人教版必修一化学铝三角的转化关系
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考点26 铝的冶炼及含铝化合物之间的转化聚焦与凝萃1.通过对含铝化合物之间的转化的生疏,加深复分解、氧化还原原理的理解;2.应用含铝化合物之间的转化学问进行解题。
解读与打通常规考点一、“铝三角”的转化关系及其应用1.Al3+、Al(OH)3、AlO-2之间的转化关系2.应用(1)制取Al(OH)3:A13++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+3AlO-2+Al3+ +6H2O =4Al(OH)3↓AlO-2+CO2 +2H2O = Al(OH)3↓+HCO3-(2)离子共存问题:Al3+与OH-、S2-、HS-、AlO-2、CO32-、HCO3-因双水解反应或生成沉淀而不能大量共存;AlO-2与H+、NH4+、Al3+、Fe3+等不能大量共存。
(3)鉴别(利用滴加挨次不同,现象不同)①AlCl3溶液中滴加NaOH溶液现象为:先产生白色沉淀,后沉淀溶解。
②NaOH溶液中滴加AlCl3溶液现象为:开头无明显现象,后产生白色沉淀,沉淀不溶解。
(4)分别提纯①利用Al能溶于强碱溶液,分别Al与其他金属的混合物。
②利用Al2O3能与强碱溶液反应,分别Al2O3与其他金属氧化物。
⑧利用Al(OH)3,能L强碱溶液反应,分别Al3+与其他金属阳离子。
隐性考点二、氢氧化铝沉淀的图象分析操作向肯定量的AlCl3溶液中逐向肯定量的NaAlO2溶液中向肯定量的NaOH 溶液中逐滴加滴加入NaOH 溶液至过量。
逐滴加入稀盐酸溶液至过量。
入AlCl3溶液至过量。
现象马上产生白色沉淀→渐多→最多→削减→消逝马上产生白色沉淀→渐多→最多→削减→消逝无沉淀→消灭沉淀→渐多→最多→沉淀不消逝图像离子方程式Al3++3OH-=Al(OH)3↓Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2OAlO2-+H++H2O= Al(OH)3↓Al(OH)3+3H+=Al3++3H2OAl3++4OH-= AlO2-+2H2OAl3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓操作向肯定量的盐酸溶液中逐滴加入NaAlO2溶液至过量。
铝的重要化合物【学习目标】1、掌握铝的重要化合物[Al2O3、Al(OH)3、Al3+、AlO-2、KAl(SO4)2·12H2O]的主要性质及其应用2、掌握“铝三角”及其转化,熟悉铝的化合物的互滴实验【主干知识梳理】一、氧化铝(Al2O3)1、物理性质:白色固体,难溶于水,熔点很高,是优良耐火材料2、化学性质:Al2O3是典性的两性氧化物,既能与酸,又能与碱反应(1)能与酸反应:Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2O Al2O3+6H+===2Al3++3H2O(2)能与碱反应:Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O Al2O3+2OH—===2AlO2—+H2O两性氧化物:既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水的氧化物,称为两性氧化物3、Al2O3的制备(1)实验室制法:2Al(OH)3Al2O3+3H2O(2)工业制法:铝土矿→Al2O34、主要用途:制造耐火、耐高温器材、工业冶炼铝、可以制作各种宝石【即学即练1】1、下列叙述中不正确的是()A.氧化铝固体不溶于水,不导电,它是非电解质B.氧化铝熔点很高,是一种较好的耐火材料C.氧化铝是一种白色的固体,是冶炼铝的原料D.铝表面形成的氧化铝薄膜可防止铝被腐蚀2、下列关于氧化铝的叙述正确的是()A.氧化铝与酸、碱都能反应生成铝盐和水B.氧化铝既是碱性氧化物又是酸性氧化物C.氧化铝既不是碱性氧化物也不是酸性氧化物D.氧化铝溶于水可得到氢氧化铝3、下列说法正确的是()A.Al2O3难溶于水,不跟水反应,所以它不是Al(OH)3对应的氧化物B.因为Al2O3是金属氧化物,所以它是碱性氧化物C.Al2O3能跟所有的酸、碱溶液反应D.Al2O3能跟强的酸、碱溶液反应二、氢氧化铝[Al(OH)3]1、物理性质:白色胶状不溶于水的固体,有较强的吸附性2、化学性质:Al(OH)3是典型的两性氢氧化物,既能与酸,又能与碱反应(1)能与酸反应:Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O Al(OH)3+3H+ ===Al3++3H2O(2)能与碱反应:Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O