硫酸铝钾与氢氧化钡反应.doc

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
Al（OH）3
Al3+

（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×=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 mol③mol④mol⑤0 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( )
( A )在硫酸铝溶液中滴加过量氨水
( B )在氯化镁溶液中滴加过量的烧碱溶液
( C )在偏铝酸钠溶液中加入过量盐酸
( D )在氯化钙溶液中通入过量的二氧化碳
11.向一种混合溶液中加入过量氨水得到白色沉淀和无色溶液，过滤后再向沉淀中加入过量烧碱溶液，沉淀部分溶解，经过滤得无色溶液，则该混合溶液中含有阳离子的组合是( )
( A )Ag+、Na+、Mg2+ ( B ) Ag+、Cu2+、Mg2+
( C )Ag+、Mg2+、Al3+ ( D ) Cu2+、Mg2+、Al3+
12.下列各实验操作过程中，能发生Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓离子反应的是（ ）
(1)向铝盐溶液中不断滴入烧碱溶液直至过量
(2)向偏铝酸盐溶液中不断滴入盐酸直至过量
(3)向烧碱溶液中不断滴入铝盐溶液直至过量
(4)向盐酸中不断滴入偏铝酸盐溶液直至过量
(A)只有(1)、(2) (B)只有(3) (C)只有(3)、(4) (D)都未发生上述离子反应
13.下列各组反应中，最后得到Al(OH)3沉淀的是( )
( A )将Al2O3固体粉末加到沸水中
( B )将CO2气体通入NaAlO2溶液中
C )将过量金属钠投入到NaAlO2溶液中
( D )向200毫升1摩/升NaOH溶液中加入50毫升1摩/升的AlCl3溶液
14.下列物质：①NaHCO3,②Al(OH)3,③NH4HS,④K2SO4,⑤AgNO3中既能跟盐酸反应又能跟氨水反应的是（ ）。
(A)①，③，⑤； (B)②，⑤； (C)③，⑤； (D)③，④。
15.下列各组物质中的每一种均既能与NaOH溶液反应，又能与稀H2SO4反应的是
(A) NaHCO3 Al2O3 Al(OH)3 (B) NH4NO3 AgNO3 [Ag(NH3)2]OH
(C) NaHSO4 NaHSO3 NaHS (D) Al AlCl3 KAlO2
16.下列实验中，振荡后体系浑浊的是（ ）
(A)氨水中滴入几滴硝酸银溶液 (B)磷酸溶液中滴入几滴澄清石灰水
(C)硫酸铝溶液中滴入几滴氢氧化钠溶液 (D)硝酸溶液中滴入几滴偏铝酸钠溶液
17、某铝盐和过量NaOH溶液反应，然后向其中滴加NaHSO4溶液，反应中产生沉淀的质量和加入NaHSO4溶液体积之间的关系，符合下列各图中的（ ）(纵坐标表示沉淀的量，横坐标表示加入NaHSO4溶液的体积)

18、工业上用电解冰晶石(Na3AlF6)和氧化铝的熔融混合物冶炼金属铝，白云石(CaCO3· MgCO3)是一种含镁的矿物，下列物质的主要成分不属于复盐的是（ ）
(A) 明矾 (B)冰晶石 (C)光卤石 (D)白云石
19．准确称取6 g铝土矿样品(含A12O3、Fe2O3、SiO2)放人盛有100 mL某浓度硫酸溶液的烧杯中，充分反应后过滤，向滤液中加入10 mol／L的NaOH溶液，产生的沉淀质量m与加入的NaOH溶液的体积V的关系如图所示：

