高中化学铝三角知识点总结
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①过量OH— ②过量H + ③H + ④OH — ⑤H + ⑥OH — “铝三角”的图像分析及计算知识点一、铝三角1、三角关系:Al 3+、Al(OH)3与AlO 2—相互转化的关系2、铝三角的应用①制取Al(OH)3常用弱碱与可溶的铝盐反应:Al 3+ + 3NH 3·H 2O == Al(OH)3↓+3NH 4+也可以用偏铝酸盐与弱酸反应:AlO 2- + CO 2 + 2H 2O == Al(OH)3↓+ CO 32-知识点二、铝的化合物的有关图象1、基本图象①向铝盐溶液中逐滴滴加强碱性溶液直至过量 如若将强碱性溶液换成氨水又是怎样的图像?现象:先产生沉淀,后沉淀消失。
现象:Al 3+ + 3OH -= Al(OH)3↓ 离子方程式:Al(OH)3 + OH - = AlO 2-+2H 2O如若将强碱性溶液换成氨水又是怎样的图像?③向偏铝酸盐溶液中逐滴滴加强酸溶液直至过量 将强酸溶液换成弱酸(如通入CO 2)又是怎样的图像?现象: 现象:离子方程式: 离子方程式:Al 3+ Al(OH)3AlO 2—2、基本图象的拓展①若AlCl3溶液中混有MgCl2,向此溶液中逐滴滴加NaOH溶液直至过量,发生了什么反应?图象是怎样的?现象:开始产生沉淀,之后沉淀部分溶解写出涉及的离子方程式:Mg2+ + 2OH-= Mg (OH)2↓Al3+ + 3OH-= Al(OH)3↓Al(OH)3 + OH-= AlO2-+2H2O②若AlCl3溶液中除混有外MgCl2,还混有盐酸,向此溶液中逐滴滴加NaOH溶液直至过量,发生的反应有何不同,图象有什么样的变化?现象:开始无沉淀,之后产生沉淀,之后沉淀部分溶解H+ + OH-= H2OMg2+ + 2OH-= Mg (OH)2↓Al3+ + 3OH-= Al(OH)3↓Al(OH)3 + OH-= AlO2-+2H2O③若AlCl3溶液中除混有MgCl2和盐酸外,还混有NH4Cl,向此溶液中逐滴滴加NaOH溶液直至过量,发生的反应又有何不同,图象又有什么样的变化?现象:离子方程式:H+ + OH-= H2OMg2+ + 2OH-= Mg (OH)2↓Al3+ + 3OH-= Al(OH)3↓NH4++ OH-NH3·H2OAl(OH)3 + OH - = AlO 2-+2H 2O【变式训练1】Al 2(SO 4)3和MgSO 4混和,加适量水溶解,再加入KOH 溶液,析出的沉淀量(W)与KOH 溶液体积(V)的关系如图,则Al 2(SO 4)3和MgSO 4的物质的量之比是A . 2:1B . 1:2C . 1:1D . 1:3 【典型例题】例1 向30 mL 1 mol·L -1的AlCl 3溶液中逐渐加入浓度为4 mol ·L -1的NaOH 溶液,若产生0.78 g 白色沉淀,则加入的NaOH 溶液的体积可能为 ( )A .3 mLB . mLC .15 mLD . mL例2某无色溶液中,已知含有H +、Mg 2+、Al 3+等阳离子,逐滴加入NaOH(溶液),则消耗NaOH(溶液)体积(x 轴)和生成沉淀量(y 轴)之间的函数关系,可用下图表示,则下列图中正确的是 ( )例3 将0.1 mol 的镁、铝混合物溶于100 mL 2 mol ·L -1的H 2SO 4溶液中,然后再滴加1 mol ·L -1的NaOH 溶液。
重难点九 铝的化合物之间的相互转化----“铝三角”【要点解读】 1.Al 3+―→Al(OH)3(1)可溶性铝盐与少量NaOH 溶液反应: (2)可溶性铝盐与氨水反应:2.Al(OH)3―→Al 3+:Al(OH)3溶于强酸溶液: 3.Al 3+―→AlO 2-:可溶性铝盐与过量的强碱反应: 4.AlO 2-―→Al 3+:偏铝酸盐溶液与足量的盐酸反应: 5.AlO 2-―→Al(OH)3:偏铝酸钠溶液中加入少量盐酸: 6.Al(OH)3―→ AlO 2- :Al(OH)3溶于强碱溶液: 【温馨提示】三种物质相互转化注意反应条件,特别是Al(OH)3既能溶于强酸,又能溶于强碱。
【特别提醒】 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。
弱酸的铵盐、弱酸的酸式盐不属于两性化合物。
2.Al(OH)3的三种制备方法(1)用铝盐和氨水制备Al(OH)3,不选用强碱(如NaOH)溶液,是由于Al(OH)3溶于强碱溶液,而不溶于弱碱(如氨水)溶液。
(2)溶液中AlO 2-→Al(OH)3最好通入CO 2,而不是选用强酸,因为氢氧化铝溶于强酸,而不溶于较弱的酸。
