铝三角及其图像.ppt
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1、铝三角及其图像4Al3O2 =2 Al2O3点燃点燃2Al2O3=4Al 3O2 电解电解2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H22Al+6H+=2Al3+3H22Al(OH)3=Al2O3+3H2OAl2O3+6H+=2Al3+3H2OAl2O3+2OH-+=2AlO2-+H2O Al3+3OH-=Al(OH)3Al(OH)3+3H+=Al3+3H2OAl(OH)3+OH-=AlO2-+2H2OAlO2-+H+H2O=Al(OH)3Al3+4OH-=AlO2-+2H2O(13)AlO2-+4H+=Al3+2H2O3“铝三角铝三角”的应用的应用(1)、鉴别、鉴别(利用滴加顺序不同,现象
2、不同利用滴加顺序不同,现象不同)AlCl3溶液中滴加溶液中滴加NaOH溶液现象为:先生成白色沉淀,后沉淀又溶液现象为:先生成白色沉淀,后沉淀又溶解。而溶解。而NaOH溶液中滴加溶液中滴加AlCl3溶液现象为:开始无明显现象,后产溶液现象为:开始无明显现象,后产生白色沉淀,不溶解。生白色沉淀,不溶解。(2)、分离提纯、分离提纯 利用利用Al能溶于强碱溶液,能溶于强碱溶液,分离分离Al与其他金属的混合物。与其他金属的混合物。利用利用Al2O3能与强碱反应,能与强碱反应,分离分离Al2O3与其他金属氧化物。与其他金属氧化物。利用利用Al(OH)3的两性,的两性,分离分离Al3与其他金属阳离子。与其他
3、金属阳离子。【注注意意】当当溶溶液液中中有有多多种种离离子子时时要要注注意意离离子子之之间间的的反反应应顺顺序序。如如向向含含有有H+、NH4+、Mg 2+、Al 3+离离子子的的混混合合溶溶液液中中逐逐滴滴滴滴入入NaOH溶溶液液时时,NaOH先先与与H+反反应应,然然后后才才与与Mg2+、Al3+反反应应生生成成Mg(OH)2、Al(OH)3沉沉淀淀,再再与与NH4+反反应应,最最后后过过量量的的NaOH会会溶溶解解Al(OH)3。因因AlCl3与与NaOH反反应生生成成的的Al(OH)3能能和和NaOH继续反反应,其其计算方法算方法类似于似于CO2与澄清石灰水的反与澄清石灰水的反应,其,
4、其规律如下:律如下:(2)求反应物强碱的物质的量求反应物强碱的物质的量若碱不足:若碱不足:n(OH)3nAl(OH)3若碱若碱过量:量:n(OH)4n(Al3)nAl(OH)33、铝三角的计算、铝三角的计算(1)求产物求产物Al(OH)3的物质的量的物质的量当当 n(OH)3n(Al3)时时,nAl(OH)3 13 n(OH)当当3n(Al3)n(OH)n(Al(OH)3)=0.01mol,可知有两种,可知有两种可能:可能:NaOH不足或不足或NaOH过过量。量。由反由反应应:Al(OH)3+)3H+=Al3+3H2O 和和 Al(OH)3 +OH=AlO2 +2H2O可知:当碱不足可知:当碱
5、不足时时,V(NaOH)=7.5 mL 当碱当碱过过量量时时,V(NaOH)=(0.033+0.02)/4 L=0.0275L=27.5 mL3.相同相同质质量的下列物量的下列物质质分分别别与等与等浓浓度的度的NaOH溶液反溶液反应应,至体系中均,至体系中均无固体物无固体物质质,小号碱量最多的是,小号碱量最多的是 A.Al B.Al(OH)3 C.AlCl3 D.Al2O3A【析解析解】根据反根据反应应有物有物质质的量关系的量关系A:1mol Al 1molNaOH;B:1molAl(OH)3 3molNaOHC:1mol AlCl3 4molNaOH;D:1mol Al2O3 2molNaO
6、H若消耗若消耗4molNaOH,需,需m(Al)=427 g=108 g;需需 m Al(OH)3=478 g=312 g;需需 m(AlCl3)=1135.5 g=136.5 g;需需 m(Al2O3)=2102 g=204 g;由此可知,相同由此可知,相同质质量量时时,Al消耗消耗NaOH最多。最多。3.镁镁和和铝铝分分别别与等与等浓浓度、等体度、等体积积的的过过量稀硫酸量稀硫酸N反反应应,产产生气体的体生气体的体积积(V)与与时间时间(t)关系如关系如图图所示。所示。则则反反应应中中镁镁和和铝铝的是的是A.物物质质的量之比的量之比为为 3:2B.质质量之比量之比为为 3:2C.摩摩尔尔质
