1、第 2 讲 铝及其化合物 基础盘点 一、铝的化学性质1铝与氧气反应用坩埚钳夹住一小块铝箔，在酒精灯上加热至其熔化，会看到的现象是。原因是_，反应的化学方程式是。铝箔熔化，失去光泽，但熔化的铝并不滴落铝箔加热时与O2发生反应生成氧化膜，使内部的铝被Al2O3包裹着，所以熔化的铝不易滴下4Al3O2=2Al2O3第4章 金属及其化合物 金属材料2铝与酸的反应铝与稀硫酸反应的离子方程式为：_。3铝与强碱的反应铝与 NaOH 溶液反应的离子方程式为：_。4铝热反应Al 与 Fe2O3 共热的化学方程式为：_。2Al6H=2Al33H22Al2OH6H2O=2Al(OH)43H22AlFe2O3Al2O
2、32Fe思考 1 铝是活泼金属，为什么铝制品具有一定的耐腐蚀能力常用来作各种材料？提示 因为铝易与空气中的氧气反应生成保护膜，保护着内部金属不易被腐蚀。思考 2 铝热反应发生的原因是什么？提示 镁条燃烧，放出一定的热量，KClO3 作为引燃剂在受热状态下同时发生分解，使氧化铁粉末和铝粉在较高温度下发生反应：2AlFe2O3=高温 2FeAl2O3，该反应放出大量的热，发出耀眼的白光，生成的铁在高温下呈熔化状态。二、铝的重要化合物1氧化铝和氢氧化铝的比较氧化铝(Al2O3)氢氧化铝Al(OH)3物理性质白色固体，熔点很高白色胶状物质，难溶于水化学性质与酸反应_与碱反应_加热_Al2O36H=2A
3、l33H2OAl(OH)33H=Al33H2OAl2O32OH3H2O=2Al(OH)4Al(OH)3OH=Al(OH)4不分解2Al(OH)3Al2O33H2O2.常见的铝盐(1)硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。(2)明矾的化学式为：，它是色晶体，_溶于水，水溶液 pH7(填“”或“”)。明矾可以净水，其净水的原因是：_ _。制备方法Al(OH)3加热分解Al3与氨水反应；Al(OH)4溶液中通CO2主要用途作耐火材料；冶炼铝的原料制药；净水作用KAl(SO4)212H2O无可23 57.5故甲中铝过量，乙中铝不足(即碱过量)。答案 B考点二 Al(OH)3 的制备与
4、试剂的选择1实验原理方案一 用铝盐(Al3)制取 Al(OH)3加入氨水至沉淀完全，一般不用 NaOH 等强碱。Al33NH3H2O=Al(OH)33NH4方案二 用铝屑、烧碱、稀 H2SO4 制取 Al(OH)3方法一：AlH2SO4Al3 NH3H2OAl(OH)3；方法二：AlNaOHAl(OH)4CO2 Al(OH)3；方法三：AlH2SO4Al3AlNaOHAl(OH)4 H2O Al(OH)3。每制取 1 mol Al(OH)3，方法一耗 H和 OH各 3 mol；方法二耗 H和 OH各 1 mol；方法三耗 H和 OH各3/4 mol。故方法三最节省原料。2实验步骤(以方案一为例
5、)在试管里加入 10 mL 0.5 mol/L 的 Al2(SO4)3 溶液，滴加氨水，生成白色沉淀，继续滴加氨水，直至不再产生沉淀为止。过滤，用蒸馏水洗涤沉淀，可得到较纯净的 Al(OH)3。3注意事项(1)氢氧化铝易溶于强碱而不溶于氨水，因此实验室制备氢氧化铝时一般不用氢氧化钠等强碱代替氨水，以免强碱过量时氢氧化铝溶解，或强碱不足时铝离子未完全沉淀。(2)洗涤氢氧化铝沉淀，其目的是洗去氢氧化铝表面附着的硫酸铵等杂质。(3)洗涤的方法是：向盛有氢氧化铝沉淀的过滤器中倒入适量蒸馏水至刚好浸没沉淀，等水自然流出后，再重复操作 23 次。例 2 甲、乙、丙三位同学用规定的药品制备 Al(OH)3。
