考点26 铝的冶炼及含铝化合物之间的转化
聚焦与凝萃
1.通过对含铝化合物之间的转化的生疏,加深复分解、氧化还原原理的理解;
2.应用含铝化合物之间的转化学问进行解题。
解读与打通
常规考点
一、“铝三角”的转化关系及其应用
1.Al3+、Al(OH)3、AlO之间的转化关系
2.应用
(1)制取Al(OH)3:
A13++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
3AlO+Al管式反应器3+ +6H2O =4Al(OH)3↓ AlO+CO2 +2H2O = Al(OH)3↓+HCO3-
冰浆机(2)离子共存问题:
Al3+与OH-、S2-、HS-、AlO、CO32-、HCO3-因双水解反应或生成沉淀而不能大量共存; AlO与H+alo、NH4+、Al3+、Fe3+等不能大量共存。
(3)鉴别(利用滴加挨次不同,现象不同)
①AlCl3溶液中滴加NaOH溶液现象为:先产生白沉淀,后沉淀溶解。 ②NaOH溶液中滴加AlCl3溶液现象为:开头无明显现象,后产生白沉淀,沉淀不溶解。
(4)分别提纯
①利用Al能溶于强碱溶液,分别Al与其他金属的混合物。
②利用Al2O3能与强碱溶液反应,分别Al2O3与其他金属氧化物。
⑧利用Al(OH)3,能L强碱溶液反应,分别Al3+与其他金属阳离子。
隐性考点
二、氢氧化铝沉淀的图象分析
操作 | 向肯定量的AlCl3 溶液中逐滴加入NaOH 溶液至过量。 | 向肯定量的NaAlO2 溶液中逐滴加入稀盐酸溶液至过量。 | 向肯定量的NaOH 溶液中逐滴加入AlCl3 溶液至过量。 |
现象 | 马上产生白沉淀→渐多→最多→削减→消逝 | 马上产生白沉淀→渐多→最多→削减→消逝 | 无沉淀→消灭沉淀→渐多→最多→沉淀不消逝 |
图像 | | | |
离子方程式 | Al3++3OH-=Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O | AlO2ai1986网址导航-+H++H2O= Al(OH)3↓ Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O | Al3++4OH-= AlO2-+2H2O Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓ |
操作 | 向肯定量的盐酸 溶液中逐滴加入NaAlO2 溶液至过量。 | 向肯定量的AlCl3 溶液中逐滴加氨水溶液至过量。 | 向肯定量的NaAlO2 溶液中缓慢通入CO2至过量。 |
现象 | 无沉淀→消灭沉淀→渐多→最多→沉淀不消逝 | 马上产生白沉淀→渐多→最多→沉淀不消逝 | 马上产生白沉淀→渐多→最多→沉淀不消逝 |
图像 | | | |
离子方程式 | AlO2-+4H+= Al3++2H2O Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3 | Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ Al(OH)3与NH3·H2O不反应 | 2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32- CO32-+ CO2+H2O=2HCO3- Al(OH)3与CO2+H2O不反应 |
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融合与应用
例1.下列图像正确的是 ( )
答案:B
例2.(1)用氯化铝溶液与氢氧化钠溶液反应时,当Al3+的物质的量与OH-的物质的量之比(以下均填物质的量之比)为 时,Al(OH)3沉淀量最多; 时,Al(OH)3全部溶解; 或 时,Al(OH)3沉淀量为最多沉淀量的一半。
(2)偏铝酸钠溶液与盐酸反应时,AlO的物质的量与H+物质的量之比为 时,Al(OH)3沉淀量最多; 时,Al(OH)3全部溶解; 或 时,生成的Al (OH)3的量为最多沉淀量的一半。
解析:(1)向含Al3+的溶液中加入NaOH溶液时,有关反应:
Al3++3OH-=Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O,总反应:Al3++4OH-=AlO+2H2O。
由上述反应方程式可知当n(Al3+)∶n(OH-)=1∶3时,沉淀量最大;当n(Al3+)∶n(OH-)=1∶4时,沉淀完全溶解;当n(Al3+)∶
n(OH-)=2∶3或2∶7时,沉淀量为最大量的一半。
(2)向含AlO的溶液中加入盐酸时,有关反应:AlO+H++H2O=Al(OH)3↓,Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,总反应:AlO+4H+=Al3++2H2O。
当n(AlO)∶n(H+)=1∶1时,沉淀量最大;
当n(AlO)∶n(H+)=1∶4时,沉淀完全溶解;
当n(AlO)∶n(H+)=2∶1或2∶5时,沉淀量为最大量的一半。
答案:(1)1∶3 1∶4 2∶3 2∶7 (2)清水植物黑发1∶1 1∶4 2∶1 2∶5