3.常见的既能与酸反应又能与碱反应的物质 (1)金属单质:Al 等; (2)两性氧化物:Al 2O 3等; (3)两性氢氧化物:Al(OH)3 等;(4)弱酸的铵盐:(NH 4)2CO 3、CH 3COONH 4、(NH 4)2S 等; (5)弱酸的酸式盐:NaHCO 3、KHS 、NaHSO 3等。
【重难点指数】★★★★【重难点考向一】氢氧化铝的制取和性质探究【例1】实验室制取氢氧化铝的最佳方案是( )A.Al+H2O B.Al2O3+H2O C.AlCl3+NaOH D.Al2(SO4)3+NH3•H2O【重难点考向二】铝及其化合物性质探究【例2】某同学通过系统实验探究铝及其化合物的性质,操作正确且能达到目的是( ) A.向氯化铝溶液中滴加过氨水,最终得到澄清溶液B.等质量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应制得等质量的氢气C.常温下铝与浓硝酸反应制得大量的NO2D.AlCl3溶液加热蒸干得到无水氯化铝晶体【重难点考向三】铝三角之间的转化【例3】A、B、C、D、E五种化合物均含有同一种短周期常见元素,它们的转化关系如图所示,其中A为澄清溶液,C为难溶的白色固体,E易溶于水.若取A溶液灼烧,焰色反应为紫色(透过蓝色钴玻璃片)(1)写出化学式:A______,B________,C________,D________,E________;(2)写出下列反应的离子方程式:A→B:___________________________________________________;A→D:___________________________________________________。
1①过量OH —②过量H+③H +④OH—⑤H + ⑥OH —铝三角一、镁、铝的工业制法1、镁的工业制法:(从海水中提取镁)2、铝的工业制法:(以铝土矿为原料)二、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;Al 3+Al(OH)3AlO 2— 石灰过滤 海水Mg(OH)2 盐酸 MgCl 2 电解 熔融Mg铝土矿 除杂质 Al 2O 3 熔融、电解冰晶石作熔剂 Al2 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。
三、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。
热点突破5 用数形结合思想理解“铝三角"[解题策略] Al3+、Al(OH)3、AlO错误!之间的转化关系(“铝三角”)写出上述转化的离子方程式:(1)①Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH错误!;②Al3++3AlO错误!+6H2O===4Al(OH)3↓;③Al3++3OH-===Al(OH)3↓;(2)Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O;(3)Al3++4OH-===AlO错误!+2H2O;(4)AlO-,2+4H+===Al3++2H2O;(5)①AlO错误!+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO错误!;②AlO -,2+H++H2O===Al(OH)3↓(6)Al(OH)3+OH-===AlO错误!+2H2O授课提示:对应学生用书第45页角度一借助图像理解“铝三角"(四个基本图像)1.可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的两个图像操作向可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量向NaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液至过量现象立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失无沉淀(有但即溶)→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失图像离子方程式Al3++3OH-===Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-===AlO错误!+2H2OAl3++4OH-===AlO错误!+2H2O,3AlO错误!+Al3++6H2O===4Al(OH)3↓2.