6、规定必用的药品如下：350 g 70%H2SO4 溶液、NaOH 固体 240 g、足量铝屑、水(不能用其他药品)。甲、乙、丙用各自设计的方案制得 Al(OH)3 的质量分别是 W1、W2、W3。三种实验方案如下：甲：铝 加 NaOH 溶液 加 H2SO4 溶液 W1 g Al(OH)3乙：铝 加 H2SO4 溶液 加 NaOH 溶液 W2 g Al(OH)3丙：铝 加H2SO4溶液铝 加NaOH溶液 W3 g Al(OH)3试回答：(1)从充分利用原料、降低成本和提高产率等因素分析，实验方案最合理的是_。(2)三位学生制得的 Al(OH)3，W1、W2、W3 其质量由大到小的顺序是_。(3)
7、制得 Al(OH)3 的最大质量是_。解析 甲：2Al2OH6H2O=2Al（OH）43H2Al（OH）4H=Al(OH)3+H2O乙：2Al6H=2Al33H2Al33OH=Al(OH)3丙：Al3HAl3，3Al3OH3Al（OH）4所以 Al33Al（OH）4=4Al(OH)3分析：(从化学方程式计量数看)甲：制取 2 mol Al(OH)3消耗 H 2 mol，OH 2 mol。乙：制取 2 mol Al(OH)3消耗 H 6 mol，OH 6 mol。丙：制取 4 mol Al(OH)3消耗 H 3 mol，OH 3 mol。即制取 2 mol Al(OH)3消耗 H 1.5 mol
8、，OH 1.5 mol。结论是丙以较少的原料制出较多的 Al(OH)3，最好；乙以较多的原料制出较少的产品，最差。相同的原料制取的Al(OH)3质量应是 W3W1W2。n(H)350 g70%98 g/mol25 moln(OH)240 g40 g/mol6 mol由电荷守恒：OH过量，按 H计算按丙的方法：3H3OH4Al(OH)33 mol 312 g5 mol xx312 g5 mol3 mol520 g。答案(1)丙(2)W3W1W2(3)520 g考点三 学科思想 用数形结合思想理解 Al3、Al(OH)3、Al(OH)4三者之间关系及相关计算1把强碱溶液逐滴加入到铝盐(Al3)溶液
9、中至过量(1)现象：先有白色沉淀产生，然后沉淀逐渐溶解。(2)有关反应：A B：Al33OH=Al(OH)3B D：Al(OH)3OH=Al(OH)4(3)图象(4)有关计算根据 AlCl3 和 NaOH 的量计算生成 Al(OH)3 的量根据 AlCl3 和 Al(OH)3 的量计算需要 NaOH 的量NaOH的量n(NaOH)当NaOH不足时n(NaOH)3nAl(OH)3当NaOH过量时n(NaOH)3n(Al3)n(Al3)nAl(OH)34n(Al3)nAl(OH)3例 3 向 30 mL 1 mol/L 的 AlCl3 溶液中逐渐加入浓度为 4 mol/L 的 NaOH 溶液，若产
10、生 0.78 g 白色沉淀，则加入的 NaOH 溶液的体积可能为()A3 mL B7.5 mL C15 mL D17.5 mL解析 已知 n(AlCl3)0.03 mol，nAl(OH)30.01 mol，由沉淀的物质的量小于氯化铝的物质的量可推知此题可能有两个答案：一是氢氧化钠不足，二是氢氧化钠过量。由两者反应的离子方程式知 Al33OH=Al(OH)3，Al(OH)3OH=Al（OH）4当碱的量不足时，则 V(NaOH)7.5 mL；当碱过量时，则 V(NaOH)0.0330.024 L0.027 5 L27.5 mL答案 B2把铝盐(Al3)溶液逐滴加入到强碱溶液中至过量(1)现象：先无
11、明显现象，然后逐渐产生大量的白色沉淀。(2)有关反应：A B：Al34OH=Al(OH)4B C：Al33Al(OH)4=4Al(OH)3(3)图象3在Al(OH)4溶液中逐滴加入强酸至过量(1)现象：先生成白色沉淀，随后沉淀逐渐溶解。(2)有关反应：A B：Al(OH)4H=Al(OH)3H2OB D：Al(OH)33H=Al33H2O(3)图象(4)有关计算根据 NaAl(OH)4和 HCl 计算生成 Al(OH)3 的量根据 Al(OH)3 和 NaAl(OH)4的量计算需要加入的 HCl 的量HCl的量n(HCl)当HCl不足时n(HCl)nAl(OH)3当HCl过量时n(HCl)nA
