高中化学铝及其化合物之间的转化.docx

1、高中化学铝及其化合物之间的转化完成下列方程式的默写：1. 铝在氯气中燃烧：_2. 铝与氧化铁的高温铝热反应：_3. 金属铝与热水的反应：_4. 金属铝与稀硫酸反应的离子方程式：_5. 金属铝与氢氧化钠的反应：_6. 氧化铝与稀硫酸反应：_7. 氧化铝与氢氧化钠反应：_8. 氢氧化铝与稀盐酸反应：_9. 氢氧化铝与氢氧化钠反应：_10. 氢氧化铝受热分解：_11. 氢氧化铝的电离方程式：_12. 氯化铝与氨水反应的离子方程式：_13. 向偏铝酸盐溶液中通入少量CO2，离子方程式为：_14. 向偏铝酸盐溶液中通入足量CO2，离子方程式为：_15. 明矾净水的原因是：_【答案】2Al + 3Cl2

2、2AlCl3 2AlFe2O3Al2O32Fe2Al + 6H2O2Al(OH)3 + 3H2 2Al+6H+2Al3+3H22Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2 Al2O3+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2OAl2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O Al(OH)3+3HClAlCl3+3H2OAl(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2O 2Al(OH)3Al2O3+3H2OAl3+3OH-Al(OH)3AlO2-+H+H2O Al33NH3H2OAl(OH)33NH2AlO2+CO2+3H2O2Al(OH)3+CO32 AlOCO22H2OAl(OH)3HCOAl3

3、3H2OAl(OH)3(胶体)3H每识每课蔬菜中维生素C的测定【实验原理】淀粉溶液遇到碘会变成蓝紫色，这是淀粉的特性。而维生素C能与蓝紫色溶液中的碘发生作用，使溶液变成无色。通过这个原理，可以用来检验一些蔬菜中的维生素C。 【实验步骤及现象】在玻璃瓶内放少量淀粉，倒入一些开水，并用小棒搅动成为淀粉溶液。滴入2 3 滴碘酒，你会发现乳白色的淀粉液变成了蓝紫色。再找2 3 片青菜，摘去菜叶，留下叶柄，榨取出叶柄中的汁液，然后把汁液慢慢滴入玻璃瓶中的蓝紫色的液体中，边滴入边搅动。这时，你又会发现蓝紫色的液体又变成了乳白色。说明青菜中含有维生素C。【教师讲解】以上的实验中利用到一个化学基础操作，就是“

4、滴定”。利用物质之间的滴定，产生出明显的现象对进行检验或测定。今天这节课我们来重点来学习一下含有铝元素的物质之间的滴定问题。一、铝盐溶液与碱溶液的反应1铝盐与强碱反应（1）向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液现象：_有关反应：_图像：【答案】先出现沉淀，然后沉淀消失Al3+3OHAl(OH)3，Al(OH)3+OH-AlO2+2H2O（2）向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液现象：_有关反应：_图像：【答案】开始无沉淀，最终出现沉淀4OH-+Al3+ AlO2-+2H2O，3AlO2-+6H2O+Al3+4Al(OH)3（3）往等物质的量的AlCl3、MgCl2混合溶液中加入NaOH溶液至过量现象

5、：_有关反应：_图像：【答案】开始出现白色沉淀后沉淀量增多沉淀部分溶解Al33OHAl(OH)3，Mg22OHMg(OH)2Al(OH)3OHAlO2H2O2铝盐与弱碱溶液反应向氯化铝溶液中逐滴加入氨水现象：_有关反应：_图像：【答案】产生沉淀2Al3+6NH3H2O2Al(OH)3+3NH4+二、偏铝酸钠溶液与酸的反应1偏铝酸钠与强酸反应（1）向偏铝酸钠溶液中滴加盐酸现象：_有关反应：_图像：【答案】先产生沉淀，后沉淀溶解 AlO2-+H+ +H2OAl(OH)3，Al(OH)3+3H+Al3+ +3H2O（2）向盐酸中滴加偏铝酸钠溶液现象：_有关反应：_图像：【答案】开始生成的白色沉淀振荡

6、后消失，后产生白色沉淀不溶解 AlO2+4H+Al3+2H2O，3AlO2+6H2O+Al3+4Al(OH)32偏铝酸钠与弱酸反应向偏铝酸钠溶液中通入足量的二氧化碳气体方程式：（CO2过量）_（CO2少量）_【答案】AlO2+CO2+2H2OAl(OH)3+HCO3 2AlO2+CO2+3H2O2Al(OH)3+CO32三、铝元素的相互转化写出上述转化的离子方程式。【答案】(1)Al33NH3H2OAl(OH)33NHAl33AlO6H2O4Al(OH)3Al33OHAl(OH)3(2)Al(OH)33HAl33H2O(3)Al34OHAlO2H2O(4)AlO4HAl32H2O(5)AlOC