Al(OH)3+OH—===AlO2—+2H2O两性氢氧化物:既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物,称为两性氢氧化物Al(OH)3的电离方式与酸和碱反应过程Al(OH)3电离强度相当微弱,只有加入强酸(或强碱)时,大量H+(或OH-)才能破坏Al(OH)3的电离平衡,使平衡向右(或左)移动,生成铝盐(或偏铝酸盐),所以Al(OH)3既具有碱性,又具有酸性,当加入弱酸或弱碱时,因H+或OH-浓度太小,不能使上述平衡移动,因此Al(OH)3只溶于强酸或强碱,而不溶于弱酸(H2CO3等)、弱碱(NH3·H2O)微点拨强酸或强碱也是相对而言的,Al(OH)3不溶于H2CO3、NH3·H2O,但溶于CH3COOH(3)热稳定性差:2Al(OH)3Al2O3+3H2O3、用途(1)Al(OH)3有较强的吸附性,能凝聚水中悬浮物,又能吸附色素,可以用作净水剂(2)Al(OH)3碱性不强,不至于对胃壁产生强烈的刺激作用或腐蚀作用,却可以与酸反应,起到中和胃酸的作用,可以用作胃酸中和剂4、有关Al(OH)3的少量、过量问题(1)NaOH和AlCl322 2【即学即练2】1、下列关于Al(OH)3的性质叙述错误的是()A.受热易分解生成Al2O3和H2O B.是难溶于水的白色胶状物质C.能凝聚水中的悬浮物,也能吸附色素D.既能溶于NaOH溶液、氨水,又能溶于盐酸2、以硫酸铝溶液为原料之一,在实验室里制取少量氢氧化铝,并且容易分离,最好向溶液中加入的是() A.氢氧化钠溶液B.氢氧化钡溶液C.稀盐酸D.氨水3、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.氧化性三、明矾——十二水合硫酸铝钾(1)化学式:KAl(SO4)2·12H2O (十二水合硫酸铝钾)(2)电离方程式:KAl(SO4)2==K++Al3++2SO42-(3)属类:复盐(由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的化合物)(4)物理性质:无色晶体,可溶于水(5)用途:作净水剂,原因是其在水中生成氢氧化铝胶体,可以和悬浮在水中的泥沙形成絮状不溶物沉降下来(6)化学性质:兼有Al3+和SO42-性质①向明矾中滴入Ba(OH)2溶液,当Al3+恰好完全沉淀时(沉淀的物质的量最大),化学方程式为:______________________________________________________________________________②向明矾中滴入Ba(OH)2溶液,当SO42-完全沉淀时(沉淀的质量最大),化学方程式为:_________________________________________________________________________________【即学即练3】1、关于明矾的下列说法错误的是()A.明矾的化学式为KAl(SO4)2 B.明矾是纯净物C.明矾中存在K+和Al3+两种阳离子D.明矾是一种复盐2、明矾是一种净水剂,明矾净水的原理是()A.Al3+有较强的吸附性B.Al3+与悬浮物生成沉淀C.Al3+与水反应生成的氢氧化铝胶体,具有吸附性D.明矾难溶于水四、互滴实验(试剂的滴加顺序不同而产生的现象不同)1、NaOH和AlCl3(1)向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液(开始时NaOH不足)先:AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl产生白色沉淀后:Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O沉淀溶解现象:先产生白色沉淀后沉淀消失(2)向NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液(开始时NaOH过量)先:AlCl3+4NaOH===NaAlO2+3NaCl+2H2O无白色沉淀产生后:3NaAlO2+AlCl3+6H2O===4Al(OH)3↓+3NaCl产生白色沉淀现象:开始无现象后出现白色沉淀2、NaAlO2和盐酸(1)向NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸先:NaAlO2+HCl+H2O===Al(OH)3↓+NaCl产生白色沉淀后:Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O沉淀溶解现象:先产生白色沉淀后沉淀消失(2)向盐酸中逐滴加入NaAlO2溶液先:NaAlO2+4HCl===NaCl+AlCl3+2H2O无白色沉淀产生后:3NaAlO2+AlCl3+6H2O===4Al(OH)3↓+3NaCl产生白色沉淀现象:开始无现象后出现白色沉淀3、Na2CO3溶液与盐酸(1)向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸(开始时酸不足)先:Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl无气体产生后:NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑有气体产生现象:刚开始无气泡产生,盐酸滴加到一定量后,有气泡产生(2)向盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液(开始时酸过量)2HCl+Na2CO3===2NaCl+CO2↑+H2O现象:立即产生大量的气泡【即学即练4】1、(多选)下列各组物质的无色溶液,不用其他试剂即可鉴别的是()A.NaOH、AlCl3B.NaHCO3、H2SO4C.NaAlO2、NaHSO4D.Na2CO3、HCl