1、镁和铝及其化合物三课MgAlO2Mg+O2 2MgO点燃点燃与非金属反应与非金属反应4Al+3O2 2Al2O3加热加热N2SCl23Mg+N2 Mg3N2Mg+S MgS2Al+3S Al2S3Mg+Cl2 MgCl22Al+3Cl2 2AlCl3点燃点燃点燃点燃加热加热点燃点燃点燃点燃 常温下、空气中形成氧化物薄膜，具常温下、空气中形成氧化物薄膜，具有抗腐蚀的性能有抗腐蚀的性能镁铝的化学性质与氧化物反应与氧化物反应H2OCO2Fe2O3Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2除氧化膜后可与水微弱反应除氧化膜后可与水微弱反应2Mg+CO2=2MgO+C点燃2Al+Fe2O3=2Fe+Al2O3高
2、温与酸反应与酸反应氧化氧化性酸性酸反应，无氢气生成反应，无氢气生成在冷浓硝酸、浓硫酸中在冷浓硝酸、浓硫酸中“钝化钝化”，加热时反应，无氢气生成加热时反应，无氢气生成H+Mg+2H+=Mg2+H22Al+6H+=2Al3+3H22Al+2H2O+2OH=2AlO2+3H22Al+3Cu2+=2Al3+3CuMg+Cu2+=Mg2+Cu与碱反应与碱反应与盐反应与盐反应35.swf海水海水 Mg(OH)2 MgCl2 MgHCl电解冶冶 炼炼存存 在在用用 途途光卤石光卤石菱镁矿菱镁矿铝土矿铝土矿电解铝土矿铝土矿 Al(OH)3AlAl2 2O O3 3 AlAl(KClMgCl26H2O)(MgC
3、O3)(Al2O3、Fe2O3、SiO2等等)制合金、飞机、汽制合金、飞机、汽车部件、烟火、照车部件、烟火、照明弹等明弹等制合金、飞机、汽车、制合金、飞机、汽车、轮船部件、导线、日用轮船部件、导线、日用品品【思考【思考1 1】Mg粉加入粉加入NH4Cl溶液中可能有几种气体产生？溶液中可能有几种气体产生？请说明理由请说明理由.解析解析将镁粉加入将镁粉加入NHNH4 4ClCl溶液中，有氢气和刺激性溶液中，有氢气和刺激性的氨气生成，这是由于的氨气生成，这是由于NHNH4 4ClCl水解呈酸性，镁与水解产生水解呈酸性，镁与水解产生的的H H+反应生成氢气而破坏了反应生成氢气而破坏了NHNH4 4Cl
4、Cl的水解平衡，的水解平衡，NHNH3 3HH2 2O O浓浓度不断增大而分解放出度不断增大而分解放出NHNH3 3.反应的化学方程式可表示为：反应的化学方程式可表示为：Mg+2NH4Cl=2NH3+MgCl2+H2 试分析铝与强碱溶液反应的实质，该反应还原试分析铝与强碱溶液反应的实质，该反应还原剂、氧化剂分别是何物质？剂、氧化剂分别是何物质？解析解析铝和强碱溶液反应，通常认为是铝先和铝和强碱溶液反应，通常认为是铝先和强碱溶液中的水反应生成氢氧化铝，然后氢氧化铝再和强碱溶液中的水反应生成氢氧化铝，然后氢氧化铝再和强碱反应生成偏铝酸盐。强碱反应生成偏铝酸盐。2Al+6H2O=2Al(OH)Al(
5、OH)3 3+3H22Al(OH)2Al(OH)3 3+2NaOH=2NaAlO2+4H2O2Al+6H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2+4H2O此反应中，还原剂是此反应中，还原剂是 ，氧化剂是，氧化剂是 铝铝水水【思考2】6e-6e-【例1】下列叙述正确的是下列叙述正确的是 （）A铝制槽车可用来贮运浓硫酸、浓硝酸是因为常温下铝制槽车可用来贮运浓硫酸、浓硝酸是因为常温下铝和浓硫酸、浓硝酸不反应。铝和浓硫酸、浓硝酸不反应。B两份相同质量的铝粉，分别与足量的稀硫酸和氢氧两份相同质量的铝粉，分别与足量的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应，产生的氢气前者多。化钠溶液反应，产生的氢气前者多。C合金的熔点一
