高一化學(xué)永安一中鋁三角及鋁的圖像

第四章第二節(jié)鋁金屬材料【歸納小結(jié)】鋁及其化合物之間的轉(zhuǎn)化(1)Al3＋―→Al(OH)3或[Al(OH)4]－。①與弱堿(如氨水)或少量強(qiáng)堿反應(yīng)生成Al(OH)3。Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NHAl3＋＋3OH―===Al(OH)3↓②與過(guò)量強(qiáng)堿反應(yīng)生成[Al(OH)4]－。Al3＋＋4OH―===[Al(OH)4]－(2)Al(OH)3―→Al3＋或[Al(OH)4]－。①與強(qiáng)酸反應(yīng)生成Al3＋。Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O②與強(qiáng)堿反應(yīng)生成[Al(OH)4]－。Al(OH)3＋OH―===[Al(OH)4]－(3)[Al(OH)4]－―→Al(OH)3或Al3＋。①與弱酸(如碳酸)或少量強(qiáng)酸反應(yīng)生成Al(OH)3。[Al(OH)4]－＋CO2(過(guò)量)===Al(OH)3↓＋HCO或2[Al(OH)4]－＋CO2(少量)===2Al(OH)3↓＋CO＋H2O[Al(OH)4]－＋H＋(少量)===Al(OH)3↓＋H2O②與過(guò)量強(qiáng)酸反應(yīng)生成Al3＋。[Al(OH)4]－＋4H＋===Al3＋＋4H2O③與鋁鹽反應(yīng)生成Al(OH)3。3[Al(OH)4]－＋Al3＋===4Al(OH)3↓

A、B、C、D、E五種化合物，均含有某種常見(jiàn)金屬元素，A中又含有鉀元素，它們的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，其中A為澄清溶液，C為難溶的具有兩性的白色固體，E則易溶于水。(1)寫(xiě)出化學(xué)式。A________，C________，D________，E________。K[Al(OH)4]Al2O3AlCl3Na[Al(OH)4](1)等量的鋁分別與足量鹽酸和NaOH溶液反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣的體積比為1∶1。(2)足量的鋁分別與等物質(zhì)的量的鹽酸和NaOH溶液反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣的體積比為1∶3。(3)一定量的鋁分別與一定量的鹽酸和NaOH溶液反應(yīng)，若產(chǎn)生氫氣的體積比介于1∶3和1∶1之間時(shí)，有：①鋁與鹽酸反應(yīng)時(shí)，鋁過(guò)量而鹽酸不足，②鋁與NaOH溶液反應(yīng)時(shí)鋁不足而NaOH過(guò)量?！練w納小結(jié)】甲、乙兩燒杯中各盛有100mL3mol·L－1的鹽酸和氫氧化鈉溶液，向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉，反應(yīng)結(jié)束后測(cè)得生成的氣體體積比為V(甲)∶V(乙)＝1∶2，則加入鋁粉的質(zhì)量為(

)A．5.4gB．3.6gC．2.7gD．1.8g【練習(xí)】解析：其反應(yīng)原理分別為：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑；2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑。可見(jiàn)當(dāng)參加反應(yīng)的HCl和NaOH的物質(zhì)的量一樣多時(shí)，產(chǎn)生H2的體積比是1∶3，而題設(shè)條件體積比為1∶2，說(shuō)明此題投入的鋁粉對(duì)鹽酸來(lái)說(shuō)是過(guò)量的，而對(duì)NaOH來(lái)說(shuō)是不足的。2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑

6mol

3mol3mol·L－1×0.1L

0.15mol則Al與NaOH反應(yīng)生成的H2為0.15mol×2＝0.3mol。2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑2×27g

3mol5．4g

0.3mol即投入的鋁粉為5.4g。答案：A

3.滴加過(guò)程中鋁元素的存在形式分析。(1)向1L1mol·L－1的AlCl3溶液中滴加NaOH溶液。(2)向1L1mol·L－1的Na[Al(OH)4]溶液中滴加稀鹽酸。

特別提醒：(1)NaOH溶液和AlCl3溶液滴加順序不同，則現(xiàn)象不同，可以用互滴的方法鑒別這兩種溶液，同理，稀鹽酸和Na[Al(OH)4]溶液也可這樣鑒別。(2)向鋁鹽中滴強(qiáng)堿溶液，若已知生成的Al(OH)3沉淀的量，只要沉淀量不為最大值和零，消耗OH－的量有兩種可能。①若OH－不足，消耗n(OH－)＝n[Al(OH)3]。②若OH－足量，消耗OH－共有兩步：將Al3＋全部轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀：Al3＋～3OH－～Al(OH)3(最大值)，再反應(yīng)掉部分Al(OH)3：Al(OH)3(反應(yīng))～OH－～[Al(OH)4]－。向20mLAlCl3溶液中滴入2mol·L－1NaOH溶液時(shí)，沉淀質(zhì)量與所滴加NaOH溶液體積(mL)關(guān)系如圖所示：(1)圖中A點(diǎn)表示的意義是____________________________________________________。(2)圖中B點(diǎn)表示的意義是____________________________________________________。(3)上述兩步用總的離子方程式可表示為_(kāi)_________________________________________________________________________________________________________。(4)假設(shè)溶液中有0.39gAl(OH)3沉淀，則此時(shí)用去NaOH溶液體積為_(kāi)_______。解析：把NaOH溶液滴入AlCl3溶液中，先產(chǎn)生Al(OH)3

沉淀，其質(zhì)量最大值為A點(diǎn)，然后全部消失溶解(B點(diǎn))。其總反應(yīng)的離子方程式為Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－。當(dāng)有0.39gAl(OH)3沉淀生成時(shí)有兩種情況，①AlCl3過(guò)量，加入的NaOH使Al3＋部分產(chǎn)生沉淀，通過(guò)Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓可計(jì)算出沉淀：n(NaOH)＝3n[Al(OH)3]＝0.015mol，V(NaOH)＝＝0.0075L。②NaOH過(guò)量，使生成的Al(OH)3部分溶解后剩余0.39g。AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl

3mol

1mol

n1(NaOH)

0.01moln1(NaOH)＝0.03mol，Al(OH)3＋NaOH===Na[Al(OH)4]1mol

1mol0．005mol

n2(NaOH)n2(NaOH)＝0.005mol，共消耗NaOH0.035mol。V(NaOH)＝＝0.0175L。答案：(1)沉淀質(zhì)量最大值(2)沉淀完全消失(3)Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－(4)7.5mL或17.5mL?變式訓(xùn)練3．在Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中，滴加NaOH溶液，生成沉淀的量與滴入NaOH溶液的體積關(guān)系如圖所示，則原混合液中Al2(SO4)3與MgSO4的物質(zhì)的量濃度之比為(D)A．6∶1

B．3∶1

C．2∶1

D．1∶2解析：據(jù)圖示，V(NaOH)為50～60mL時(shí)發(fā)生反應(yīng)Al(OH)3＋NaOH===Na[Al(OH)4]，又V(NaOH)為0～50mL時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為：Al3＋＋