硫酸铝钾与氢氧化钡反应

硫酸铝钾过量：2KAl(SO4)2 + 3Ba(OH)2 == Al(OH)3↓ +

K2SO4 + 3BaSO4↓

硫酸铝钾少量：KAl(SO4)2 + 2Ba(OH)2 == KAlO2 + 2BaSO4↓ + 2H2O

1:1 ：6KAl(SO4)2 + 6Ba(OH)2 == 4Al(OH)3↓ + Al2(SO4)3 +

6BaSO4↓ + 3K2SO4

铝及其化合物（二）

课标解读

课标要求 学习目标

根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究，了解铝及其重要化合物的主要性质。 1． 记住铝的物理性质、化学性质和主要用途。

2． 了解铝的化合物的性质及用途。

3． 运用氢氧化铝的两性能解决有关计算和图象问题。

知识再现

一：铝的化合物

1．氧化铝(Al2O3)：______色难______，可做_______材料，是典型的______。 Al2O3与强酸反应的离子方程式：_____________。 Al2O3与强碱反应的离子方程式：____________。2．氢氧化铝[Al(OH)3]：_________色______状物，是典型的_____。氢氧化铝的电离方程式：_________；当向 Al(OH)3中加入强酸时，平衡向_______移动；当向 Al(OH)3中加入强碱时，平衡向_________移动。实验室制备 Al(OH)3时，选用铝盐和氨水作用而不选氢氧化钠溶液的原因是____________。写出实验室制备氢氧化铝的化学方程式。________________________________________。

4． 十二水合硫酸铝钾俗名明矾，是________色晶体，在水中的电离方程式_______________________________；明矾能够净水其离子方程式为__________________________________。

二．铝的化合物的相互转化关系，掌握重要的方程式

Al(OH)4-

Al Al3+ Al（OH）3 （1） 向1LO.1mol/L的氯化铝溶液中逐滴滴加氢氧化钠溶液，写出各步反应的方程式及离子方程式，并画出生成氢氧化铝的物质的量与所加氢氧化钠的物质的量的关系图像。________________________________________，________________________________________。

（2） 向偏铝酸钠（含溶质1mol）溶液中逐滴滴加盐酸，写出各步反应的化学方程式及离子方程式，并画出氢氧化铝的物质的量与所加 HCl的物质的量的关系图像。________________________________________，________________________________________。

（3） （3）向偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳，生成氢氧化铝沉淀及碳酸氢钠，写出各步反应的方程式及离子方程式。________________，________________。

（4） （4）向氢氧化钠溶液（含溶质1mol）中逐滴滴加氯化铝溶液，边加边振荡，发生的现象是____________，写出有关反应的化学方程式及离子方程式_______________，并画出生成氢氧化铝的物质的量与所加氯化铝的物质的量的关系图像。

（5） （5）向含HCl 1mol的盐酸溶液中逐滴滴加偏铝酸钠溶液，边加边振荡，发生的现象为________，写出有关反应的化学方程式及离子方程式____________，____________，并画出生成氢氧化，并画出生成氢氧化，并画出生成氢氧化铝的物质的量与所加HCl的物质的量的关系图像。

典题解悟

[例1] .向明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至过量．

(1)写出可能发生的有关反应的离子方程式．

(2)在图中，纵坐标表示生成沉淀的物质的量，横坐标表示加入Ba(OH)2的物质的量．试在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物质的量变化的曲线(在曲线上标明沉淀的化学式)．

(3)当向a L物质的量浓度为M mol／L的明矾溶液中滴加物质的量浓度为n mol／L的Ba(OH)2溶液b L，用含a，M，N的表达式表示：

①当b满足______条件时，沉淀的总物质的量为最大值．

②当b满足______条件时，沉淀的质量为最大值．

【解析】 (1)设溶液中明矾的物质的量为1 mol．则当滴加的Ba(OH)。的物质的量分别在0～1．5 mol和1．5 mol～2．0 mol时，所发生的反应的化学方程式和离子方程式分别为：

2 KAl(SO4)2+3Ba(OH)2=K2SO4+3BaSO4+2Al(OH)3↓ ①

K2 SO4+2Al(OH)3+ Ba(OH)2=2KAlO2+BaSO4↓+4H2O ②

(2)从化学方程式可以看出，生成BaSO4的物质的量随Ba(OH)2的量的增加而增加，生成Al(OH)3的物质的量随Ba(OH)2的量的增加而发生先增加后减少直至完全溶解的变化过程．

(3)由方程式①知，当加入了1．5 mol Ba(OH)2时，生成沉淀的物质的量为molmolmol5.2223质量为1．5 mol×233 g／mol+1 mol×78 g／mol=427．5 g；由方程式②知，当继续滴加0．5 mol Ba(OH)2时，沉淀的物质的量将减少1 mol×21=0．5 mol，沉淀的质量却增加虿0.5 mol×233 g／mol—78 g=38．5 g．所以，把明矾溶液中Al3+恰好沉淀完全时，生成沉淀的总的物质的量最大，把SO42-沉淀完全时，生成沉淀的质量最大．