6、般比组成它的各成分的熔点都低。合金的熔点一般比组成它的各成分的熔点都低。D工业上常利用铝热反应冶炼难熔金属，如钒、铬、工业上常利用铝热反应冶炼难熔金属，如钒、铬、锰。锰。CD例题剖析例题剖析8g镁完全反应分别需H2SO4为x mol、y mol，1 moL的镁、铝混合物溶于100mL 2mol/L H2SO4溶液中，然后再滴入1 mol/L NaOH溶液。2Al2O3(熔融)=4Al+3O2【例1】两个烧杯中各加入相同体积的3 mol的硫酸，置于天平的左右两个托盘上，调节天平使达到平衡。2Al+6H+=2Al3+3H2Al2O36HCl2AlCl-3H2O(2)当x为何值时，nBaSO4nAl
7、(OH)3Al33AlO2-6H2O4Al(OH)3(KClMgCl26H2O)2NaAlO2+H2SO4+2H2O=2Al(OH)3+Na2SO4Al2O32OH2AlO2H2OMg(OH)2+2H+=Mg2+H2O45mol，所以铝置换出的H2多于镁，天平发生倾斜，放入铝的一端托盘上升。15L时，跟镁反应消耗的H2SO4恒为0.1mol，其中Mg粉的物质的量分数为a，用100mL 2mol/L的硫酸溶解此混合物后，再加入450mL 1mol/L 的NaOH溶液，所得沉淀中无Al(OH)3。AlO2 Al(OH)3 Al3nAl(OH)3n(NaOH)/3=a/3mol。Al3+3OH(少量
8、)=Al(OH)3（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【例2】将相同质量的镁条分别在将相同质量的镁条分别在氧气中氧气中空气空气中中氮气中氮气中二氧化碳中完全燃烧，燃烧后所得固体产二氧化碳中完全燃烧，燃烧后所得固体产物的质量由小到大的顺序物的质量由小到大的顺序 （）A B C DC【例题例题3 3】锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶于强酸，又能溶于强碱。但是氢氧化铝不溶于氨水，而于强酸，又能溶于强碱。但是氢氧化铝不溶于氨水，而氢氧化锌能溶于氨水，生成氢氧化锌能溶于氨水，生成 。04
9、天津理综天津理综 Zn(NH3)42+回答下列问题：回答下列问题：（1）单质铝溶于氢氧化钠溶液后，溶液中铝元素的存）单质铝溶于氢氧化钠溶液后，溶液中铝元素的存在形式为在形式为 （用化学式表示）。（用化学式表示）。（2）写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式）写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式（3）下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法）下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法即可鉴别的是即可鉴别的是 。硫酸铝和氢氧化钠硫酸铝和氢氧化钠 硫酸铝和氨水硫酸铝和氨水 硫酸锌和硫酸锌和氢氧化钠氢氧化钠 硫酸锌和氨水硫酸锌和氨水（4）写出可溶性铝盐与氨水反应的离子方程式）写出可溶性铝盐与氨水反应的
10、离子方程式 试解释在实验室不适宜用可溶性锌盐与氨水反应制备试解释在实验室不适宜用可溶性锌盐与氨水反应制备氢氧化锌的原因氢氧化锌的原因_ 。Zn2NaOHNa2ZnO2H2 Al3+3NH3H2O3NH4+Al OH 3 可溶性锌盐与氨水反应产生的可溶性锌盐与氨水反应产生的Zn OH 2可溶于可溶于 过量氨水中，生成，氨水的用量不易控制过量氨水中，生成，氨水的用量不易控制AlO2-MgOAl2O3物理性质物理性质化化学学性性质质H2OH+OH 类别类别主要用途主要用途工业制法工业制法白色粉末，难熔白色粉末，难熔白色粉末，难熔，不溶于水白色粉末，难熔，不溶于水MgO+2H+=Mg2+H2OAl2O
11、3+6H+=2Al3+3H2OAl2O3+2OH=2AlO2+H2O碱性氧化物碱性氧化物两性氧化物两性氧化物耐火材料，制备镁盐耐火材料，制备镁盐耐火材料，冶炼原料，制备铝盐，耐火材料，冶炼原料，制备铝盐，制备偏铝酸盐，刚玉为耐磨材料制备偏铝酸盐，刚玉为耐磨材料煅烧煅烧MgCO3从铝土矿中提取从铝土矿中提取MgO+H2O=Mg(OH)2 （缓慢一般不考虑）（缓慢一般不考虑）（1 1）MgMg、AlAl的氧化物的氧化物（2）固体E所含物质的化学式为_ _。8 g Mg，问反应完毕后，天平可能会发生怎样的变化?试根据计算进行分析。【例2】将amol的NaOH溶液滴加到bmol的AlCl3溶液中，试推