请填空回答：(1)H2SO4溶液的物质的量浓度为____；
(2)若a=2.3，用于沉淀Fe3+消耗NaOH的体积是_____ mL，铝土矿中各组成成分的质量：
A12O3为____.
能力提高
1．明矾是一种较好的净水剂，这是因为（ ）
A．本身有较强的吸附性 B．本身与悬浮杂质生成沉淀
C．Al3+水解呈酸性 D．Al3+水解生成的Al(OH)3有吸附作用
2. 1摩/升的AlCl3溶液50毫升，加入金属钠完全钠完全反应，恰好形成只含NaCl和NaAlO2的澄清溶液，加入的钠应是( )
( A )0.05摩尔 ( B )0.15摩尔 ( C )0.2摩尔 ( D )0.25摩尔
3. 向50mL1mol/L AlCl3溶液中加入1.5mol/L NaOH溶液amL，充分反应后，生成的沉淀物为0.02mol，则a的数值可能是（ ）。
(A) 40； (B)65； (C)90； (D)120。
4. 某学生在实验室做了5个实验：
(1)在铝盐溶液中逐滴加入稀氨水直至过量，(2)在明矾溶液中加入NaOH溶液直至过量，(3)在强碱性溶液中逐滴加入铝盐溶液直至过量，(4)在偏铝酸钠溶液中通入CO2直至过量，(5)在强酸溶液中逐滴加入偏铝酸钠溶液直至过量。

并根据以上实验画出下列5种图象（纵坐标为沉淀物质的量，横坐标为溶液中加入物质的量）实验与图象对立关系正确的是（ ）
(A) (1)和(a) (B)(2)和(b) (C)(3)和(e) (D)(4)和(d) (E)(5)和(c)
5．有甲、乙两瓶无色溶液，已知它们只可能是A1Cl3溶液和 NaOH溶液。现做如下实验：①取440 mL甲溶液与120 mL乙溶液反应产生1．56 g沉淀；②若取120 mL甲溶液与440 mL乙溶液反应，也产生1．56 g沉淀；③若取120 mL甲溶液与400 mL乙溶液反应，则产生3.12 g沉淀。试通过计算和推理判断：甲溶液为______溶液，甲溶液的物质的量浓度为______，乙溶液的物质的量浓度为______。
6. 普通泡沫灭火器内的玻璃瓶里盛硫酸铝溶液，铁筒中盛饱和NaHCO3溶液将两溶液混和便可以灭火，反应方程式是____________________________
(1)若将NaHCO3溶液改为NaCO3溶液，效果好不好？___________为什么？
________________________________________________________________
(2)若将NaHCO3放在玻璃瓶中，将Al2(SO4)3盛在铁筒里，效果好不好_________，为什么__________________________________
7. 某无色溶液可能由Ba(NO3)2、MgCl2、KHS、KOH、Al2(SO4)3中的一种或几种混合而成，在此无色溶液中滴加稀HNO3，先产生白色沉淀 ，而后白色沉淀又会溶解，变为无色溶液。试填写下列空白：
（1）组成该无色溶液的确切成分是____________，形成该无色溶液的离子方程式是________________。
（2）滴加稀HNO3产生白色沉淀的离子方程式是____________，继续滴加HNO3使白色沉淀溶解的离子方程式是________________。
8．实验室中有甲、乙、丙3位学生在做制备氢氧化铝实验。3位学生桌上都放有同样药品：231g浓度为70%的硫酸，含杂质苛性钾20%的烧碱140g及足量的铝屑。最后甲、乙、丙3位学生分别制得W1g，W2g，W3g。由于制备方法不同，故得氢氧化铝质量为W2＜W1＜W3。
（1）制得W1g氢氧化铝的学生所用方法的离子方程式为：
________________________。
（2）制得W2g氢氧化铝的学生所得Al（OH）3的物质的量为：________mol。
（3）W3为____________g。

9．有Al2(SO4)3和MgSO4的混合物，用适量的水将混合物完全溶解，再加入KOH溶液，析出沉淀的质量随加入KOH溶液体积变化，如图则混和物中Al2(SO4)3和MgSO4的物质的量之比是---------。

10．使含有amol Al3+的A溶液中的铝元素和含有bmol[Al(OH)4]-的B溶液中的铝元素全部转化为Al(OH)3沉淀，通过计算讨论有几种途径。要求：（1）不准另加固体和液体试剂。（2）要答出每种途径所需试剂和物质的量。
高考聚焦
1．下列各组稀溶液，不用其它试剂或试纸，仅利用溶液间的相互反应。就可以将它们区别开的是（　　）
A．硝酸钾 硫酸钠　氯化钙　氯化钡　　　　B．硫酸 硫酸铝 氯化钠 氢氧化钠
C．盐酸 硫酸钠　碳酸钠　氢氧化钠　　　　D．硫酸氢钠 硫酸镁 碳酸钠 氢氧化钠