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高三化学教案：铝及其化合物

[10-20 00:46:57]   来源：http://www.kmf8.com  高三化学教案   阅读：8168次
概要： 【考例】有一镁铝合金，用适量稀硫酸完全溶解，再加入氢氧化钠溶液，析出沉淀的质量与加入氢氧化钠的体积关系如图所示，原合金中镁铝的质量比为()A.4:3B.4:9 C.8:9 D.20:27[解析]假定V(NaOH)单位为L，浓度为1 mol/L，则使Mg2+、Al3+沉淀需要NaOH 4 mol，将Al(OH)3溶解需要NaOH 1 mol，由方程式：NaOH+Al(OH)3===NaAlO2+2H2O，可知有1 mol Al(OH)3，即1 mol Al3+，Al3++3OH-===Al(OH)3↓，使Al3+沉淀用去NaOH 3 mol，使Mg2+沉淀用去NaOH 1 mol，由Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓知，含有Mg2+ 0.5 mol，即Mg、Al的物质的量分别为0.5 mol、1 mol，镁、铝的质量比为(24 g/mol×0.5 mol)(27 g/mol×1 mol)=4:9，答案为B。[来源:Ks5u.com][答案]B变式将一定质量的Mg和Al的混合物投入500mL稀硫酸中，固体全部溶解并产生
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【考例】　有一镁铝合金，用适量稀硫酸完全溶解，再加入氢氧化钠溶液，析出沉淀的质量与加入氢氧化钠的体积关系如图所示，原合金中镁铝的质量比为(　　)

A.4:3　　　　　　　　B.4:9 C.8:9 D.20:27

[解析]　假定V(NaOH)单位为L，浓度为1 mol/L，则使Mg2+、Al3+沉淀需要NaOH 4 mol，将Al(OH)3溶解需要NaOH 1 mol，由方程式：NaOH+Al(OH)3===NaAlO2+2H2O，可知有1 mol Al(OH)3，即1 mol Al3+，Al3++3OH-===Al(OH)3↓，使Al3+沉淀用去NaOH 3 mol，使Mg2+沉淀用去NaOH 1 mol，由Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓知，含有Mg2+ 0.5 mol，即Mg、Al的物质的量分别为0.5 mol、1 mol，镁、铝的质量比为(24 g/mol×0.5 mol)(27 g/mol×1 mol)=4:9，答案为B。[来源:Ks5u.com]

[答案]　B

变式　将一定质量的Mg和Al的混合物投入500mL稀硫酸中，固体全部溶解并产生气体。待反应完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。则下列说法正确的是 (　　)

A.Mg和Al的总质量为8 g B.硫酸的物质的量浓度为5 mol/L

C.生成的H2在标准状况下的体积为11.2 L D.NaOH溶液的物质的量浓度为5 mol/L

解析：由图象可知，沉淀Mg(OH)2为0.15 mol，Al(OH)3为(0.35-0.15)=0.20 mol，则镁和铝的总质量=0.15 mol×24 g/mol+0.20 mol×27 g/mol=9 g，故A项不正确;由反应关系得：

Al(OH)3～NaOH～NaAlO2

1 mol 1 mol

0.20 mol c(NaOH)×(0.24L-0.20 L)求得c(NaOH)=5 mol/L，即D选项符合题意。

答案：D

备选习题

1.下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是(　　)

A.铝在常温下不能与氧气反应 B.铝不能与氯气反应

C.铝既能溶于酸，又能溶于碱 D.氧化铝只能与酸反应，不能与碱反应

解析：铝为活泼金属，常温下能与O2反应生成致密的氧化层;加热条件下与Cl2剧烈反应;Al、Al2O3既能与酸又能与碱反应。

2.

用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁(如图)，将试管浸入硝酸汞溶液中，片刻取出，然后置于空气中，不久铝箔表面生出“白毛”，红墨水柱右端上升。根据实验现象判断下列说法错误的是(　　)

A.实验中发生的反应都是氧化还原反应 B.铝是一种较活泼的金属

C.铝与氧气反应放出大量的热量 D.铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的混合物

解析：本题中涉及的反应有：2Al+3Hg(NO3)2===2Al(NO3)3+3Hg,4Al+3O2===2Al2O3，两个反应均为氧化还原反应;由题中所述现象“红墨水柱右端上升”，可推知试管中气体体积受热膨胀，意味着铝与氧气反应是放热反应。铝片上生成的“白毛”是氧化铝。

3.现有Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)六种物质，它们之间有如图所示转化关系，图中每条线两端的物质之间都可以发生反应，下列推断不合理的是(　　)

A.N一定是HCl(aq) B.X可能为Al或Cl2

C.Y一定为NaOH(aq) D.Q、Z中的一种必定为Al2O3

解析：在Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)中，只有NaOH(aq)能与Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3五种物质反应，对照转化关系，可知Y为NaOH(aq)。只有HCl(aq)能与Al、Al2O3、Al(OH)3、NaOH(aq)四种物质反应，对照图示转化关系可知N为HCl(aq)，故选项A、C正确。选项B，若X为Al，Al能与Cl2、HCl(aq)、NaOH(aq)三种物质反应，而图示给出的是与两种物质反应，所以X不可能有是Al，但可能是Cl2。选项D，Al2O3既能与HCl(aq)反应，也能与NaOH(aq)反应，故Q、Z中的一种必定为Al2O3。

4.将物质X逐渐加入到Y溶液中，生成沉淀的物质的量n2与所加X的物质的量n1的关系如图所示，符合图所示情况的是(　　)

A B C D

X NaOHks5u.com AlCl3 HCl NaAlO2

Y AlCl3 NaOH NaAlO2 HCl

解析：从图中看出所加物质X能使沉淀[Al(OH)3]完全溶解，排除选项B、D，其中得到沉淀和溶解沉淀消耗X的物质的量之比为1:3。根据：AlO-2+H++H2O===Al(OH)3↓，Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O。

5.将Mg、Cu组成的2.64 g混合物投入适量稀硝酸中，固体完全溶解时收集到的还原产物NO气体0.896 L(标准状况)，向反应后溶液中加入2 mol/L NaOH溶液60 mL时金属离子恰好沉淀完全。则形成沉淀质量及硝酸物质的量分别为(　　)

A.4.32 g　0.02 mol　　　　B.4.68 g　0.16 mol C.5.36 g　0.18 mol D.6.38 g　0.2 mol

解析：Mg-2e-+2OH-===Mg(OH)2 Cu-2e-+2OH-===Cu(OH)2所以生成沉淀质量为：

2.64 g+0.896 L22.4 L/mol×3×17 g/mol=4.68 g。金属离子全部沉淀后，溶液为NaNO3，稀HNO3中，硝酸的物质的量为：n(HNO3)=n(NaNO3)+n(NO)=2×0.06 mol+0.896 L22.4 L/mol=0.16 mol。

6.把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后有1.16 g白色沉淀，在所得的浊液中逐滴加入1 mol•L-1 HCl溶液，加入HCl溶液的体积与生成沉淀的质量关系如图所示，试回答：

(1)A点的沉淀物的化学式为__________;B点的沉淀物的化学式为__________。

(2)原混合物中MgCl2的质量是________ g，AlCl3的质量是__________ g，NaOH的质量是________ g。

(3)Q点HCl溶液加入量是__________ mL。

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