E.Na2CO3、NaHCO3、Ca(OH)22、(多选)下列各组溶液中,只用试管和胶头滴管,不用其他任何试剂就可以鉴别的是() A.KOH和Al2(SO4)3B.稀盐酸和Na2CO3C.CaCl2和Na2CO3D.Ba(OH)2和NaHSO43、下列各组物质,前者逐滴滴加到后者中直至过量,先出现白色沉淀,后来沉淀又消失的是() A.H2SO4滴入NaAlO2溶液中B.Ba(OH)2溶液滴入Al2(SO4)3溶液中C.Al2(SO4)3溶液滴入NaOH溶液中D.氨水滴入Al2(SO4)3溶液中4、下列各项操作中符合“先出现沉淀后沉淀完全溶解”现象的有几组()①向饱和碳酸钠溶液中通入CO2至过量②向Fe(OH)3胶体中逐滴滴加稀H2SO4至过量③向BaCl2溶液中通入CO2至过量④向澄清石灰水中逐渐通入CO2至过量⑤向Al2(SO4)3溶液中逐滴滴加Ba(OH)2至过量⑥向NaAlO2溶液中逐滴滴加盐酸至过量⑦向NaAlO2溶液中逐渐通入CO2至过量⑧向NaOH溶液中逐滴滴加AlCl3至过量A.2 B.3 C.4 D.5五、“铝三角”的转化关系及其应用1、Al3+、Al(OH)3、AlO-2之间的转化关系Al3+→Al(OH)3①Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH+4②Al3++3AlO-2+6H2O===4Al(OH)3↓③Al3++3OH-===Al(OH)3↓Al(OH)3→Al3+Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O Al3+→AlO-2Al3++4OH-===AlO-2+2H2O AlO-2→Al3+AlO-2+4H+===Al3++2H2OAlO-2→Al(OH)3①AlO-2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO-3(CO2过量)②AlO-2+H++H2O===Al(OH)3↓Al(OH)3→AlO-2Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O2、“铝三角”转化的应用(1)选择制备Al(OH)3的最佳途径①向铝盐中加入足量氨水,离子方程式为:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH+4②向偏铝酸盐中通入足量CO2,离子方程式为:AlO-2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO-3③NaAlO2与AlCl3的溶液混合,离子方程式为:3AlO-2+Al3++6H2O===4Al(OH)3↓(2)分析离子反应顺序①向含有H+、NH4+、Al3+的混合溶液中逐滴加入NaOH,反应的顺序是:______________________②向含有OH-、CO32-、AlO2-的混合溶液逐滴加入盐酸,反应的顺序是:______________________【即学即练5】1、向HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl溶液中(假设各1 mol),逐滴加入NaOH溶液,沉淀的物质的量随NaOH溶液体积变化的图像如图。
人教版高中化学必修一知识点梳理重点题型(常考知识点)巩固练习铝及其化合物【学习目标】1、铝的性质;2、铝的重要化合物及其相互转化。
【要点梳理】 要点一、铝12.化学性质 Al-3e -=Al 3+(1)与非金属反应: a 、铝与氧气的反应。
【铝及其化合物】实验探究:加热有氧化膜和无氧化膜的铝箔b 、与其它非金属反应: 2Al+3S Al 2S 3 2Al+3Cl 2 2AlCl 3(2)与酸反应:(3)与碱反应2Al+2H 2O+2NaOH =2NaAlO 2+3H 2↑ 2Al+2H 2O+2OH -=2AlO 2-+3H 2↑ 要点诠释:①铝是一种较活泼的金属,它并不直接与碱反应,铝与氢氧化钠溶液的反应,实际分两步进行:首先要铝与水反应:2Al+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2↑……①由于生成的Al(OH)3覆盖在Al的表面,故看不到H2的生成;其次是生成的Al(OH)3是两性氢氧化物,它溶于NaOH:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O……②所以铝与NaOH溶液反应可以看到有气体产生。