7、O22H2OAl(OH)3HCOAlOHH2OAl(OH)3(6)Al(OH)3OHAlO2H2O四、离子共存问题Al3+与_因生成沉淀或发生双水解反应而不能大量共存；AlO2-与_等不能大量共存。【答案】OH-、S2-、AlO2-、HCO3-、CO32- H+、NH4+、Al3+、Fe3+课堂小憩美、德两国科学家日前成功合成出具有独特化学特性的氢铝化合物。这一研究成果有助于人们开发出推力更强大的固体火箭燃料，也有望应用在氢动力汽车和其他能源方面。有关研究报告发表在最新出版的美国科学杂志上。据悉，通过理论和实验相结合，来自美国约翰霍普金斯大学、弗吉尼亚联邦大学和德国两所大学科学家组成的研究小组

8、首次合成了这种氢铝化合物。该化合物具有相当稳定的化学特性，其结构类似由硼和氢组成的硼烷。目前，多数火箭以铝作为辅助燃料。约翰霍普金斯大学化学和材料学系吉特博文教授表示，他们合成的这种氢铝化合物具有多方面应用潜力，其相当稳定的特性是保证该化合物今后可能用作固体火箭燃料的关键，同时氢铝化合物燃料将比现在的燃料效率更高、推力更大。研究人员还表示，新的氢铝化合物有助于解决储氢问题。在未来的“氢经济”社会中，驱动汽车和电网的电能将产生于全球最丰富的元素氢。然而储存氢燃料是一大难题，人们希望能寻找到有效“俘获”并在需要时及时释放出氢的固体储氢材料。因此，博文认为，尽管新化合物实际应用还要解决一系列问题，但

9、他们的研究在氢经济社会里必然会具有极为广泛的用途。例题解析知识点1：图像问题【例1】从下列图表中选出正确的选项（纵坐标表示沉淀的物质的量，横坐标表示所加试剂的物质的量）。（1）往HCl和AlCl3混合物中滴加氢氧化钠溶液至过量（ ）（2）CO2通入到偏铝酸钠溶液中至过量（ ）（3）往偏铝酸钠溶液中加入盐酸至过量（ ）（4）往MgCl2和AlCl3混合溶液中加入氢氧化钠溶液至过量（ ）【难度】【答案】DABC变式1：在下列各选项中填入适当的序号。 Ax轴代表在搅拌情况下向NaOH溶液中加入铝盐物质的量的多少，y轴代表混和物中沉淀量的变化，那么该坐标图应是_；Bx轴代表在搅拌情况下向铝盐溶液中加入

10、NaOH物质的量的多少，y轴代表混和物中沉淀量的变化，那么该坐标图应是_；Cx轴代表在搅拌情况下向偏铝酸钠溶液中加入盐酸物质的量的多少，y轴代表混和物中沉淀量的变化，那么该坐标图应是_；D坐标图_可以表示在搅拌情况下向MgCl2和AlCl3的混合溶液中加入NaOH物质的量（x轴）和产生沉淀量（y轴）的变化关系。【难度】【答案】A B C D变式2：现有下列四个图，纵坐标为生成沉淀的物质的量，横坐标为某溶液X中加入（或通入）某物质Y的物质的量。从下列各组物质中，寻找对应的反应。XY甲组AlCl3溶液过量氨水乙组饱和石灰水过量CO2丙组Al2(SO4)3溶液过量NaOH溶液丁组NaAlO2及NaO

11、H溶液过量盐酸戊组MgCl2及AlCl3溶液过量NaOH溶液（1）图A表示_组反应，表示沉淀溶解的离子方程式为_。 （2）图B表示_组反应，有关反应的离子方程式为_。 （3）图C表示_组反应，表示生成沉淀的离子方程式为_。 （4）图D表示_组反应。【难度】【答案】（1）乙 CaCO3+CO2+H2OCa2+2HCO3- （2）甲 Al3+3NH3H2OAl(OH)3+3NH4+ （3）丁 AlO2-+H+H2OAl(OH)3 （4）戊【方法提炼】1、解图像题时，要注意图像的横纵坐标的物理量，注意是什么物质滴定到什么物质中。2、注意图像中的转折点。3、注意产生沉淀和没有沉淀（或沉淀消失）时某些物

12、理量之间的关系。知识点2：Al3+、AlO2-溶液加碱或酸反应现象的应用【例1】向一定量的下列物质的溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液，先生成白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，这种物质是（ ）AMgSO4 BNaAlO2 CAlCl3 DFeCl3【难度】【答案】C变式1：下列各项操作中，不发生“先产生沉淀，然后沉淀又溶解”现象的是 （ ）向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2 向NaAlO2溶液中逐滴加入过量的稀盐酸 向AlCl3溶液中逐滴加入过量稀氢氧化钠溶液 向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸A B C D【难度】【答案】C变式2：下列各组物质的无色溶液，不用其他试剂即可鉴别的是_。NaOH、AlCl3 Na

