3 溶液中加入多少 1mol/LNaOH 溶液 ,才能得到 3.9g 沉淀？

10、 二、有關(guān)圖像問題與計算 [例 ]在下圖中 ,橫坐標(biāo)為向一定量的某溶液中加入某種物質(zhì)的量 ,縱坐標(biāo)為生成沉淀的量。從圖中 ,選擇適合表中各題要求的序號填入表中 溶液 加（或通入）物質(zhì) 序號 ⑴飽和石灰水 通入過量 CO2 ⑵ AlCl 3 溶液 加入過量濃氨水 ⑶含少量 NaOH 的 NaAlO 2 溶液 通入過量 CO2 3 / 7 ⑷含少量 NaOH

11、 的 NaAlO 2 溶液 逐滴加入稀鹽酸 ⑸ MgCl 2、 AlCl 3 混合溶液 逐滴加入 NaOH 溶液至過量 ⑹ NaOH 溶液 逐滴加入 A l 2 ( S O 4 ) 3 溶液至過量 ⑺稀硫酸溶液 逐滴加入 NaAlO 2 溶液至過量 ⑻含少量鹽酸的 AlCl 3 溶液 逐滴加入 KOH 溶液至過量 [同步練習(xí) ] 1、現(xiàn)有 0.1mol ／ L 的 AlCl 3 溶液和 0.1mol ／L 的氫氧化鈉溶液 ,進(jìn)行下面的實驗。 （1）在試管中盛有上述 AlCl 3 溶液 10mL, 向其中逐漸滴入

12、上述的 NaOH 溶液。 ①根據(jù)加入氫氧化鈉溶液用量 ,畫出加入 NaOH 溶液與生成沉淀的關(guān)系圖。 ②生成沉淀質(zhì)量最多時 ,需 NaOH 溶液 ____________mL 。 （ 2）向盛有 10mLNaOH 溶液的試管中滴入 AlCl 3 溶液 ,同時不停搖動試管 ,出現(xiàn)的現(xiàn)象是什么？寫出上述過程的有關(guān)離子方程式。 沉淀量 m V (NaOH) 2 、 向 100 ml 水 中 投 入 由 4.6gNa 和 5.4gAl 組 成 的

13、混 合 物 , 充 分 反 應(yīng) 后 , （1）計算放出 H2 多少升（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）？ （2）向濾液中逐滴加入 2 mol/L 的 H2SO4 溶液 ,生成沉淀的最大值是多少 ,此時消耗 H2SO4 溶液的體積是多少？ （ 3）生成沉淀后 ,再加入 H 2SO4 溶液 ,使沉淀剛好完全溶解 ,此時消耗 H 2SO4 溶液的體積是多少？ （ 4）在右圖中畫出相應(yīng)的圖像。 4 / 7 3、往未知濃度的 AlCl 3 和 MgCl 2 混合溶液 100mL 中逐滴加

14、入 0.1mol/LNaOH 溶液 ,沉淀質(zhì) 量隨加入堿液體積變化關(guān)系如圖所示。求 MgCl 2 和 AlCl 3 的物質(zhì)的量濃 度。 4、將一定質(zhì)量的 Mg 、 Al 合金全部溶解在 500mL 鹽酸中（體積變化不計） ,取 10mL 反應(yīng)后的溶液 ,用 1mol/LNaOH 溶液滴定得下圖關(guān)系。 （ 1）求 Mg,Al 質(zhì)量各是多少？ （ 2）求鹽酸的物質(zhì)的量濃度為多少mol/L?

15、 參考答案： 5 / 7 三、填空題 27、 (1)A ． Al B． AlCl 3 C． Al(OH) 3 D． Al 2(SO4)3E． NaAlO 2 (2) ② Al 3 3NH 3 H 2 O Al OH 3 3NH 4 ③ 2Al 6H 2Al 3 3H2 ④ Al 3 3OHAl OH 3 ⑥ 2Al 2OH 2H 2 O 2AlO 2 3H 2

16、 3 ⑦ Al OH 3 OH AlO 2 2H 2 O ⑧ Al OH 3 3H Al 3H 2 O 30、由 50→ 60mL 時 ,可知 10mLNaOH 溶液剛好溶解了 Al(OH) 3, 故產(chǎn)生這些 Al(OH) 3 需 30mLNaOH, 則在 50mLNaOH 溶液中有 20mL 與 Mg 2＋ 反應(yīng) ,∴ n(Al 3＋ )： n(Mg 2 ＋) ＝ 1： 1,則 Al 2 (SO4)3 與 MgSO 4 的物質(zhì)的量濃度之比為 1： 2。 31、（ 1） Mg 3.6 Al 2.7 （ 2） 1.4mol/L 32 、 (a) 1.

17、8g (b)0.6675g (c) 0.95g (d) 90ml 21 、 解： 發(fā)生 反應(yīng) Al(OH) 3 ＋ OH －＝ AlO 2 － ＋ 2H2O 所消 耗 NaOH 的物質(zhì) 的 量為 ： 0.1mol/L (0.08L － 0.07L)=0.001mol 則 n(AlCl 3)=0.001mol n(MgCl 2)=(0.07L 0.1mol/L － 0.001mol 3) 2＝0.02mol c(AlCl 3)=0.001mol 0.1L＝ 0.01mol/L c(MgCl 2)=0.002mol 0.1L ＝ 0.02m

18、ol/L （ 1）當(dāng) NaOH 溶液滴入 10mL0.1mol ／ LAlCl 3 溶液中時 ,整個過程可用圖象表示如下： 因為 nAl 3+ -3 =0.1 1010 =0.001(mol) 所以①當(dāng)加入 10mLNaOH 溶液時現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀；加入 30mL 時 ,沉淀量最多；加 入 35mL 時 ,沉淀部分溶解。 ②生成沉淀最多時 ,需 NaOH 溶液 30mL 。 （2）當(dāng) AlCl 3 溶液滴入 NaOH 溶液時 ,由于

19、NaOH 溶液是過量的 ,所以反應(yīng)如下： Al 3+ +3OH-====Al(OH) 3↓ ,Al(OH)3+OH-====AlO 2-+2H 2O 上述兩個方程式合并為： 3+ +4OH-====AlO 2-+2H 2O 3+ 3 ↓ Al 3AlO 2-+Al +6H 2O====4Al(OH) 可用圖象表示如下： 6 / 7 7 / 7