三角关系
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“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-+2H2O
4. NaAlO2+HCl+H2O==Al(OH)3↓+NaCl
NaAlO2+4HCl(过量)==AlCl3+NaCl+2H2O
Al(OH)3+3HCl==AlCl3+3H2O 离:AlO2-+4H+==Al3++2H2O
5. Al(OH)3+NaOH==NaAlO2+2H2O 离:Al(OH)3+OH-==AlO2-+2H2O
6. 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+3H20 Al2O3+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。
2. 若b=2.75,则铝土矿中各成分的质量分数分别是多少?
解析:1. 当生成沉淀质量最大时,滤液中的完全转化成。
则溶液的物质的量浓度为:
2. 在溶液体积从35增大到45时,沉淀质量减小的原因是因为发生如下反应:
,由此时消耗NaOH的物质的量
,即的物质的量是0.1mol。当b=2.75时,当沉淀质量增大到最大时,用于沉淀共消耗,由,则单独用于沉淀消耗
所以,
即5.1g
,答:略。
铁三角关系及转化
1. Fe+2HCl==FeCl2+H2↑ 铁与水蒸气在高温下反应:
离:Fe+2H+==Fe2++H2↑ 3Fe(黑色)+4H2O(g )
高温
Fe3O4(黑色)+4H2
2. FeCl2+Zn==ZnCl2+Fe Na投入到FeCl3溶液中
离:Fe2++Zn==Zn2++Fe 2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
3NaOH+FeCl3==Fe(OH)3↓+3NaCl
3.2FeCl2+Cl2==2FeCl3 总: 6Na+6H2O+2FeCl3==2Fe(OH)3↓+6NaCl+3H2↑
离:2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-
4.2FeCl3+Fe==3FeCl2 离:2Fe3+(黄色)+Fe==3Fe2+ (浅绿色)
5. 2Fe+3Cl2 2FeCl3(Cl2的强氧化性将铁氧化成最高价)
6.Fe2O3+3CO ==2Fe+3CO2
FeCl3+3NaOH==Fe(OH)3↓(红褐色)+3NaCl
FeSO4+2NaOH==Fe(OH)2↓(白色)+Na2SO4
(制备Fe(OH)2时将有NaOH溶液的滴管伸到FeSO4溶液液面以下)
点燃
4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 (Fe(OH)2被氧化成Fe(OH)3)
2Fe(OH)3 == Fe2O3(红棕色)+3H2O 【Fe(OH)3受热分解】
Fe2O3+6HCl==2FeCl3+3H20
Fe3O4+8HCl==2FeCl3+FeCl2+4H2O
钠及其化合物的化学方程式和离子方程式
2Na+2H2O==2NaOH+H2↑ 离子方程式:2Na+2H2O=2Na+2OH-+H2↑
2Na2O2+2H2O == 4NaOH+O2↑ 离子方程式: 2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑
2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2 (能做供氧剂的原理)
2Na2O2+4HCl==4NaCl+2H2O+O2↑ 离子方程式:2Na2O2+4H+ =4Na++2H2O+O2↑
2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑(Al是还原剂,H2O是氧化剂)
离子方程式:2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2 ↑
Na2O+H2O==2NaOH 离子方程式:Na2O+H2O=2Na++2OH-
Na2O+CO2==Na2CO3
Na2O+2HCl==2NaCl+H2O 离子方程式:Na2O+2H+=2Na++H2O
Na2CO3+BaCl2==BaCO3↓+2NaCl
1、碳酸钠和碳酸氢钠溶液分别与少量(或过量)的盐酸反应
少量的盐酸时:Na2CO3+HCl=NaHCO3 CO32-+H+=HCO3-
NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O HCO3-+H+=CO2↑+H2O
过量的盐酸时:Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O CO32-+2H+=CO2↑+H2O
NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O HCO3-+H+=CO2↑+H2O
2、二氧化碳通入到碳酸钠溶液中(或通入到饱和的碳酸钠溶液中)
CO2+ Na2CO3+H2O=2 NaHCO3 离:CO2+CO32-+H2O=2 HCO3-
或 CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3 ↓ 离:CO2+2Na++CO32-+H2O=2NaHCO3↓
3、碳酸钠溶液与澄清石灰水(或氢氧化钠溶液)混合
方 程 式:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
离子方程式:CO32-+ Ca2+=CaCO3↓
碳酸钠溶液与氢氧化钠溶液混合不发生反应
4、碳酸氢钠溶液与少量或过量的澄清石灰水混合
(类似:澄清石灰水可以改为氢氧化钡溶液)
少量澄清石灰水:2NaHCO3+Ca(OH)2=2H2O+CaCO3↓+ Na2CO3
离:2 HCO3-+Ca2++2OH-=2H2O+CaCO3↓+ CO32-
过量澄清石灰水:NaHCO3+Ca(OH)2=H2O+CaCO3↓+ NaOH
离:HCO3-+Ca2++OH-=H2O+CaCO3↓
5、碳酸氢钠与氢氧化钠溶液混合
方程式:NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O 离子方程式:HCO3-+OH-=H2O+CO32
6、碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液滴2滴酚酞试液都呈 色,为什么?
(用方程式或离子方程式表示) 溶液呈红色
离:CO32-+H2O HCO3-+OH- 溶液显碱性
离:HCO3-+H2O H2CO3 + OH- 溶液显碱性
7、NaHCO3受热分解:2NaHCO3 == Na2CO3+H2O+CO2↑