铝及其化合物的“两面”性
以酸碱反应为主线,以铝、氧化铝、氢氧化铝为知识点,进行串联、扩展、引伸,是学习和复习掌握铝及其化合物知识的有效方法。
一、链接铝及其化合物的知识网:
二、两组重要的离子方程式及联想:
第一组:2Al+6H+=3H2↑+2Al3+
Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
第二组:2Al+2OH一+2H2O=2AlO2一+3H2↑
Al2O3+2OH一=2AlO2一+H2O
Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
通过上述两组离子方程式,可以看到铝、氧化铝、氢氧化铝都是既与强酸溶液反应又能与强碱溶液反应的物质,其中氧化铝和氢氧化铝是典型的两性化合物。
联想一:氢氧化铝的制备
正是由于既可与强酸又可与强碱反应的两性,如果要求使溶液中的铝元素全部沉淀,则不能使用强酸或强碱。如果是铝盐溶液,应该使用通入足量的CO2气体的方法;如果是偏铝酸盐,一般采用加入足量氨水,因为Al(OH)3不与氨水或碳酸反应。
Al3++3NH3•H2O= Al(OH)3↓+3NH4+
2AlO2一+C02+3H20=2Al(0H)3↓+CO32一 CO32一+CO2+H20=2HC03一(CO 2过量)
联想二:铝元素在酸性环境中以Al3+形式存在,在碱性环境中以AlO2一形式存在,因此,当Al3+与AlO2一相遇时肯定会形成Al(OH)3沉淀,即Al 3+与AlO2一不能在溶液中大量共存。
Al 3++3AlO 2一+6H 2O=4Al(OH)3↓
联想三:在强碱性溶液中,铝元素只能以AlO2一形式存在,不可能存在Al3+和Al(OH)3;
在强酸性溶液中,铝元素只能以Al3+形式存在,不可能存在AlO22一和Al(OH)3。
联想四:因为氢氧化铝可与强碱反应,因此向Al 3+溶液中滴加碱液时,可能会出现三种现象:当溶液中n(Al3+):n(OH一)=1:3时,铝元素可全部Al(OH)3沉淀,当溶液中n(Al3+):n(OH一)=1:4时,铝元素可全部溶解并以AlO2一形式存在;当溶液中1:3<n(Al3+):n(OH一)<1:4时,溶液中既存在Al(OH)3沉淀又存在AlO2一离子。
联想五:因为氢氧化铝可与强到反应,因此向AlO2一溶液中滴加酸液时,也可能会出现三种现象:当溶液中n(AlO2一):n(H +)=1:1时,铝元素可全部Al(OH)3沉淀,当溶液中n(Al3+):n(OH一)=1:4时,铝元素可全部溶解并以Al 3+形式存在;当溶液中1:1<n(Al3+):n(OH一)<1:4时,溶液中既存在Al(OH)3沉淀又存在Al 3+离子。
联想六:铝虽然既能与强酸反应又能与强碱反应,但由于其生成物不是盐和水,因此它不能称为两性物质,而Al2O 3与Al(OH)3是典型的两性物质。