12、导a与b的关系，并计算能得到Al(OH)3的物质的量。2Al+3Cl2 2AlCl31mol，其中Mg粉的物质的量分数为a，用100mL 2mol/L的硫酸溶解此混合物后，再加入450mL 1mol/L 的NaOH溶液，所得沉淀中无Al(OH)3。（1）固体B所含物质的化学式为_。因为同样是制备2 mol Al(OH)3，Zn2NaOHNa2ZnO2H22Al+2OH+2H2O=2AlO2+3H21mol，其中Mg粉的物质的量分数为a，用100mL 2mol/L的硫酸溶解此混合物后，再加入450mL 1mol/L 的NaOH溶液，所得沉淀中无Al(OH)3。方法二：守恒法当所得沉淀中无Al(O
13、H)3时，溶液中的溶质一定含有Na2SO4、NaAlO2，可能含有NaOH（过量），根据Na+守恒，有下列关系式：2n(H2SO4)+n(Al)n(NaOH)AlO2 Al(OH)3 Al3B 、C 。nAl(OH)3n(NaOH)/3=a/3mol。nAl(OH)3b mola/3mol。0 1 2 3 42Al3Cl2 2AlCl3（2）写出Y溶于NaOH溶液的离子方程式：5 mol NaOH，比试剂用量少。【例6】向含1 mol NaAlO2、1 mol BaCl2的混合液中逐滴加入稀H2SO4.Al3O2 2Al2O32a13(1a)（2）Mg、Al的氢氧化物的氢氧化物 Mg(OH)2
14、Al(OH)3物理性质物理性质化化学学性性质质热稳热稳定性定性 H+OH 类别类别主要用途主要用途实验室实验室制制 法法Mg(OH)2 MgO+H2O 2Al(OH)3 Al2O3+3H2O 白色，不溶于水（溶解部白色，不溶于水（溶解部分电离出的分电离出的OH可使酚酞可使酚酞变红变红）白色胶状，不溶于水、白色胶状，不溶于水、有很强的吸附性有很强的吸附性Mg(OH)2+2H+=Mg2+H2O2Al(OH)3+6H+=2Al3+3H2OAl(OH)3+OH=AlO2+2H2O中强碱中强碱两性氢氧化物两性氢氧化物制制MgO和镁盐和镁盐制备制备Al2O3和净水剂和净水剂Mg2+2OH =Mg(OH)2
15、Al3+3NH3 H2O=Al(OH)3+3NH4+2AlO2+CO2+2H2O=2Al(OH)3+CO32AlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO33 AlO2+Al3+6 H2O=4Al(OH)3AlO2HH2O Al(OH)3 Al33OH 酸式电离酸式电离 碱式电离碱式电离只能存在于只能存在于中性或弱酸中性或弱酸性或弱碱性性或弱碱性环境中环境中【思考】【思考】（1）Al(OH)3为何既能与酸又能与强碱液反应？为何既能与酸又能与强碱液反应？解析解析这是因为这是因为Al(OH)3在水中同时存在两种电离平在水中同时存在两种电离平衡：衡：（2）制取）制取Al(OH)3的可能途径有那些
16、？的可能途径有那些？解析解析(1)铝盐与碱液反应铝盐与碱液反应 法法优于法优于法 Al3 Al(OH)3 AlO2OHOH适量适量OH过量过量 Al3 Al(OH)3 不溶解不溶解 NH3 H2O足量足量NH3 H2O过量过量(2)偏铝酸盐与酸反应：偏铝酸盐与酸反应：(3)互相促进水解反应：互相促进水解反应：法法优于法优于法 AlO2 Al(OH)3 Al3 H+过量过量 H+适量适量 AlO2 Al(OH)3 不溶解不溶解 CO2适量适量CO2过量过量AlAl3 33AlO2-6H2O4Al(OH)3Al3+AlO2-Al（OH）3铝三角铝三角思考思考试作出下列反应图像，并写出各阶段离子方试
