①过量OH —②过量H +③H +④OH —⑤H +⑥OH —镁和铝重要知识点总结一、铝三角及应用1、三角关系:Al 3+、Al(OH)3与AlO 2—相互转化的关系有关离子方程式: A 、Al3+与AlO 2—的相互转化①Al 3+→AlO 2—: ②AlO 2—→Al 3+: B 、AlO 2—与Al(OH)3的相互转化③AlO 2—→Al(OH)3: ④Al(OH)3→AlO 2—: C 、Al 3+与Al(OH)3的相互转化⑤Al(OH)3→Al 3+: ⑥Al 3+→Al(OH)3: 2、铝三角的应用①制取Al(OH)3Al 3++ 3NH 3·H 2O == Al(OH)3↓+3NH 4+(常用方法) AlO 2—+ CO 2 + 2H 2O == Al(OH)3↓+ CO 32—②离子共存问题:a 、Al 3+与OH —、S 2—、AlO 2—、HCO 3—、CO 32—、HSO 32—等离子因生成沉淀或双水解而不能大量共存; b 、AlO 2—与Al 3+、H +、NH +、Fe 3+等离子因生成沉淀或双水解反应而不能大量共存。
二、铝的化合物的有关图象1、向AlCl 3溶液中逐滴滴入NaOH 溶液至过量(如图①) 有关反应:Al 3++ 3OH —== Al(OH)3↓ Al(OH)3 + OH —== AlO 2—+ 2H 2O 现象:先产生白色沉淀,后沉淀逐渐消失2、向AlCl 3溶液中逐滴滴入氨水至过量(如图②) 有关反应:Al 3++ 3NH 3·H 2O == Al(OH)3↓ +3NH 4+现象:产生白色沉淀,继续加氨水,沉淀不消失。
3、向NaOH 溶液中逐滴滴入AlCl 3溶液至过量(如图③) 有关反应:Al 3++ 4OH —== AlO 2—+ 2H 2OAl 3++3 AlO 2—+ 6 H 2O == 4Al(OH)3↓Al 3+Al(OH)3AlO 2—4、向AlCl 3溶液中逐滴滴入NaAlO 2有关反应: Al 3+ +3 AlO 2—+ 6 H 2O == 4Al(OH)3↓ 现象:产生白色沉淀,继续滴加,沉淀不变化。
5、向NaAlO2溶液中逐滴滴入AlCl 3有关反应: Al 3++3 AlO 2—+ 6 H 2O == 4Al(OH)3↓ 现象:产生白色沉淀,继续滴加,沉淀不变化。
6、向NaAlO 2溶液中逐滴滴入盐酸至过量(如图⑥)有关反应: AlO 2—+ H ++ H 2O == Al(OH)3↓ Al(OH)3 + H +== Al 3++3 H 2O现象:产生白色沉淀,继续滴加,沉淀消失。
7、向盐酸中逐滴滴入NaAlO 2溶液至过量(如图⑦)有关反应: AlO 2—+ 4H +== Al 3++2 H 2OAl 3++3 AlO 2—+ 6 H 2O == 4Al(OH)3↓8、向NaAlO 2溶液中通入过量的CO 2(如图⑧)有关反应: 2AlO 2—+ CO 2+ 3H 2O == 2Al(OH)3↓+ CO 32—CO 32—+ CO 2 + H 2O == 2HCO 3—现象:产生白色沉淀,继续通入CO 2,沉淀不消失。
9、向MgCl 2、AlCl 3和盐酸的混合液中滴加NaOH 有关反应: OH —+ H +== H 2O Mg 2++ 2OH —== Mg(OH)2↓ Al 3++ 3OH —== Al(OH)3↓ Al(OH)3 + OH —== AlO 2—+ 2H 2O 现象:开始无沉淀,后产生白色沉淀, 继续加入NaOH 溶液,沉淀部分溶解。
10、向明矾[KAl(SO 4)2·12H 2O]溶液中逐滴加入Ba(OH)2(1)写出可能发生的有关反应的化学方程式;画出下列图像。
(2)在下图中,纵坐标表示生成沉淀的物质的量,横坐标表示加入Ba(OH)2溶液的物质的量。
试在下图中画出当溶液中明矾为1 mol 时,生成的每一种沉淀的物质的量随Ba(OH)2物质的量的变化曲线(在曲线上标明沉淀的化学式)。
(3)当向a L M mol / L 的明矾溶液中滴加N mol/L 的Ba(OH)2溶液b L ,用含a 、M 、N 的代数式表示:① 当b 满足___________________条件时,沉淀的总的物质的量为最大值; ② 当b 满足___________________条件时,沉淀的质量为最大值。
答:(1) Ba 2++SO 42- = BaSO 4↓(2) Al 3++3OH - = Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH -= AlO 2-+2H 2O (2)如图 (3) ①b =15.Ma N ②b = 2MaN例1、向Al 2SO 43和MgSO 4的混合溶液中滴加NaOH 溶液,生成沉淀的量与滴入NaOH 溶液的体积关系如图所示。
则原混合液中Al 2SO 43与MgSO 4的物质的量之比为A6∶1B 3∶1C2∶1D 1∶2解析:如图所示,Al OH 3沉淀消失需10 mL NaOH 溶液,则生成Al OH 3沉淀需30 mL NaOH 溶液,故生成MgOH 2沉淀消失需20 mL NaOH 溶液,Al 2SO 43~ 6 NaOH MgSO 4 ~ 2 NaOH1000630⨯⨯c 100030c ⨯ 100010c ⨯ 100020c⨯1000630⨯⨯c ∶100010c⨯=1∶2,故选D 。