12、l(OH)43Al(OH)4nAl(OH)3 4nAl(OH)43nAl(OH)34.在强酸溶液中逐滴加入Al(OH)4溶液至过量(1)现象：先无明显现象，反应一段时间后逐渐产生白色沉淀。(2)有关反应：A B：4HAl(OH)4=Al34H2OB C：Al33Al(OH)4=4Al(OH)3(3)图象5明矾溶液中逐滴加入 Ba(OH)2 溶液至过量(1)现象：先有白色沉淀生成，然后部分沉淀溶解。(2)有关反应：O A：2KAl(SO4)23Ba(OH)2=2Al(OH)33BaSO4K2SO4A B：2Al(OH)3K2SO4Ba(OH)2=BaSO42KAl(OH)4(3)图象6向 Mg2
13、与 Al3的酸性溶液中逐滴加入强碱溶液(1)现象：无明显现象 出现沉淀 渐多 最多 减少 不变(2)反应O A：HOH=H2OA B：Al33OH=Al(OH)3Mg22OH=Mg(OH)2B C：Al(OH)3OH=Al(OH)4(3)图象例 4 某无色溶液中，已知含有 H、Mg2、Al3等阳离子，逐滴加入 NaOH(溶液)，则消耗 NaOH(溶液)体积(x 轴)和生成沉淀量(y 轴)之间的函数关系，可用下图表示，则下列图中正确的是()解析 与 OH反应的能力应是 HAl3Mg2(同浓度下)。此题解法为化学问题形象数学化(量化)。注意：Al3 Al(OH)3Al(OH)4图形是非等腰三角形。
14、B即时巩固 2 将 0.1 mol 的镁、铝混合物溶于 100 mL 2 mol/L 的H2SO4 溶液中，然后再滴加 1 mol/L 的 NaOH 溶液。请回答：(1)若在滴加 NaOH 溶液的过程中，沉淀质量 m 随加入 NaOH溶液的体积 V 变化的关系如下图所示。当 V1160 mL 时，则金属粉末中 n(Mg)_ mol，V2_ mL。(2)若在滴加 NaOH 溶液过程中，欲使 Mg2、Al3刚好沉淀完全，则滴入 NaOH 溶液的体积 V(NaOH)_mL。(3)若混合物仍为 0.1 mol，其中 Mg 粉的物质的量分数为a，用 100 mL 2 mol/L 的 H2SO4 溶解此混
15、合物后，再加入 450 mL 1 mol/L 的 NaOH 溶液，所得沉淀中无Al(OH)3。满足此条件的 a 的取值范围是_。解析(1)由图象可知 V1 mL NaOH 溶液是与过量H2SO4 反应的，则与 Mg、Al 反应的 H2SO4 为：0.2 mol0.16 mol120.12 mol，设 0.1 mol 的 Mg、Al 混合物中 Mg、Al 的物质的量分别为 x、y。则有方程组：xy0.1 molx1.5y0.12 mol 解得x0.06 moly0.04 mol当 加 入 V2 mL NaOH 溶 液 时，得 到 Mg(OH)2 沉 淀 和NaAl(OH)4，关系式为：Mg22O
16、H，Al34OH得 V2160 mL0.062 mol0.044 mol1 mol/L103mL/L440 mL。(2)当 Mg2、Al3刚好沉淀完全时，溶液中只有 Na2SO4，关系式 2NaOHH2SO4 得 V(NaOH)100 mL2 mol/L21 mol/L 400 mL。答案(1)0.06 440(2)400(3)12a1(3)当所得沉淀无 Al(OH)3 时，NaOH 溶液过量，反应后生成的溶质为 Na2SO4、NaAl(OH)4，则根据 Na 元素守恒有 n(NaOH)0.45 L1 mol/L0.1 L2 mol/L20.1(1a)mol。解得 a12，则满足此条件的 a
17、的取值范围是12a1。实验探究 Al 及其化合物的性质与实验探究铝的化学性质比较活泼，可以与酸、碱、盐都发生反应，有的反应比较复杂，可能涉及多个反应。实验探究 1 某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行研究。(1)下表为“铝与氯化铜溶液反应”实验报告的一部分：实验步骤实验现象将打磨过的铝片(过量)放入一定浓度的CuCl2溶液中产生气泡，析出疏松的红色固体，溶液逐渐变为无色反应结束后分离出溶液备用红色固体用蒸馏水洗涤后，置于潮湿空气中一段时间后固体由红色变为绿色视其主要成分为Cu2(OH)2CO3按反应类型写出实验中发生反应的化学方程式各一个(是离子反应的只写离子方程式)置换反应_；化合反应