将两反应式按①+②×2合并,即得总反应式:2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑。
所以在上述反应中Al是还原剂,H2O是氧化剂。
其电子转移情况可表示如下:②Al与酸、碱反应产生同量的H2,消耗Al的物质的量之比为1∶1,消耗盐酸和NaOH的物质的量之比为3∶1。
③酸、碱、盐可直接侵蚀铝的保护膜(氧化铝也能与酸或碱反应)以及铝制品本身,因此铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性或咸的食物。
④铝热反应:Al+M x O y Al2O3+xM铝热反应的应用:冶炼高熔点金属,如Fe、V、Cr、Mn等或焊接钢轨。
3.用途:铝主要用来制轻合金。
要点二、铝的化合物1.氧化铝(Al2O3)(1)物理性质:白色难熔固体、不溶于水。
(2)化学性质:Al2O3是典型的两性氧化物,既能与酸反应又能与强碱溶液反应。
考点6铝三角的应用【考点定位】本考点考查铝三角的应用,涉及铝盐、偏铝酸盐及氢氧化铝之间的转化条件,特别注意铝盐与碱性溶液及偏铝酸盐与酸之间的反应,以及反应物的物质的量对反应原理的影响。
【精确解读】Al'+、A1(OH)3> Aior之间的转化关系Al(OH)/ A1O;OH-1.Al3+一- Al (OH) 3(1)可溶性铝盐与少量NaOH溶液反应:AlCl:}+3NaOH =A1 (0H)31 +3NaCl(2)可溶性铝盐与氨水反应:A1C13+3NH3• HaO =A1 (0H)3 I+3NH..C12.Al (OH)3—- Al3+: A1 (OH)3溶于强酸溶液:Al(OH)3+3HCl=AlCh+3H2O3.Al3+— - A102■:可溶性铝盐与过量的强碱反应:AIC1汁4NaOH=NaA 102+3NaC 1+2H204.A10.—- Al3+:偏铝酸盐溶液与足量的盐酸反应:NaAlO2+4HCl=AlC13+NaCl+2H2O5.A10.—- Al (OH)3:偏铝酸钠溶液中加入少量盐酸:NaAlO2+HCl+H2O=Al (OH) 3 I +NaCl6.Al (OH)3一-* A10/ : Al(0II)3溶于强碱溶液:Al (OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O特别注意:三种物质相互转化注意反应条件,特别是AKOlDs既能溶于强酸,又能溶于强碱°【精细剖析】1.两性化合物的概念指既能与酸反应,又能与碱反应的化合物。
与酸或碱反应生成的产物是盐和水的化合物才是两性化合物。
弱酸的鞍盐、弱酸的酸式盐不属于两性化合物。
2.Al(OH)s的三种制备方法A]3+ N H3 • H2O”A]3+ + 3NII3 . II2O^ AKOID3 I +3NIlt>Al3* +3A10r + 6II20^4Al(0H)3A1O7 A1O7 + CO2(过量)+2IbO=—A1(OII)3 ;+IICO?(1)用铝盐和氨水制备A1(OH)3,不选用强碱(如NaOH)溶液,是由于A1(OH)3溶于强碱溶液,而不溶于弱碱(如氨水)溶液。
第二讲铝三角及其图像【相互转化】①A l3+AlO2-②④③⑤⑥Al(OH)3【图像分析】(1) 向Al3+的溶液中加入强碱(OH―)现象:先出现白色溶液后消失方程式:Al3++3OH―==A l(O H)3↓A l(O H)3+OH―==AlO2―+H2O 图像:(2) 向强碱溶液中加入Al3+现象:先没有沉淀后出现并不消失方程式:Al3++4OH―==AlO2―+2H2O3AlO2―+Al3++6H2O==4A l(O H)3↓图像:(3) 向AlO2―溶液中加入H+现象:先生成白色沉淀,然后白色沉淀逐渐溶解。
方程式:AlO2―+H++H2O==A l(O H)3↓A l(O H)3+3H+==Al3++3H2O图像:(4) 向H+溶液中加入AlO2―现象:开始生成的白色沉淀振荡后消失,随后生成的白色沉淀不溶解方程式:AlO2―+4H+==Al3++2H2O3AlO2―+Al3++6H2O==4A l(O H)3↓图像:作业:例1、有一定质量的Mg、Al 合金投入100 mL一定物质的量浓度的盐酸溶液中,合金全部溶液,向所得溶液中滴加5 mol/L NaOH溶液到过量,生成沉淀的质量与加入NaOH 溶液的体积关系如图所示,求(1) 原合金中Mg、Al的质量各是多少?(2) HCl的浓度是多少?解:(1) 设原合金中Mg的质量为X,Al的质量为yMg -----M g(O H)2Al-----A l(O H)324 58 27 78x 11.6 y 19.4-11.6==7.8x=4.8 g y == 2.7 g(2) 当沉淀达到最大值时,则n(HCl)==n(NaOH)则c(HCl)== 5*160/100= 8 mol/L[点击试题]1、0.1molAl2(SO4)3跟2mol/L NaOH溶液350mL混合,所得沉淀的质量为( )A.78gB.15.6gC.7.8gD.3.9g2.向10mL 0.2mol/L的AlCl3溶液中,逐滴加入未知浓度的Ba(OH)2溶液,测得滴加15mL 和45mL时,所得沉淀同样多,求Ba(OH)2溶液的物质的量浓度。