巧解铝及其化合物的计算题铝及其化合物的计算是考查学生各种能力的重要题型,在高考及竞赛中频频出现,因此如何快速而准确解答这类题非常重要,现将几种巧算方法介绍如下:一、公式法铝及其化合物常见题型的计算公式如下: I. +3Al 与NaOH 反应生成沉淀的质量①当3:1)OH (n :)Al (n 3≥-+时,)g )(OH (n 26783)OH (n ])OH (Al [m 3--=⨯=。
②当3:1)OH (n :)Al (n 4:13<<-+时,)g )](OH (n )Al (n 4[78])OH (Al [m 33-+-=。
③当4:1)OH (n :)Al (n 3≤-+时,0])OH (Al [m 3=。
II. -2AlO 与强酸(+H )反应生成沉淀的质量①当1)H (n :)AlO (n 2≥+-时,)g )(H (n 78])OH (Al [m 3+=。
②当1)H (n :)AlO (n 4:12<<+-时,26])OH (Al [m 3=)g )](H (n )AlO (n 4[2+--。
③当4:1)H (n :)AlO (n 2<+-时,0])OH (Al [m 3=。
III. ++32Al Mg 、的混合溶液与-OH 反应时,求++32Al Mg 、的物质的量。
若++32Al Mg 、与-OH 的反应关系如下图,则 ①mol )a b ()Al (n 3-=+ ②mol 2b3a 4)Mg (n 2-=+IV. 明矾]O H 12)SO (KAl [224⋅溶液与2)OH (Ba 溶液反应生成沉淀的质量。
①当32])OH (Ba [n n 2≥明矾时,])OH (Ba [n 285m 2=沉淀;②当32])OH (Ba [n n 212<<明矾时,明矾沉淀n 312])OH (Ba [n 77m 2+=; ③当32])OH (Ba [n n 2≤明矾时,明矾沉淀n 466m =。
例1:将100mL 1L mol 6.0-⋅氯化铝溶液跟1L mol 4.0-⋅苛性钠溶液混合后,得到3)OH (Al g 9.3沉淀,此时消耗苛性钠溶液的体积是( )A. 250mLB. 375mLC. 475mLD. 500mL解析:由I 中公式①可得:mL 375L mL 1000Lmol 4.0mol15.0)NaOH (V mol 15.0)OH (n 11=⋅⨯⋅==---, 由I 中公式②可得:mol 19.0])OH (Al [n )Al (n 4)OH (n 33=-=+-mL 475L mL 1000L mol 4.0mol 19.0)NaOH (V 11=⋅⨯⋅=--。
选B 、C 项。
例2:将g 7.2铝溶解于100mL 1L mol 3-⋅ NaOH 溶液中,然后向所得溶液中加入1L mol 1mL 400-⋅的盐酸,最后可得沉淀多少克?解析:铝溶于100mL NaOH L mol 31-⋅溶液中生成2NaAlO mol 1.0,余NaOH m ol 2.0,加入m ol 4.0盐酸时,NaOH 需消耗盐酸 mol 。
生成沉淀的质量是由 mol 2NaAlO 和 mol 盐酸反应而得到的。
根据II 中公式②可得:)g (2.5)2.01.04(26])OH (Al [m 3=-⨯=例3:把一小块镁铝合金溶于100mL 盐酸中,然后向其中滴入NaOH L mol 11-⋅溶液,生成沉淀的质量和加入NaOH 溶液的体积如下图所示。
求:(1)镁铝合金的质量组成。
(2)盐酸的物质的量浓度。
(3)B 点沉淀的质量。
解析:由II 中的公式①和②可得:)mol (005.0102)1060(3)1050(4)Mg (n )Mg (n )mol (01.0110)5060()Al (n )Al (n 3233=⨯---===⨯⨯-==-+-+ (1))g (27.0mol g 27mol 01.0)Al (m 1=⋅⨯=-)g (12.0mol g 24mol 005.0)Mg (m 1=⋅⨯=-(2)因溶解Mg 、Al 消耗的+H 与完全沉淀++32Al Mg 、消耗的-OH 的物质的量相同,故:)L mol (5.01.010501)HCl (c 13--⋅=⨯⨯=(3)B 点处,m (沉淀))g (07.158005.07801.0=⨯+⨯=例4:向a L 物质的量浓度为1L mol M -⋅的明矾]O H 12)SO (KAl [224⋅溶液中逐滴加入b L 物质的量浓度为1L mol N -⋅的2)OH (Ba 溶液时,①当b 满足________时,沉淀的总物质的量为最大值;当b 满足________时,沉淀的总质量为最大值。
②当2M 5.0b a ===,,6.3N =时,生成沉淀的质量为多少克?解析:①根据化学方程式4243224SO K BaSO 3)OH (Al 2)OH (Ba 3)SO (KAl 2+↓+↓=+和O H 2BaSO 2KAlO )OH (Ba 2)SO (KAl 242224+↓+=+可知:向明矾中加2)OH (Ba ,当+3Al 沉淀完全时,生成沉淀的物质的量最大,此时bN 2aM 3=,则N2aM 3b =;当-24SO 沉淀完全时,沉淀质量最大,此时bN aM 2≤,即NaM2b ≥。