18、_。(2)用石墨作电极，电解上述实验分离出的溶液，两极产生气泡。持续电解，在阴极附近的溶液中还可观察到的现象是_。解释此现象的离子方程式是_。(3)工业上可用铝与软锰矿(主要成分为 MnO2)反应来冶炼金属锰。用铝与软锰矿冶炼锰的原理是(用化学方程式表示)_。MnO2 在 H2O2 分解反应中作催化剂。若将适量 MnO2加入酸化后的 H2O2 溶液中，MnO2 溶解产生 Mn2，该反应的离子方程式是_。解析(1)由于 CuCl2溶液中 Cu2的水解使溶液呈酸性，所以会有 2Al6H=2Al33H2，也有 2Al3Cu2=2Al33Cu；单质铜在潮湿空气中由红色变为绿色，化学方程式可写成：2Cu
19、O2H2OCO2=Cu2(OH)2CO3。(2)用石墨作电极，电解 AlCl3溶液，电解的方程式为：2AlCl36H2O=电解 2Al(OH)33H23Cl2持续电解，电解水，阴极：2H2O2eH22OH从而使阴极区 OH浓度增大，所以会看到有白色沉淀生成，后沉淀逐渐溶解至消失。(3)类似于铝热反应根据题意可写出离子方程式：MnO2H2O22H=Mn2O22H2O。答 案 (1)2Al 6H=2Al3 3H2 或 2Al 3Cu2=2Al33Cu2CuO2H2OCO2=Cu2(OH)2CO3(2)生成白色沉淀，后沉淀逐渐溶解至消失Al33OH=Al(OH)3、Al(OH)3OH=Al(OH)4
20、(3)3MnO24Al3Mn2Al2O3MnO2H2O22H=Mn2O22H2O实验探究 2 为测定某镁铝合金(不含其他元素)中铝的质量分数，甲、乙两个学习小组设计了下列两种不同的实验方案进行探究。请回答下列问题：(一)甲组：实验方案：镁铝合金足量NaOH溶液测定剩余固体质量。实验步骤：称量：用托盘天平称量 2.7 g 镁铝合金粉末。溶解：将中药品加入烧杯中，用量筒量取至少_ mL 1 mol/L NaOH 溶液加入烧杯中，不断搅拌，充分反应，发生反应的离子方程式为_。过滤。洗涤：若未对过滤所得固体进行洗涤，测得铝的质量分数将_(填“偏高”、“偏低”或“不变”)，证明固体已洗涤干净的方法为_。
21、干燥、称量剩余固体的质量。(二)乙组：实验方案：等量 镁铝合金足量盐酸 测定生成气体的体积镁铝合金测定生成气体的体积足量NaOH溶液实验装置如下图，实验步骤如下：按图连接好装置。称取两份质量均为 0.3 g 的镁铝合金样品粉末，分别放入 A 装置左右两个管中，向 B 装置中加入一定量的水，把装置 A、B 的胶塞塞好，然后调节装置 C 的高度使 B 和 C中的液面相平，记录下此时的体积为 112 mL。通过注射器的针头向装置 A 左侧管中注入足量的稀盐酸，等不再有气泡产生时，调节装置 C 的高度，使 B 和 C中的液面相平记录下此时的体积为 448 mL。通过另一针头向装置 A 右侧管中加入足量
22、的稀 NaOH 溶液，等不再有气泡产生时，调节装置 C 的高度，使 B 和 C中的液面相平时记录下此时的体积为 672 mL。问题和讨论：(1)上述实验步骤和之间必须加一步_的操作，具体方法为_。(2)为使气体体积测定结果不至于引起很大偏差，除了应注意使 B 和 C 中的液面相平外，在反应完全后至读数之前，还需要注意的关键问题是(有几点写几点)：_。(3)计算合金中铝的质量分数时，是否需要将气体体积拆算为标准状况的体积？_(填“是”或“否”)，试根据题中数据计算出合金中铝的质量分数：_。解析(一)甲组：用极端假设法求算，若取用的 2.7 g 全部是 Al，所需 NaOH 溶液的体积为 V(Na