7、质量之比量之比为为 2:3D.反反应应速率之比速率之比为为 2:3A【析解析解】反反应应方程式方程式为为Mg+H2SO4=MgSO4+H2 ,2 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2由由图图象可知,象可知,产产生的生的H2 量相同。各量相同。各产产生生1molH2时时,需,需Mg1mol,质质量量24g,需,需Al 2/3mol,质质量量为为18g。故。故A正确;正确;B、C错误错误;Mg的反的反应应速率比速率比Al大,大,D错误错误。4.把把Ba(OH)2溶液滴入明溶液滴入明矾矾溶液中,使溶液中,使SO42全部全部转转化成化成BaSO4沉淀,沉淀,此此时铝时铝元素的主要存在形式是
8、元素的主要存在形式是A.Al3+B.Al(OH)3C.AlO2 D.Al3+和和Al(OH)3C【析解析解】明明矾矾 KAl(SO4)212H2O溶液中溶液中Al3+与与SO4 2的物的物质质的量之比的量之比为为1:2。若沉淀。若沉淀2mol SO42,则则需需2molBa(OH)2,提供,提供4molOH。恰好把。恰好把1mol Al3+完全完全转转化化为为 AlO2。5.将将50mL某未知某未知浓浓度的度的AlCl3溶液分溶液分别别加到加到60mL 1mol/L的的NaOH溶溶液或液或60mL 3mol/L的的NaOH溶液中,均能得到溶液中,均能得到1.56gAl(OH)3沉淀,沉淀,则则
9、此此AlCl3溶液的溶液的浓浓度可能是度可能是A.0.4mol/L B.0.5mol/L C.0.6mol/L D.1mol/L【析解析解】由由题题意可知第一份意可知第一份 NaOH溶液中含溶溶液中含溶质质0.06mol,第第一份一份 NaOH溶液中含溶溶液中含溶质质0.18mol,加入等量加入等量Al3+,生成的,生成的Al(OH)3也也等量,等量,说说明第一份明第一份 NaOH溶液中溶液中NaOH不足,不足,Al3+过过量;第二份量;第二份 NaOH溶液中溶液中NaOH过过量。反量。反应应后后铝铝元素以元素以Al3+和和AlO2 的形式存在。的形式存在。由反由反应应Al3+3OH=Al(O
10、H)3 Al3+4OH =AlO2+H2O0.02mol 0.06mol 1.56/78mol c(AlCl3)=(0.02+0.03)mol/0.05L=1mol/L D0.03mol (0.18-0.06)mol 6.将将15.6gNa2O2和和5.4gAl同同时时投入一定量水中,充分反投入一定量水中,充分反应应后得到后得到200 mL溶液,再向溶液,再向该该溶液中溶液中缓缓慢地通入慢地通入标标况下的况下的HCl气体气体6.72L,若反,若反应过应过程中溶液的体程中溶液的体积积保持不保持不变变,则则A.反反应过应过程中得到程中得到6.72L的气体的气体(标标况况)B.最最终终得到的溶液中得
11、到的溶液中c(Na+)=c(Cl)+c(OH)C.最最终终得到得到7.8g的沉淀的沉淀 D.最最终终得到的溶液中得到的溶液中c(NaCl)=0.15mol/L【析解析解】由由题题知知n(Na2O2)=0.2mol,n(Al)=0.2mol,发发生反生反应应:2Na2O2 +2H2O=4NaOH+O2 2Al+2NaOH+2H2O=4NaAlO2 +3H2可知生成气体可知生成气体0.4mol,标标况下的体况下的体积为积为8.96L;加入加入盐盐酸先和酸先和过过量量的的NaOH反反应应,剩余,剩余0.1mol和和NaAlO2反反应应生成生成0.1mol Al(OH)3:NaAlO2 +HCl+H2
12、O =NaCl +Al(OH)3 最最终终溶液溶液为为0.3molNaCl、0.1molNaAlO2C7.将将mg镁镁和和铝铝的混合物中加入适量的稀硫酸,恰好完全反的混合物中加入适量的稀硫酸,恰好完全反应应生成生成标标况况下的气体下的气体bL。向反。向反应应后的溶液中加入后的溶液中加入c mol/L的的KOH溶液溶液VmL,使,使金属离子金属离子刚刚好沉淀完全,得到的沉淀好沉淀完全,得到的沉淀质质量量为为ng。再将得到的沉淀灼。再将得到的沉淀灼烧烧至至质质量不再量不再变变化化为为止,得到固体止,得到固体pg。则则下列关系不正确的是下列关系不正确的是【析解析解】向向mgMg、Al的混合物中加入适