17、作出下列反应图像，并写出各阶段离子方程式。程式。0 1 2 3 4n(NaOH)nAl(OH)3 向向1mol AlCl3溶液中滴加溶液中滴加NaOH溶液直至过量溶液直至过量向向4mol NaOH溶液中滴加溶液中滴加AlCl3 溶液直至过量溶液直至过量0 1 2 3 4n(AlCl3)nAl(OH)3Al3+3OH(少量少量)=Al(OH)3 Al(OH)3+OH =AlO2+2H2O Al3+4OH(过量过量)=AlO2+2H2O Al33AlO26H2O4Al(OH)3 3mol3mol1mol3mol1mol3mol0 1 2 3 4nAl(OH)3n(HCl)向向1mol NaAlO2
18、溶液中滴加溶液中滴加HCl溶液直至过量溶液直至过量向向4mol HCl溶液中滴加溶液中滴加NaAlO2 溶液直至过量溶液直至过量0 1 2 3 4n(NaAlO2)nAl(OH)3AlO2+H2O+H+(少量少量)=Al(OH)3 Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O AlO2+4H+(过量过量)=Al3+2H2O Al33AlO26H2O4Al(OH)3 1mol3mol1mol3moln(NaOH)nAl(OH)3向含向含1mol HCl酸化的酸化的1mol AlCl3溶液中滴加溶液中滴加NaOH溶液直至过量溶液直至过量 向含向含1mol Mg2+和和1molAl3+的混合溶液中滴加的
19、混合溶液中滴加NaOH溶液直至过量溶液直至过量Al(OH)3、Mg(OH)2Mg(OH)2n(NaOH)H+OH=H2OAl3+3OH(少量少量)=Al(OH)3 Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O Al3+3OH(少量少量)=Al(OH)3 Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O Mg2+2OH=Mg(OH)2【例【例1 1】今用铝、稀硫酸和氢氧化钠溶液为原料，今用铝、稀硫酸和氢氧化钠溶液为原料，在实验室制备一定量的氢氧化铝。可分别采用如下化学在实验室制备一定量的氢氧化铝。可分别采用如下化学方程式所表示的两种方法：方程式所表示的两种方法：2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H
20、2Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3+3Na2SO42Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H22NaAlO2+H2SO4+2H2O=2Al(OH)3+Na2SO4（1）上述哪一种方法比较节约试剂？（提示：试）上述哪一种方法比较节约试剂？（提示：试从每生产从每生产2 mol Al(OH)3所消耗的试剂用量予以说明）所消耗的试剂用量予以说明）（2）原料相同，请设计一种更为节约试剂的方法）原料相同，请设计一种更为节约试剂的方法（用化学方程式表示，并说明其可以最节约试剂的（用化学方程式表示，并说明其可以最节约试剂的根据）根据）解析解析（1 1）法较法较法节约了酸、碱试剂。因为同
21、样是制法节约了酸、碱试剂。因为同样是制备备2 mol Al(OH)3，法法 需需 2 mol Al、3 mol H2SO4、6 mol NaOH；法只需法只需2 mol Al、1 mol H2SO4、2 mol NaOH。（2）利用）利用Al3和和AlO2的的互相促进水解反应制备互相促进水解反应制备Al(OH)3 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+H2 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 Al2(SO4)3+6NaAlO2+12H2O=8Al(OH)3+3Na2SO42 mol1.5 mol0.25 mol1.5 mol1.5 mol0.25 mol0.75 mol