23、OH)0.1 mol1 mol/L0.1 L100 mL。Al 与 NaOH 溶液发生反应的离子方程式为 2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2。若未对过滤所得固体进行洗涤，残留的固体(镁)表面会吸附有其他离子，残留固体的质量会增大，则测得铝的质量分数会偏低。证明固体已洗涤干净的方法是取适量的最后一次洗涤液，向其中逐滴滴加稀盐酸至过量，若滴加过程中始终无沉淀生成说明已洗涤干净，原理为 HAl(OH)4=Al(OH)3+H2O 和 Al(OH)33H=Al33H2O(其他合理答案也行)。(二)乙组：(2)由于活泼金属与酸反应属于放热反应，为了减小测定误差，应将反应后的气体冷却至室温；在对量
24、气管进行读数时视线应该平视。(3)在计算合金中铝的质量分数时，不需要将气体体积换算成标准状况下的体积，理由：根据阿伏加德罗定律，同温同压下气体的体积之比等于气体的物质的量之比。在装置 A 左侧管中加入稀盐酸时，镁和铝都发生了反应，都放出了氢气，且氢气的体积之和为 448 mL112 mL336 mL；在装置 A 右侧管中加入稀 NaOH 溶液时，只有铝参与反应，且放出氢气的体积为 672 mL448 mL224 mL，进一步求出镁与稀盐酸反应放出的氢气体积为 336 mL224 mL112 mL。设每一份镁铝合金中，镁和铝的物质的量分别为 a、b，根据关系式 MgH2和 2Al3H2，则合金中
25、镁和铝的物质的量之比为ab 112 mL23224 mL34，进一步求出合金中铝的质量分数为：(Al)4 mol27 g/mol4 mol27 g/mol3 mol24 g/mol100%60%。答案(一)100 2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2偏低 取适量的最后一次洗涤液并向其中逐滴滴加稀盐酸至过量，若滴加过程中始终无沉淀生成，则说明固体已洗涤干净(其他合理答案也给分)(二)(1)检查装置气密性 向装置 C 中加入一定量的水，然后提高装置 C 使 C 中液面高于 B，静置一会儿，若液面不发生变化说明气密性良好(2)冷却到室温，平视读数(3)否 60%高考集训 题组一 Al 及其化
26、合物的性质1判断正误(1)铝制容器可盛装浓 H2SO4()(2010重庆理综8A)(2)用氢氧化钠溶液除去铝表面的氧化膜：Al2O32OH3H2O=2Al(OH)4()(2010江苏3B)(3)用氨水鉴别 Al3、Mg2、Ag()(2010天津理综3A)(4)向明矾溶液中加入过量的氢氧化钡溶液：Al32SO24 2Ba24OH=2BaSO4Al(OH)4()(2010四川理综9A)(5)Y(即 Al)的最高价氧化物的水化物能溶于稀氨水()(2010上海20C)2(2008广东，6)相同质量的下列物质分别与等浓度的 NaOH 溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多的是()AAl BAl(O
27、H)3 CAlCl3 DAl2O3解析 根据化学反应物质的量关系：A：1 mol Al1 mol NaOH，B：1 mol Al(OH)31 mol NaOH，C：1 mol AlCl34 mol NaOH，D：1 mol Al2O32 mol NaOH。若消耗 4 mol NaOH，需要 m(Al)4 mol27 g/mol108 g，需要 mAl(OH)378 g/mol4 mol312 g，需要 m(AlCl3)1 mol133.5 g/mol133.5 g，需要 m(Al2O3)2 mol102 g/mol204 g。由以上判断可知，相同质量时 Al 消耗 NaOH 最多。A3(200