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 、Al 3+与AlO2—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溶液至过量(如图④)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。
人教版(2019)高一化学必修第一册期末知识点复习提纲第一章物质及其变化第一节物质的分类及转化一、物质的分类1.同素异形体:由一种元素形成的几种性质不同的单质。
如:金刚石和石墨、白磷(P4)和红磷、氧气和臭氧。
2.分类方法(1)树状分类:对同类事物进行再分类的方法。
单质:O2、Fe、He等纯净物有机化合物:CH4、葡萄糖、酒精(乙醇)等。
化合物酸:电离出的阳离子全部是氢离子。
无机化合物碱:电离出的阴离子全部是氢氧根。
物质盐:由金属阳离子或NH4+与酸根离子结合。
氧化物:只含两种元素,其中一种是氧元素。
溶液:NaCl溶液、稀硫酸等。
混合物胶体:Fe(OH)3胶体、淀粉胶体等。
浊液:泥水。
①酸的分类:一元酸:HCl、HNO3、CH3COOH等。
含氧酸:HNO3、H2SO4等。
酸二元酸:H2CO3、H2SO4等。
酸多元酸:H3PO4等。
无氧酸:HCl、H2S等。
强酸:HCl、H2SO4、HNO3、HClO4、HBr、HI等。
酸弱酸:H2CO3、CH3COOH、HClO、HF、H2SO3等。
②碱的分类:一元碱:NaOH、NH3·H2O 等。
可溶性碱:NaOH、Ba(OH)2等。
碱二元碱:Mg(OH)2、Cu(OH)2 等。
碱多元碱:Fe(OH)3、Al(OH)3 等。
难溶性碱:Mg(OH)2、Cu(OH)2等。
强碱:KOH、NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2;碱弱碱:NH3·H2O、Cu(OH)2、Mg(OH)2等。
③盐的分类正盐:既不能电离出H+,也不能电离出OH-的盐,如Na2CO3、CuSO4 等。
盐酸式盐:酸根能电离出H+的盐,如NaHCO3、NaHSO4 等。
碱式盐:能电离出OH-的盐,如Cu2(OH)2CO3等。
④氧化物的分类:依据氧化物的性质,可将氧化物分为酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物及不成盐氧化物。
酸性氧化物:与碱反应只生成盐和水的氧化物。
如CO2、SO2、SiO2等。
“铝三角”转换关系与其图象问题一、“铝三角”中相互转化关系Al(OH)3为两性氢氧化物,同时与Al3+和AlO2-又可相互转化,其转化关系可用“铝三角”表示为:1. Al(OH)3+3HCl==AlCl3+3H2O Al2(SO4)3+6NH3·H2O==2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4离:Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O Al3++3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4+(用于制备氢氧化铝)2. AlCl3+3NaOH==Al(OH)3↓(白色胶状)+3NaCl离:Al3++3OH-==Al(OH)3↓3.AlCl3+3NaOH==Al(OH)3↓+3NaCl(强碱过量)AlCl3+4NaOH==NaAlO2+3NaCl+2H2O 离:Al(OH)3+NaOH==NaAlO2+2H2O 离:Al3++4OH-==AlO2-+2H2O4. NaAlO2+HCl+H2O==Al(OH)3↓+NaClNaAlO2+4HCl(过量)==AlCl3+NaCl+2H2O Al(OH)3+3HCl==AlCl3+3H2O 离:AlO2-+4H+==Al3++2H2O5. Al(OH)3+NaOH==NaAlO2+2H2O 离:Al(OH)3+OH-==AlO2-+2H2O6. NaAlO2+HCl(少量)+H2O==Al(OH)3↓+NaCl离:AlO2-+H++H2O==Al(OH)3↓NaAlO2+CO2(少量)+2H2O==Al(OH)3↓+NaHCO3离:AlO2-+CO2+2H2O==Al(OH)3↓+HCO3-2NaAlO2+CO2(过量)+3H2O==2Al(OH)3↓+Na2CO3离:2AlO2-+CO2+3H2O==2Al(OH)3↓+CO32-附:Al2O3+6HCl==AlCl3+3H20Al2O3+2NaOH==2NaAlO2+H2O 铝和氢氧化钠溶液反应:2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2↑二、“铝三角”转化关系中的图象问题①向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直到过量涉及到的离子方程式:②向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液直至过量涉及到的离子方程式:③向AlCl3溶液中滴加稀氨水直至过量涉及到的离子方程式:④向NaAlO2溶液中滴加稀盐酸直至过量涉及到的离子方程式:⑤向稀盐酸中滴加NaAlO2溶液直至过量涉及到的离子方程式:⑥向NaAlO2溶液中通入气体直至过量涉及到的离子方程式:例:准确称取6g 铝土矿(含)样品放入盛有100mL溶液的烧杯中,充分反应后过滤,再后滤液中加入10mol /L NaOH 溶液,产生沉淀质量m(g)与所加NaOH 溶液的体积V(mL)关系如下图所示,试求1.溶液的物质的量浓度。