【点拨】沉淀包括两部分，氢氧化铝和硫酸钡，氢氧化铝能溶于过量的碱溶液中，而硫酸钡不溶于过量的碱溶液。

[例2] 向100 mL 2 mol·L-的AlCl3溶液中，逐滴加入NaOH溶液100 mL时产生沉淀为7．8

g，则加入NaOH溶液的物质的量浓度是（ ）

A．1 mol·L- B．1．5 mol·L-

C．3 mol·L- D．7 mol·L-

【解析】7．8 g Al(OH)3的物质的量为0．1 mol。 AlCl3逐滴加入NaOH溶液有关反应为：

Al3++3OH一=Al(OH)3↓

A1(OH)3+OH一= A1O2-+2H2O

(1)NaOH不足

设参加反应的NaOH的物质的量为n(NaOH）

Al3++3OH一=Al(OH)3↓

3 1

n(NaOH) 0．1 mol

n(NaOH)=0．3 mol

c(NaOH)=0．3 mol／0．1L=3 mol·L-

(2)：NaOH过量

Al3+全部沉淀为Al(OH)3，过量的NaOH溶解部分的Al(OH)3，只余0．1 mol Al(OH)3沉淀。

设使Al3+全部沉淀需NaOH的物质的量为 n1(NaOH)

溶解部分Al(OH)3需NaOH的物质的量为n2(NaOH)

Al3++3 OH-= Al(OH)3↓

1 3 1

0．2 mol n1(NaOH) 0．2 mol

n1(NaOH)=0．6 mol

Al(OH)3+ OH-= A1O2-+2H2O

1 1

0．1 mol n2(NaOH)

n2(NaOH)=0．1 mol

c(NaOH)=7 mol·L-

【点拨】向AlCl3溶液中，逐滴加入NaOH溶液先生成氢氧化铝沉淀，继续滴加，沉淀会溶解。 夯实双基

1. 向含有a mol A1C13的溶液中加入含b mol KOH的溶液，生成沉淀的物质的量可能是（ ）

①a mol②b mol③3amol④3bmol⑤0 mol ⑥(4a-6)tool

A．①②④⑤⑥ B①③④⑤⑥ C．①②③⑤⑥ D．①③⑤

2．现有200 mL MgCl2和A1C13的混合溶液，其中 c(Mg2+)=0．2 mol／L，c(C1-)=1．3 mol／L，要使Mg2+转化为Mg(OH)2，并使Mg2+、Al3+分离开来，至少用4 mol／L NaOH溶液多少毫升?

3．将金属钠投入氯化铝溶液中，下列有关叙述一定正确的是( )

( A )一定有气体放出 ( B )最后一定有沉淀生成，且有气体放出

( C )一定有金属铝生成 ( D )溶液最后不一定澄清，但有气体放出

4. 在MgSO4和Al2(SO4)3的混合溶液中，[Al3+]=0.4mol/L，[SO42-]=0.9mol/L，则[Mg2+]最接近于（ ）

(A)0.5mol/L (B)0.4mol/L (C)0.3mol/L (D)0.2mol/L

5. 向含有0.1mol明矾的溶液中逐滴加入含有0.2molBa(OH)2的溶液中，下面判断正确的应是（ ）

(A)先出现沉淀而后全部溶解 (B)当Al3+和SO42-全部沉出所得沉淀量最大

(C)最后只有BaSO4沉淀 (D)最后生成0.1mol Al(OH)3和0.2mol BaSO4

6. 某混合溶液中含有MgCl2的浓度为2mol/L，含AlCl3的浓度为3mol/L，将此溶液200mL中Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀分离出来，至少需要1.6mol/L的NaOH溶液的体积是（ ）

(A)3.2L (B)2L (C)1.5L (D)1.8L

7. 同量Al2（SO4）3分别与适量下列溶液反应，可能生成沉淀的物质的量最大的是（ ），沉淀质量最大的是（ ）

(A)NH3· H2O (B)NaAlO2 (C)NaOH (D) Ba（OH）2

8.在下列操作中最终能产生沉淀的是( )

(A)向NaOH溶液中滴加Al2(SO4)3溶液至过量 (B)向NaAlO2溶液中滴加盐酸至过量

(C)向石灰水中滴加磷酸至过量 (D)向AgNO3溶液中滴加氨水至过量

9.有100毫升3摩/升的NaOH溶液和100毫升1摩/升的AlCl3溶液。(a)将NaOH溶液逐滴滴加到AlCl3溶液中，边滴边振荡，直到滴完；(b)将AlCl3溶液逐滴滴加到NaOH溶液中，边滴边振荡，直至滴完。对上述两处实验过程，说法正确的是( )

( A )现象相同，沉淀质量相等 ( B )现象相同，沉淀质量不相等

( C )现象不相同，沉淀质量相等 ( D )现象不相同，沉淀质量不相等

10.下列反应加入过量试剂仍能保持透明溶液的是( )