28、9上海，15)镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积(V)与时间(t)关系如图。反应中镁和铝的()A.物质的量之比为 32B质量之比为 32C摩尔质量之比为 23D反应速率之比为 23解析 镁与稀硫酸反应：MgH2SO4=MgSO4H2，铝与稀硫酸反应：2Al3H2SO4=Al2(SO4)33H2，由图象知，产生的 H2 的量相同，各产生 1 mol H2 时，需Mg 1 mol，质量为 24 g，需 Al23mol，质量为 18 g。故 A正确，B、C 错误。Mg 的反应速率大于 Al 的，D 错误。A4(2009四川理综，11)向 m g 镁和铝的混合物中加入适量的稀硫
29、酸，恰好完全反应生成标准状况下的气体 b L。向反应后的溶液中加入 c mol/L 氢氧化钾溶液 V mL，使金属离子刚好沉淀完全，得到的沉淀质量为 n g。再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止，得到固体 p g。则下列关系不正确的是()Ac1 000 b11.2 VBpm Vc125Cnm17VcD.53mp179 m解析 向 m g Mg、Al 的混合物中加入适量的稀 H2SO4，恰好完全反应，溶液中只有 MgSO4、Al2(SO4)3 两种物质，且 Mg2与Al3的质量和为 m g；向反应后的溶液中加入 c mol/L KOH 溶液 V mL，使金属离子恰好完全沉淀，发生的反应是：Mg2
30、2OH=Mg(OH)2，Al33OH=Al(OH)3，则得到沉淀的质量是 Mg2、Al3的质量与 KOH 溶液中 OH质量的质量和，所以 nmV103c17m1.7102 Vc，C 项错误。答案 C52010山东理综29(1)对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。以下为铝材表面处理的一种方法：铝材脱脂碱洗水洗除灰电解H2SO4溶液耐蚀铝材废电解液槽液碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，其原因是_(用离子方程式表示)。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的_。aNH3 bCO2 cNaOH dHNO3以铝材为阳极，在 H2SO4 溶液中电解，铝
31、材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为_。取少量废电解液，加入 NaHCO3 溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是_。解析 碱洗时，部分除去了氧化膜的 Al 与 NaOH 溶液反应放出了 H2，若将溶液中Al(OH)4转化为 Al(OH)3 沉淀应向溶液中通入 CO2，加 HNO3，如若过量会造成沉淀溶解。铝作阳极失去电子最终形成 Al2O3，所以阳极电极反应式为：2Al3H2OAl2O36H+6e在废电解液中加入NaHCO3，会使溶液中 H浓度降低而生成 Al(OH)3 沉淀。答案 2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2 b2Al3H2OAl2O3 6H6eHCO3 与 H反应使 H
32、浓度降低，产生 Al(OH)3 沉淀6(2009福建理综，24)从铝土矿(主要成分是 Al2O3，含 SiO2、Fe2O3、MgO 等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下：请回答下列问题：(1)流程甲加入盐酸后生成 Al3的离子方程式为_。(2)流程乙加入烧碱后生成 SiO23 的离子方程式为_。(3)验证滤液 B 中含 Fe3，可取少量滤液并加入_(填试剂名称)。(4)滤液 E、K 中溶质的主要成分是_(填化学式)，写出该溶液的一种用途：_。(5)已知 298 K 时，Mg(OH)2 的溶度积常数 Ksp5.6 1012(mol/L)3，取适量的滤液 B，加入一定量的烧碱达到沉淀溶解平衡，测