高考过关知识点4“铝三角”的转化关系及图像分析命题点1“铝三角”转化与应用1.Al3+、Al(OH)3、[Al(OH)4]-之间的转化关系2.“铝三角”转化的应用(1)判断离子共存问题:Al3+与OH-及[Al(OH)4]-、CO2-3、S2-等弱酸根阴离子;[Al(OH)4]-与H+、HCO-3以及弱碱阳离子Al3+、Fe3+等因生成沉淀或发生水解相互促进反应而不能大量共存。
(2)鉴别(利用滴加顺序不同,现象不同)。
①向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液,先产生白色沉淀,后沉淀溶解。
②向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液,开始无明显现象,后产生白色沉淀,沉淀不溶解。
[对点训练1](2017·青岛模拟)下列说法不正确的是()A.铝箔插入稀硝酸中,无现象,说明铝箔表面被HNO3氧化,形成致密的氧化膜B. 如右图所示,①中为AlCl3溶液,②中为浓氨水,①中有白色沉淀生成C.Al2O3――→NaOH(aq)△Na[Al(OH)4](aq)――→CO2Al(OH)3D.AlCl3溶液中滴加NaOH溶液后铝的存在形式:A[铝与稀HNO3发生反应有NO生成,不能形成氧化膜,A不正确;浓氨水挥发出的NH3被AlCl3溶液吸收生成白色沉淀Al(OH)3,B正确;Al2O3为两性氧化物与NaOH反应生成Na[Al(OH)4],Na[Al(OH)4]溶液遇CO2生成Al(OH)3,C正确;当n(NaOH)∶n(AlCl3)=3时,恰好生成Al(OH)3,当n(NaOH)∶n(AlCl3)=4时,恰好生成Na[Al(OH)4],D正确。
][对点训练2](2017·西安名校三检)某无色透明溶液与铝反应放出氢气,该溶液中可能含有Mg2+、Cu2+、Ba2+、H+、Ag+、SO2-4、SO2-3、HCO-3、OH-、NO-3十种离子中的若干种,下列推断正确的是()A.当溶液中有Al3+生成时,溶液中可能存在:SO2-4、NO-3、H+、Mg2+B.当溶液中有Al3+生成时,溶液中一定存在:H+、SO2-4;可能存在Mg2+C.当溶液中有[Al(OH)4]-生成时,溶液中一定存在:OH-、Ba2+、NO-3D.当溶液中有[Al(OH)4]-生成时,溶液中可能存在:OH-、Ba2+、NO-3、SO2-3B[据题意,一定不含有Cu2+、HCO-3。
高中化学必修一元素转换关系图1、钠及其化合物的转化关系①Na 2O +2HCl=2NaCl +H 2O ②2Na +2HCl=2NaCl +H 2↑Na 2O +2H +=2Na ++H 2O 2Na +2H +=2Na ++H 2↑ ③2Na 2O 2+4HCl=4NaCl +O 2↑+2H 2O ④4Na +O 2=2Na 2O2Na 2O 2+4H +=4Na ++O 2↑+2H 2O ※⑥2Na +2H 2O=2NaOH +H 2↑ ※⑤2Na +O 2△Na 2O 2 2Na +2H 2O=2Na ++2OH -+H 2↑⑦Na 2O +H 2O=2NaOH ※⑧2Na 2O 2+2H 2O=4NaOH +O 2↑Na 2O +H 2O=2Na ++2OH - 2Na 2O 2+2H 2O=4Na ++4OH -+O 2↑ ⑨Na 2O +CO 2=Na 2CO 3 ※⑩2Na 2O 2+2CO 2=2Na 2CO 3+O 2⑾2NaOH +CO 2=Na 2CO 3+H 2O ⑿Na 2CO 3+Ca(OH)2=CaCO 3↓+2NaOH2OH -+CO 2=CO 32-+H 2O CO 32-+Ca 2+=CaCO 3↓⒀NaOH +CO 2=NaHCO 3 ※⒁Na 2CO 3+H 2O +CO 2=2NaHCO 3OH -+CO 2=HCO 3- CO 32-+H 2O +CO 2=2HCO 3-※⒂2NaHCO 3△Na 2CO 3+H 2O +CO 2↑ 或 ※NaHCO 3+NaOH=Na 2CO 3+H 2OHCO 3-+OH -=CO 32-+H 2O⒃Na 2CO 3+2HCl=2NaCl +H 2O +CO 2↑ ⒄NaHCO 3+HCl=NaCl +H 2O +CO 2↑CO 32-+2H +=H 2O +CO 2↑ HCO 3-+H +=H 2O +CO 