22、制备制备2 mol Al(OH)3 所用原料为所用原料为2 mol Al、0.75 mol H2SO4、1.5 mol NaOH，比，比试剂用量少。试剂用量少。【例【例2】某混合物某混合物 A，含有，含有 KAl（SO4）2、Al2O3和和 Fe2O3，在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化：，在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化：据此判断据此判断（1 1）固体）固体B所含物质的化学式为所含物质的化学式为_。（2 2）固体）固体E所含物质的化学式为所含物质的化学式为_ _。（3 3）反应）反应的离子方程式为的离子方程式为:Al2O3（NH4）2SO4、K2SO4AlO2+2H2O+C
23、O2 （过量）（过量）=Al(OH)3+HCO3 或：或：2AlO2+3H2O+CO2（不足）（不足）=2Al(OH)3+CO32【例【例3】如图，如图，A、C、E、H是常是常见单质，见单质，B、F是常见氧化物，是常见氧化物，D是无色是无色液体，液体，I的焰色反应呈黄色。它们之间的焰色反应呈黄色。它们之间的转化关系如下图所示：的转化关系如下图所示：试回答：（试回答：（1）写出化学式：）写出化学式：B 、C 。（2）写出）写出反应反应的化学方程式的化学方程式：；（3）A与与G溶液反应的离子方程式溶液反应的离子方程式：Fe3O4 高温高温 8Al+3Fe3O4 9Fe+4Al2O3Na高温高温3F
24、e+4H2O Fe3O4+4H22Al+2OH+2H2O=2AlO2+3H2 分析分析 单质单质A与氧化物与氧化物B在高温下反应生成单质在高温下反应生成单质E和氧化物和氧化物F，联系中学学习内容，最典型的为联系中学学习内容，最典型的为Al与铁的氧化物反应，若与铁的氧化物反应，若A为为Al，则则B为为Fe3O4，E为为Fe，F为为Al2O3。由框图可知由框图可知D为水，则为水，则H为为H2。I中含有中含有Na+，故，故G为为NaOH，结合，结合H为为H2，则，则C为为Na。2Al(OH)3+2NaOH=2NaAlO2+4H2OSiO2 SiO2（3）写出B与C反应的化学方程式：MgO+H2O=M
25、g(OH)2 （缓慢一般不考虑）（1）固体B所含物质的化学式为_。除氧化膜后可与水微弱反应8 g Mg，问反应完毕后，天平可能会发生怎样的变化?试根据计算进行分析。H+OH=H2O Mg2+2OH=Mg(OH)22Al(OH)3+6H+=2Al3+3H2O（2）当xa时，Al(OH)3、BaSO4均为a mol.（3）A与G溶液反应的离子方程式：Zn2NaOHNa2ZnO2H2反应的化学方程式可表示为：1 moL的镁、铝混合物溶于100mL 2mol/L H2SO4溶液中，然后再滴入1 mol/L NaOH溶液。1 moL的镁、铝混合物溶于100mL 2mol/L H2SO4溶液中，然后再滴入
26、1 mol/L NaOH溶液。2Al+3Cl2 2AlCl3Al2O3+2OH=2AlO2+H2OSiO2CaO CaSiO3（NH4）2SO4、K2SO4AlO2+H2O+H+(少量)=Al(OH)3据Mg+H2SO4MgSO4+H2 得y=0.制合金、飞机、汽车、轮船部件、导线、日用品【例题例题4 4】已知黑色固体已知黑色固体X可溶于盐酸，白色固体可溶于盐酸，白色固体Y既可溶于既可溶于盐酸，又可溶于盐酸，又可溶于NaOH溶液，溶液，C为棕红色，为棕红色，E是金属，如下所示，它是金属，如下所示，它们之间有下列变化（其反应条件均略去）：们之间有下列变化（其反应条件均略去）：（1）写出化学式：）