33、得 pH13.00，则此温度下残留在溶液中的 c(Mg2)_。解析 本题考查铝土矿中氧化铝提取的工艺流程。铝土矿中的成分能与 HCl 反应的有 Al2O3、Fe2O3、MgO，不反应的是 SiO2，所以固体 A 为 SiO2，滤液 B 中有 Al3、Fe3、Mg2，再加入过量 烧 碱，Al3 4OH=Al(OH)4，Fe3 3OH=Fe(OH)3，Mg22OH=Mg(OH)2，沉淀 C 为 Fe(OH)3、Mg(OH)2 混合物，滤液 D 为 NaAl(OH)4、NaOH(过量)，NaAl(OH)4能与 CO2 反应，NaAl(OH)4CO2=Al(OH)3NaHCO3，滤液 E 为 NaHC
34、O3，沉淀 F 为 Al(OH)3，Al(OH)3灼烧得到 Al2O3。铝土矿中能与 NaOH 溶液反应的有 Al2O3、SiO2，其余均不反应，所以固体 X 为 Fe2O3、MgO，Al2O32NaOH+3H2O=2NaAl(OH)4，SiO22NaOH=Na2SiO3H2O。(5)题中应用 Ksp的有关计算，Kspc(Mg2)c2(OH)，c(OH)1.0101 mol/L，所以 c(Mg2)Kspc2(OH)5.61012(1.0101)25.61010 mol/L。答案(1)Al2O36H=2Al33H2O(2)SiO22OH=SiO23 H2O(3)硫氰化钾(或苯酚溶液等合理答案均可
35、)(4)NaHCO3 制纯碱(或做发酵粉等合理答案均可)(5)5.61010 mol/L题组二 Al3、Al(OH)4、Al(OH)3 相互转化的图象7将物质 X 逐渐加入(或通入)Y 溶液中，生成沉淀的量与加入 X 的物质的量关系如图所示，符合图示情况的是()ABCDXCO2HClNaOHAlCl3YCa(OH)2NaAl(OH)4AlCl3NaOH解析 A 项，由 Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O，CaCO3CO2H2O=Ca(HCO3)2 可知，其图象应为图1；B 项，由 HClNaAl(OH)4=Al(OH)3NaClH2O，Al(OH)33HCl=AlCl33H2O 可知其图象
36、应为图 2；D 项，由 AlCl34NaOH=NaAl(OH)43NaCl,3NaAl(OH)4AlCl3=4Al(OH)33NaCl 可知，其图象应为图 3。图1 图2 图3答案 C纠错笔记 解答铝及其化合物题目时的常见失误 学生答题案例某化学兴趣小组用如图所示过程除去 AlCl3 溶液中含有的Mg2+、K+杂质离子并尽可能减少 AlCl3 的损失。请回答下列问题：（1）写出混合物中加入足量氢氧化钠溶液时，溶液中发生反应的离子方程式：_、_。氢氧化钠溶液能否用氨水代替，为什么？_。（2）溶液 a 中存在的离子有；在溶液 a 中加入盐酸时需控制溶液的 pH,为什么?_;为此，改进方法是。Al(
37、OH)3+OH=+H2OAlO2Al3+3OH=Al(OH)3Mg2+2OH=Mg(OH)2能，因为Al(OH)3能溶于氨水K+、Cl、Na+AlO2中和过量NaOH浓盐酸用醋酸代替规范答案(1)Mg22OH=Mg(OH)2Al33OH=Al(OH)3Al(OH)3OH=Al(OH)4不能，因为 Al3与氨水反应生成 Al(OH)3 后，Al(OH)3 不能继续与氨水反应，从而不能将 Al(OH)3、Mg(OH)2 分开(2)Cl、K、Al(OH)4、H、OH、Na因为 Al(OH)3 与强酸反应，所以加入盐酸时，需要控制溶液的 pH，以防止部分 Al(OH)3 转化为 Al3 通入过量的 CO2 气体答题规范点拨1.Al2O3、Al(OH)3 仅能溶于强酸和强碱溶液中(如在氨水和碳酸中均不溶)，Al3、Al(OH)4只能分别存在于酸性或碱性溶液中。2.与 Al 反应产生 H2 的溶液可能是碱性溶液也可能是酸性溶液。(注：酸性溶液中一定不能存在 NO3)返回