扫描与矫正
【正误推断】(正确的打“√”,错误的打“×”)(每个推断2分,共40分)
( )1.铝制容器可盛装浓H2SO4 (2010·重庆理综,8A) ( )2.日用铝制品表面掩盖着氧化膜,对内部金属起爱护作用 (2009·广东理基,23D)
( )3.明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物,可用于水的净化 (2009·江苏,5A)
( )4.向NaAlO2溶液中通入过量CO2制Al(OH)3:CO2+AlO+2H2O=Al(OH)3↓+HCO(2014·江苏,7D)
( )5.0.1mol·L-1NaAlO2溶液中:H+、Na+、Cl-、SO能大量共存 (2013·江苏,3D)
( )6.氯化铝是一种电解质,可用于电解法制铝(2013·江苏,4D)
( )7.明矾溶于水产生Al(OH)3胶体:Al3++3H2O=Al(OH)3↓+3H+(2013·江苏,8B)
( )8.铝罐可久盛食醋 (2014·福建理综,6C)
( )9.氢氧化铝可作胃酸的中和剂 (2014·四川理综,1D)
( )10.明矾用作净水剂不涉及化学变化 (2014·重庆理综,1A)
( )11.铝与Fe2O3发生铝热反应,反应后固体物质增重 (2014·新课标全国卷Ⅱ,9C)
( )12.AlCl3溶液中加入过量稀氨水:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH (2014·四川理综,3C改编)
( )13.Al片溶于NaOH溶液中,产生气体:2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑(2014·北京理综,9D)
( )14.明矾溶液中滴入Ba(OH)2溶液使SO恰好完全沉淀:2Ba2++3OH-+Al3++2SO=2BaSO4↓+Al(OH)3↓(2013·大纲全国卷,11D)
( )15.对于铝制炊具可用铁刷子刷洗
( )16.常温下,铝与浓硝酸不发生反应
( )17.由铝盐制取氢氧化铝最好选用氨水,而不用NaOH溶液
( )18.冶炼铝时常用焦炭做还原剂。
( )19.向AlCl3溶液中滴入过量的氨水,溶液先有白沉淀,后来沉淀消逝
( )20.Al与Fe2O3能发生铝热反应,则Al与MnO2也能发生铝热反应
实训与超越
【7+1模式】
一、单选(7×6分=42分)
1.只用试管和胶头滴管就可以对下列各组中的两种溶液进行鉴别的是 ( )
①AlCl3溶液和NaOH溶液 ②Ca(HCO3)2白酒瓶盖溶液和NaOH溶液 ③NaAlO2溶液和盐酸 ④Al2(SO4)3溶液和氨水 ⑤Na2CO3溶液和稀盐酸
A.①③⑤ B.①②③ C.②③④ D.③④⑤
2.若在加入铝粉能放出氢气的溶液中,分别加入下列各组离子,肯定能共存的是 ( )
A.NH NO CO Na+ B.Na+ Ba2+ Mg2+ HCO
C.NO Ba2+ K+ Cl- D.NO K+ AlO SO
3.向肯定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液,生成沉淀Al(OH)3的量随AlCl3加入量的变化关系如图所示。则下列离子组在对应的溶液中肯定能大量共存的是 ( )
A.a点对应的溶液中:Na+、Fe3+、SO、HCO
B.b点对应的溶液中:Na+、S2-、SO、Cl-
C.c点对应的溶液中:K+、Ag+、Ca2+、NO
D.d点对应的溶液中:K+、NH、CO、SO
4.下列离子方程式不正确的是 ( )
A.铝片碱洗时常有气泡:2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑
B.Al2O3溶于氨水溶液:Al2O3+2OH-===AlO+H2O
C.AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液:Al3++4OH-===AlO+2H2O
D.试验室用铝盐制Al(OH)3:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
5.(1)将350 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液逐滴滴入100 mL 1 mol·L-1 AlCl3溶液中。
(2)将100 mL 1 mol·L-1 AlCl3溶液逐滴滴入350 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液中,结果是 ( )
A.现象相同,生成Al(OH)3的量相同
B.现象不同,生成Al(OH)3的量相同
C.现象相同,生成Al(OH)3的量不同
D.现象不同,生成Al(OH)3的量不同
6.【2009·江苏,5】化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是 ( )
A.明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物,可用于水的净化
B.在海轮外壳上镶入锌块,可减缓船体的腐蚀速率