2↑补充:①石灰水中加入少量NaHCO 3 : Ca(OH)2+NaHCO 3=CaCO 3↓+NaOH +H 2OCa 2++OH -+HCO 3-=CaCO 3↓+H 2O②石灰水中加入过量NaHCO 3 : Ca(OH)2+2NaHCO 3=CaCO 3↓+Na 2CO 3+2H 2OCa 2++2OH -+2HCO 3-=CaCO 3↓+CO 32-+2H 2O 2、铝及其化合物的转化关系NaCl Na NaOH Na 2CO 3 NaHCO 3 NaCl Na 2O Na 2O 2 ① ② ③ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ ⑾ ⑿ ⒀ ⒁ ⒂⒃ ⒄ ④ Al Al 2O 3 A l (O H )3 KAl(SO 4)2 NaAlO 2AlCl 3① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ ⑾⑿①2Al +6HCl=2AlCl 3+3H 2↑ ②4Al +3O 2△2Al 2O 32Al +6H +=2Al 3++3H 2↑※③2Al +2NaOH +2H 2O=2NaAlO 2+3H 2↑ ④Al 2O 3+6HCl=2AlCl 3+3H 2O2Al +2OH -+2H 2O=2AlO 2-+3H 2↑ Al 2O 3+6H +=2Al 3++3H 2O ※⑤Al 2O 3+2NaOH=2NaAlO 2+H 2O ⑥AlCl 3+3NH 3·H 2O=Al(OH)3↓+3NH 4ClAl 2O 3+2OH -=2AlO 2-+H 2O Al 3++3NH 3·H 2O = Al(OH)3↓+3NH 4+⑦Al(OH)3+3HCl=AlCl 3+3H 2O ⑧2Al(OH)3△Al 2O 3+3H 2OAl(OH)3+3H +=Al 3++3H 2O☆⑨NaAlO 2+HCl +H 2O =Al(OH)3↓+NaCl 或NaAlO 2+2H 2O +CO 2=Al(OH)3↓+NaHCO 3AlO 2-+H ++H 2O=Al(OH)3↓ AlO 2-+2H 2O +CO 2=Al(OH)3↓+HCO 3-※⑩Al(OH)3+NaOH = NaAlO 2+2H 2O ☆⑾Al 3++3H 2O Al(OH)3胶体+3H +Al(OH)3+OH -= AlO 2-+2H 2O 明矾净水⑿AlCl 3+4NaOH = NaAlO 2+3NaCl +2H 2O Al 3++4OH -= AlO 2-+2H 2O 3、铁及其化合物的转化关系①Fe 3O 4+4CO△3Fe +4CO 2 ※② 3Fe +4H 2O(g)高温Fe 3O 4+4H 2 ③ Fe +2HCl=FeCl 2+H 2↑ 或3Fe +2O 2点燃Fe 3O 4Fe +2H +=Fe 2++H 2↑ ④2Fe +3Cl 2点燃2FeCl 3※⑤2FeCl 2+Cl 2 = 2FeCl 3 ※⑥Fe +2FeCl 3 = 3FeCl 22Fe 2++Cl 2 = 2Fe 3++2Cl - Fe +2Fe 3+= 3Fe 2+⑦FeCl 2+2NaOH = Fe(OH)2↓+2NaCl ⑧Fe(OH)2+2HCl = FeCl 2+2H 2OFe 2++2OH -= Fe(OH)2↓ Fe(OH)2+2H += Fe 2++2H 2O※⑨4Fe(OH)2+O 2+2H 2O = 4Fe(OH)3 ⑩FeCl 3+3NaOH = Fe(OH)3↓+3NaCl白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色 Fe 3++3OH -= Fe(OH)3↓⑾Fe(OH)3+3HCl = FeCl 3+3H 2O Fe 3++3H 2O Fe(OH)3胶体+3H +(净水) Fe(OH)3+3H += Fe 3++3H 2O ⑿2Fe(OH)3△Fe 2O 3+3H 2O⒀Fe 2O 3+6HCl = 2FeCl 3+3H 2O ※⒁FeCl 3+3KSCN = Fe(SCN)3+3KClFe 2O 3+6H += 2Fe 3++3H 2O Fe 3++3SCN -= Fe(SCN)3Fe 3O 4 Fe FeCl 2 Fe(OH)2 Fe(SCN)3 FeCl 3 Fe(OH)3 Fe O 3 ①② ③ ④⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨⑩ ⑾⑿ ⒁ ⒀①Si +O 2△SiO 2②SiO 2+2C 高温 Si +2CO ↑※③SiO 2+4HF = SiF 4↑+2H 2O (刻蚀玻璃)④Si +4HF = SiF 4↑+2H 2↑ ⑤SiO 2+CaO高温CaSiO 3※⑥SiO 2+2NaOH = Na 2SiO 3+H 2O SiO 2+CaCO 3高温CaSiO 3+CO 2↑SiO 2+2OH -= SiO 32-+H 2O ※⑦Na 2SiO 3+2HCl = H 2SiO 3↓+2NaCl SiO 2+Na 2CO 3高温Na 2SiO 3+CO 