偏铝酸盐溶液与盐酸反应的两个图像操作向偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过量向稀盐酸中逐滴加入偏铝酸盐溶液至过量现象立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→无沉淀(有但即溶)→出现沉淀→渐多→最多消失→沉淀不消失图像离子方程式AlO错误!+H++H2O===Al(OH)3↓,Al(OH)3+3H+===Al3++3H2OAlO错误!+4H+===Al3++2H2O,Al3++3AlO-2+6H2O===4Al(OH)3↓题组训练1.模仿上述图像,画出“向MgCl2、AlCl3和盐酸的混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液至过量”的V(NaOH)沉淀图像.解析:NaOH溶液逐滴滴入含Mg2+、Al3+、H+的溶液时,OH-先与H+反应,然后再与Mg2+、Al3+同时反应生成Mg(OH)2、Al(OH)3,Mg2+和Al3+同时沉淀完全后溶解Al(OH)3。
永久免费组卷搜题网 永久免费组卷搜题网课题23:“铝三角”及其应用【课标要求】了解常见不同类型化合物之间转化的条件和方法,认识金属矿物等自然资源综合利用方面的重要作用。
【考向瞭望】合金、通讯材料的化学成分、相关特性,以及与生产生活的关系可能作为化学与社会联系的切入口进行命题。
【知识梳理】一、“铝三角”①Al 3++3NH 3·H 2O =Al(OH)3↓+3NH 4+;或Al 3++3OH -=Al(OH)3↓。
②Al(OH)3+3H =Al +3H 2O 。
③Al(OH)3+OH =AlO 2+2H 2O 。
④AlO 2+CO 2+2H 2O =Al(OH)3↓+HCO 3-;或2AlO 2-+CO 2+3H 2O =2Al(OH)3↓+CO 32-;或AlO 2+H +H 2O =Al(OH)3↓。
⑤AlO 2+4H =Al +2H 2O 。
⑥Al 3++4OH -=AlO 2-+2H 2O 。
另外,Al +3AlO 2+6H 2O =4Al(OH)3↓(水解相互促进)。
二、应用(一)制Al(OH)3Al 3++3NH 3·H 2O =Al(OH)3↓+3NH 4+;或AlO 2-+CO 2+2H 2O =Al(OH)3↓+HCO 3-。
(二)离子共存问题Al 3+与OH -、S 2-、AlO 2-、CO 32-、HCO 3-;AlO 2-与H +、Al 3+、Fe 3+、NH 4+因发生反应或水解相互促进而不能大量共存。
(三)Al(OH)3沉淀的有关计算1、铝盐与强碱反应(1)n (Al 3+)︰n (OH -)≥1︰3时:m [Al(OH)3]=78g·mol -1×n(OH -)/3。
(2)n (Al 3+)︰n (OH -)≤1︰4时:m [Al(OH)3]=0。
(3)1︰4<n (Al 3+)︰n (OH -)<1︰3时:m [Al(OH)3]=78g·mol -1×[4n(Al 3+)-n(OH -)]。
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 3+、Al(OH)3、AlO 2-之间的转化关系1.Al 3+―→Al(OH)3(1)可溶性铝盐与少量NaOH 溶液反应:AlCl 3+3NaOH =Al(OH)3↓+3NaCl (2)可溶性铝盐与氨水反应:AlCl 3+3NH 3·H 2O =Al(OH)3↓+3NH 4Cl 2.Al(OH)3―→Al 3+:Al(OH)3溶于强酸溶液:Al(OH)3+3HCl=AlCl 3+3H 2O3.Al 3+―→AlO 2-:可溶性铝盐与过量的强碱反应:AlCl 3+4NaOH=NaAlO 2+3NaCl+2H 2O 4.AlO 2-―→Al 3+:偏铝酸盐溶液与足量的盐酸反应:NaAlO 2+4HCl=AlCl 3+NaCl+2H 2O 5.AlO 2-―→Al(OH)3:偏铝酸钠溶液中加入少量盐酸:NaAlO 2+HCl+H 2O=Al(OH)3↓+NaCl 6.Al(OH)3―→AlO 2-:Al(OH)3溶于强碱溶液:Al(OH)3+NaOH=NaAlO 2+2H 2O特别注意:三种物质相互转化注意反应条件,特别是Al(OH)3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。
弱酸的铵盐、弱酸的酸式盐不属于两性化合物。
2.Al(OH)3的三种制备方法(1)用铝盐和氨水制备Al(OH)3,不选用强碱(如NaOH)溶液,是由于Al(OH)3溶于强碱溶液,而不溶于弱碱(如氨水)溶液。
(2)溶液中AlO 2-→Al(OH)3最好通入CO 2,而不是选用强酸,因为氢氧化铝溶于强酸,而不溶于较弱的酸。