13、HCO3、H2SO4 NaAlO2、NaHSO4Na2CO3、HCl Na2CO3、NaHCO3、Ca(OH)2【难度】【答案】【方法提炼】Al(OH)3是两性氢氧化物，可溶于强酸或强碱。加强碱和强酸先生成白色沉淀，然后沉淀又溶解的现象是推断Al3+或AlO2-的“突破口”。知识点3：明矾与氢氧化钡反应的问题【例1】将明矾晶体KAl（SO4）212H2O溶于水后，在溶液中滴入甲基橙试液，溶液显红色，有关的离子方程式为_。在明矾晶体溶于水后的溶液中加入Ba（OH）2溶液：当溶液中的SO42-刚好完全沉淀时，铝元素以_（填化学式，下同）存在，反应的离子方程式为_。当溶液中的Al3+刚好完全沉淀时，

14、溶液中含有的离子是_。现有100ml2mol/L的KAl(SO4)2溶液，向其中滴加1 mol/L的Ba（OH）2溶液，欲使产生的沉淀的质量最大，应加入Ba（OH）2溶液的体积是_。【难度】【答案】Al33H2OAl(OH)33H AlO2-Al3+2SO42-+2Ba2+4OH-2BaSO4+AlO2-+2H2O K+、SO42- 300mL变式1：把Ba(OH)2溶液滴入明矾溶液中，使SO42-全部转化成BaSO4沉淀，此时铝元素的主要存在形式是（ ） AAl3+ BAl(OH)3 CAlO2- DAl3+和Al(OH)3【难度】【答案】C变式2：在Al2(SO4)3、K2SO4和明矾的混

15、和溶液中，如果SO42等于0.2mol/L，当加入等体积的0.2mol/L的KOH溶液时，生成的沉淀恰好溶解，则原混合物中K的物质的浓度为（ ） A0.2mol/L B0.25mol/L C0.45mol/L D0.225mol/L【难度】【答案】B【方法提炼】注意偏铝酸钠与Ba(OH)2反应时离子反应的先后顺序问题，特别掌握SO42-刚好完全沉淀时、Al3+刚好完全沉淀时对应的两种情况。1. 下列物质中，只能跟酸反应而不能跟强碱溶液反应的是（ ）AAl3+ BNaAlO2 CAl(OH)3 DAl2O3【难度】【答案】B2. 下列反应中，最终生成沉淀的是（ ）A向氢氧化钠溶液中滴入硫酸铝溶液

16、至过量B向偏铝酸钠溶液中滴入盐酸至过量C向氯化铝溶液中滴入氢氧化钠溶液至过量D向偏铝酸钠溶液中滴入氢氧化钠溶液至过量【难度】【答案】A3. 在强碱溶液中，下列可能存在的离子组是（ ）ABa2+、Na+、Al3+、SO42- BK+、Mg2+、Cl-、NO3-CNa+、Ca2+、Cl-、HCO3- DNa+、K+、AlO2-、Cl-【难度】【答案】A4. 下列各反应的离子方程式书写中，正确的是（ ）A在氯化铝溶液中加足量氨水：Al3+4NH3H2OAlO2-+4NH4+2H2OB氯化铝溶液呈酸性：Al3+3H2OAl(OH)3+3H+C在偏铝酸钠溶液中加足量稀硫酸：AlO2-+4H+Al3+2H

17、2OD在硫酸铁溶液中加足量铁粉：Fe3+Fe2Fe2+【难度】【答案】C5. 某溶液中有NH4+、Mg2+、Fe3+和Al3+四种离子，若向其中加入过量的NaOH，微热并搅拌，再加入过量盐酸，溶液中大量减少的阳离子是（ ）ANH4+ BMg2+ CFe3+ DAl3+【难度】【答案】A6. （双选）下列各组的两种溶液反应，将第一种溶液滴入到第二种溶液与第二种溶液滴入第一种溶液时，发生的反应不完全相同的是（ ）A氯化铝溶液跟氢氧化钠溶液 B硝酸银溶液跟盐酸C偏铝酸钠溶液跟盐酸 D硫酸铝溶液跟氨水【难度】【答案】AC7. 下列反应最后有沉淀生成的是（ ）AAlCl3溶液加过量NaOH溶液 BNaA