13、量的稀的混合物中加入适量的稀H2SO4,恰,恰好完全反好完全反应应,溶液中只有,溶液中只有MgSO4、Al2(SO4)3两种物两种物质质,且,且Mg2+与与Al3+的的质质量和量和为为mg;向反;向反应应后的溶液中加入后的溶液中加入c mol/L的的KOH溶液溶液VmL,使,使金属离子金属离子刚刚好沉淀完全,好沉淀完全,发发生的反生的反应应是:是:Mg2+2OH=Mg(OH)2 Al3+3OH=Al(OH)3 则则得到沉淀的得到沉淀的质质量是量是Mg2+与与Al3+的的质质量与量与KOH中的中的OH质质量和,量和,所以:所以:n=m+17103Vc=m+0.017Vc ,故,故C错误错误。C8
14、.某无色溶液中已知含有某无色溶液中已知含有H+、Mg2+、Al3+等阳离子,逐滴加入等阳离子,逐滴加入NaOH溶液,溶液,则则消耗消耗NaOH溶液的体溶液的体积积(x轴轴)与生成沉淀量与生成沉淀量(y轴轴)间间的函数关的函数关系如系如图图,则则下列下列图图中正确的是中正确的是B9.某硝酸某硝酸铝铝和硝酸和硝酸镁镁的混合溶液中逐滴加入的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,直至溶液,直至过过量。量。下列表示下列表示NaOH的加入量的加入量(x)与沉淀的生成量与沉淀的生成量(y)的关系的关系图图正确的是正确的是C10.将物将物质质X逐逐渐渐加入加入(或通入或通入)Y溶液中,生成沉淀量与加入的物溶液中,生
15、成沉淀量与加入的物质质的量的量间间关系如关系如图图所示,所示,则则符合符合图图示情况的是示情况的是C【析解析解】A发发生反生反应应Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O,CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2知其知其图图象象为图为图1;B中的反中的反应为应为HCl+NaAlO2+H2O=Al(OH)3+NaCl,其,其图图象象为图为图2;D的反的反应应是是 AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O。3NaAlO2+AlCl3+6H2O=4Al(OH)3+3NaCl,则则其其图图象象为图为图3。11.已已知知Ba(AlO2)2可可溶溶于于水水。右右图表表示示的的是是
16、向向Al2(SO4)3溶溶液液中中逐逐滴滴加加入入Ba(OH)2溶溶液液时,生生成成沉沉淀淀的的物物质的的量量y与与加加入入Ba(OH)2的的物物质的的量量x的的关关系系。下下列列有有关关叙叙述述正正确确的的是是Aab时沉淀的物沉淀的物质的量:的量:Al(OH)3比比BaSO4多多Bcd时溶液中离子的物溶液中离子的物质的量:的量:AlO2比比Ba2少少Cad时沉淀的物沉淀的物质的量:的量:BaSO4可能小于可能小于Al(OH)3Dde时溶液中离子的物溶液中离子的物质的量:的量:Ba2可能等于可能等于OH【解析】【解析】向向Al2(SO4)3溶液中滴加溶液中滴加Ba(OH)2溶液,开始溶液,开始
17、阶阶段段Al3与与OH、SO42与与Ba2形成沉淀:形成沉淀:2Al33 SO42 3Ba26OH=2Al(OH)33BaSO4当当Al2(SO4)3与与Ba(OH)2的物的物质质的量之比的量之比为为1:3时时,所有离子恰好完全沉淀,所有离子恰好完全沉淀,沉淀的物沉淀的物质质的量和的量和质质量均达到最大,此量均达到最大,此时对应时对应的点的点为为b点。在点。在ob范范围围内,内,BaSO4的物的物质质的量均比的量均比Al(OH)3多;在多;在b点后点后继续继续加入加入Ba(OH)2,Al(OH)3沉沉淀开始溶解:淀开始溶解:2Al(OH)3Ba(OH)2=Ba(AlO2)24H2O,至,至d点
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