2↑ SiO 32-+2H += H 2SiO 3↓※⑦Na 2SiO 3+H 2O +CO 2=H 2SiO 3↓+Na 2CO 3或Na 2SiO 3+2H 2O +2CO 2=H 2SiO 3↓+2NaHCO 3SiO 32-+H 2O +CO 2=H 2SiO 3↓+CO 32-或SiO 32-+2H 2O +2CO 2=H 2SiO 3↓+2HCO 3-⑧H 2SiO 3+2NaOH = Na 2SiO 3+2H 2O ⑨H 2SiO 3 △H 2O +SiO 2H 2SiO 3+2OH -= SiO 32-+2H 2O 5、氯及其化合物的转化关系①2Fe +3Cl 2 点燃2FeCl 3 ②Cu +Cl 2 点燃CuCl 2 ③2FeCl 3+Cu = 2FeCl 2+CuCl 22Fe 3++Cu = 2Fe 2++Cu 2+④H 2+Cl 2 2HCl※⑤MnO 2+4HCl(浓) △MnCl 2+Cl 2↑+2H 2OMnO 2+4H ++2Cl - △ Mn 2++Cl 2↑+2H 2O ※⑥Cl 2+H 2O = HCl +HClO ※⑦2HClO 2HCl +O 2↑Cl 2+H 2O = H ++Cl -+HClO 2HClO 2H ++2Cl -+O 2↑※⑧Cl 2+2NaOH = NaCl +NaClO +H 2O ※⑨2Cl 2+2Ca(OH)2 = CaCl 2+Ca(ClO)2+2H 2OCl 2+2OH -= Cl -+ClO -+H 2O 工业制漂白粉※⑩Ca(ClO)2+H 2O +CO 2 = CaCO 3↓+2HClO 或Ca(ClO)2+2HCl = CaCl 2+2HClOCa 2++2ClO -+H 2O +CO 2= CaCO 3↓+2HClO 或ClO -+H += HClO 漂白粉的漂白原理向漂白粉溶液中通入过量的CO 2:Ca(ClO)2+2H 2O +2CO 2 = Ca(HCO 3)2+2HClOClO -+H 2O +CO 2 = HCO 3-+HClONa 2SiO 3 SiF 4 Si SiO 2 H 2SiO 3 CaSiO 3 ①②③ ④ ⑤⑥ ⑦ ⑧⑨ CuCl 2 HClO HCl Cl 2 FeCl 3NaClO Ca(ClO)2① ② ③ ④⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ 点燃或光照 光照光照①S +O 2 点燃SO 2②2H 2S +SO 2=3S +2H 2O※③SO 2+O 2 催化剂加热 2SO 3 ④SO 3+H 2O = H 2SO 4 ⑤SO 2+CaO△CaSO 3 或 SO 2+Ca(OH)2 = CaSO 3↓+H 2O⑥SO 3+CaO = CaSO 4 SO 2+Ca 2++2OH -=CaSO 3↓+H 2O SO 3+Ca(OH)2 = CaSO 4+H 2O ⑦2CaSO 3+O 2△2CaSO 4※⑧SO 2+Cl 2+2H 2O = H 2SO 4+2HCl ※⑨Cu +2H 2SO 4(浓) △CuSO 4+SO 2↑+2H 2OSO 2+Cl 2+2H 2O = 4H ++SO 42-+2Cl -Cu +2H 2SO 4(浓) △Cu 2++SO 42-+SO 2↑+2H 2O※⑩C +2H 2SO 4(浓)△CO 2↑+2SO 2↑+2H 2O7、氮及其化合物的转化关系 ※①N 2+O 22NO※②2NO +O 2 = 2NO 2※③3NO 2+H 2O = 2HNO 3+NO 3NO 2+H 2O =2H ++2NO 3-+NO以上三个反应为“雷雨发庄稼”原理 扩展反应有:4NO 2+O 2+2H 2O = 4HNO 3 4NO +3O 2+2H 2O = 4HNO 3 ※④Cu +4HNO 3(浓) = Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O 上面两个反应主要用于气体溶于水时的计算Cu +4H ++2NO 3-=Cu 2++2NO 2↑+2H 2O 或 4HNO 3 4NO 2↑+ O 2↑+ 2H 2OC +4HNO 3(浓)△CO 2↑+2NO 2↑+2H 2O 浓硝酸见光易变黄的原因※⑤3Cu +8HNO 3(稀) = 3Cu(NO 3)2+2NO ↑+4H 2O ⑥N 2+3H 2催化剂 高温高压2NH 33Cu +8H ++2NO 3-=3Cu 2++2NO ↑+4H 2O 合成氨反应是人工固氮的主要途径 ⑦NH 3+HCl = NH 4Cl ⑧NH 4Cl△NH 3↑+HCl ↑NH 3+H += NH 4+(水溶液中) 补充:NH 4HCO 3 △NH 3↑+H 2O+CO 2↑氨气与酸均能反应生成铵盐,且与挥发性酸 铵盐受热都易分解,但并不是所有的铵盐 (如浓HCl 、浓HNO 3)相遇时空气中有白烟 都分解出氨气,如NH 4NO 3、(NH 4)2SO 4※⑧NH 4Cl +NaOH△NaCl +NH 3↑+H 2O NH 4++OH-△NH 3↑+H 2O所有的铵盐都能与碱作用放出氨气,可利用此反应鉴别铵离子。