18、lO2溶液加过量盐酸CAlCl3溶液加入过量氨水 D石灰水通入过量CO2【难度】【答案】C8. 向下列溶液中滴加氢氧化钠，生成白色沉淀，继续滴加，沉淀又溶解的是（ ）ANa2CO3 BBaCl2 CAlCl3 DNaAlO2【难度】【答案】C9. 向NaAlO2浓溶液中持续通入一种气体，开始时产生沉淀，随后沉淀又逐渐溶解，该气体是（）ANO2 BCO2 CNH3 DCO【难度】【答案】A10. （双选）将下列试剂加入或通入到偏铝酸钠溶液中最终可析出沉淀的是（ ）A盐酸（过量） B二氧化碳 C浓氨水 D氯化铝溶液【难度】【答案】BD11. 在使溶液中的AlO2-完全转化成Al(OH)3，应选择的

19、最好试剂是（ ）AH2SO4 BHCl CCO2 DNH3H2O【难度】【答案】C12. 某溶液中放入铝片可产生氢气，则在该溶液中一定能大量共存的一组离子是（ ）ANa+、Cl-、K+、SO42- BAl3+、Cl-、NO3-、Na+CNH4+、SO42-、Mg2+、Cl- DS2-、Na+、HCO3-、K+【难度】【答案】A13. 实现Al3+ + 3AlO2- + 6H2O 4Al(OH)3，正确的做法是（ ）A向铝盐溶液中不断加入纯碱溶液B向铝盐溶液中不断加入小苏打溶液C向烧碱溶液中不断滴入铝盐溶液D向铝盐溶液中不断滴入烧碱溶液【难度】【答案】C14. 相同质量的下列物质分别与等浓度的N

20、aOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多的是（ ）AAl BAl(OH)3 CAlCl3 DAl2O3【难度】【答案】A【解析】假设上述四种物质均为1 g，则物质的量分别为 mol， mol， mol， mol， 完全溶解转化为NaAlO2时，所需NaOH的物质的量分别为 mol、 mol，4 mol mol，2 mol mol，所以选A。15. （双选）下列各组的两种溶液反应，将第一种溶液滴入到第二种溶液与第二种溶液滴入第一种溶液时，发生的反应不完全相同的是（ ）A氯化铝溶液跟氢氧化钠溶液 B硝酸银溶液跟盐酸C偏铝酸钠溶液跟盐酸 D硫酸铝溶液跟氨水【难度】【答案】BD16. 某无色

21、溶液中加入氢氧化铝，氢氧化铝迅速溶解，则该溶液中一定能大量共存的离子组是（ ）AK+、Na+、NO3、Cl BNa+、NH4+ 、SO42、ClCNa+、K+、I、NO3 DNa+ 、K+、MnO4、Br【难度】【答案】A17. 选用一种试剂将含有Fe3+、Fe2+、Cu2+、 Al3+、NH4+、Mg2+、K+的溶液一一区分开来，该试剂是（ ）A浓氨水 BH2S C氢氧化钠溶液 D盐酸【难度】【答案】C18. 向某溶液中逐滴滴入氢氧化钠溶液，先有沉淀产生，继而沉淀又消失，该溶液中可能含有的离子组（ ）AAl3+、Mg2+ BAl3+、K+CAlO2-、K+ DAl3+、Cu2+【难度】【答案

22、】B19. 向物质的量浓度均为1 molL1的AlCl3和盐酸的混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液，如图中n表示Al(OH)3的物质的量、V表示NaOH溶液的体积能正确表示这个反应过程的是（ ）【难度】【答案】D【解析】向混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液，反应情况分为三个阶段：第一阶段为OHHH2O，此时无沉淀产生；第二阶段有白色沉淀产生，反应的离子方程式为Al33OHAl(OH)3；第三阶段滴加NaOH溶液至过量，沉淀逐渐溶解最后完全消失，反应的离子方程式为Al(OH)3OHAlO2H2O，结合反应方程式及浓度关系可知三个阶段消耗NaOH物质的量之比为131。20. 将X溶液或气体慢慢加入或通入一

23、定量的Y溶液中，产生沉淀的质量(m)与X的物质的量得关系如图所示，符合该曲线的是（ ）XYANaOHAlCl3BHClNaAlO2CCO2Ca(OH)2DSO2H2S【难度】【答案】B21. 将溶液（或气体）Y逐滴加入或（通入）一定量的溶液X中，产生沉淀的质量与加入Y物质的量（mol）得关系如图，符合此图情况的是（ ）AX：Ba(OH)2 Y：SO2BX：Ca(OH)2 Y：CO2CX：NaAlO2 Y：HClDX：AlCl3 Y：NaOH【难度】【答案】C22. 用稀硫酸，氢氧化钠和铝为原料制取氢氧化铝，甲乙丙三个学生分别用如下三种不同的途径制备。若最后制得Al(OH)3质量相等，则下列结论正确的是 （ ）A乙消耗的原料最少 B甲消耗的原料最少 C甲丙消耗的原料一样多 D甲乙丙消耗的原料一样多 【难度】