27、写出化学式：X_；D_；（2）写出）写出Y溶于溶于NaOH溶液的离子方程式：溶液的离子方程式：（3）写出）写出B与与C反应的化学方程式：反应的化学方程式：FeSSO2Al2O3+2OH=2AlO2+H2OFe2O3+2Al =Al2O3+2Fe点燃点燃 点拨点拨 解答本题的突破口解答本题的突破口:C为棕红色为棕红色,C是是Fe2O3,白色固体白色固体Y既可溶于盐酸，又可既可溶于盐酸，又可溶于溶于NaOH溶液，溶液，Y是是Al2O3或或Al(OH)3,由题知由题知Y是是Al2O3.【例1】两个烧杯中各加入相同体积的两个烧杯中各加入相同体积的3 mol的硫酸，置的硫酸，置于天平的左右两个托盘上，调
28、节天平使达到平衡。向一于天平的左右两个托盘上，调节天平使达到平衡。向一个烧杯中加入个烧杯中加入10.8 g Al，向另一个烧杯中加入，向另一个烧杯中加入10.8 g Mg，问反应完毕后，天平可能会发生怎样的变化问反应完毕后，天平可能会发生怎样的变化?试根据计试根据计算进行分析。算进行分析。解析解析本题属于天平平衡的有关计算，是一个重要考点。本题属于天平平衡的有关计算，是一个重要考点。此类计算宜用差量法。关键是：放入烧杯中的物质的质量此类计算宜用差量法。关键是：放入烧杯中的物质的质量可以不等，从烧杯中逸出的物质的质量也可以不等，但留可以不等，从烧杯中逸出的物质的质量也可以不等，但留在烧杯中的物质
29、质量在烧杯中的物质质量(即质量差即质量差)必须相等，天平才能保持必须相等，天平才能保持平衡。平衡。在本例题中，由于在本例题中，由于H2SO4的体积没有给定，因此需讨的体积没有给定，因此需讨论论H2SO4的相对用量。的相对用量。解答解答 设一个烧杯中所加入的硫酸的体积为设一个烧杯中所加入的硫酸的体积为VL，跟，跟10.8 g铝和铝和10.8g镁完全反应分别需镁完全反应分别需H2SO4为为x mol、y mol，据据2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2,得得x=0.6mol，需，需3 molH2SO4的体积为的体积为0.2L;据据Mg+H2SO4MgSO4+H2 得得y=0.45mol，
30、需，需3molH2SO4的体积为的体积为=0.15L。讨论讨论 (1)当当V0.15L时，两烧杯中的时，两烧杯中的H2SO4都全部参都全部参加反应，两端消耗加反应，两端消耗H2SO4的量相等，所以逸出的量相等，所以逸出H2的量的量相等，天平仍保持平衡。相等，天平仍保持平衡。(2)当当V0.15L时，跟镁反应消耗的时，跟镁反应消耗的H2SO4恒为恒为0.45mol，而跟铝反应消耗，而跟铝反应消耗H2SO4的量多于的量多于0.45mol，所以铝置换出的所以铝置换出的H2多于镁，天平发生倾斜，放入铝的多于镁，天平发生倾斜，放入铝的一端托盘上升。一端托盘上升。【例例2】将将amol的的NaOH溶液滴加
31、到溶液滴加到bmol的的AlCl3溶液中，试推导溶液中，试推导a与与b的关系，并计算能得到的关系，并计算能得到Al(OH)3的物质的量。的物质的量。解析解析1.此时必须注意整个反应过程中的现象：此时必须注意整个反应过程中的现象：将将NaOH溶液滴入溶液滴入AlCl3溶液中，开始时有沉淀生成，反应为溶液中，开始时有沉淀生成，反应为Al3+3OH=Al(OH)3；当溶液中当溶液中Al3+全部转变为全部转变为Al(OH)3沉淀后，继续加入沉淀后，继续加入NaOH，沉，沉淀将溶解，其反应为淀将溶解，其反应为Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O。2.当当n(OH)=3n(Al3+)时，时，Al3+恰
32、好完全转变为恰好完全转变为Al(OH)3沉淀，沉沉淀，沉淀达到最大值。淀达到最大值。3.当当n(OH)3n(Al3+)时，时，Al3+尚未转变为尚未转变为Al(OH)3沉淀。沉淀。4.当当n(OH)4n(Al3+)时，时，Al3+完全转变为完全转变为AlO2，无沉淀。，无沉淀。5.当当3n(Al3+)n(OH)4n(Al3+)时，一部分时，一部分Al3+转变为转变为Al(OH)3沉沉淀，另一部分淀，另一部分Al3+转变为转变为AlO2。以上关系是进行可溶性铝盐与强碱反应的有关计算的依据。以上关系是进行可溶性铝盐与强碱反应的有关计算的依据。答案答案(1)当当AlCl3过量过量n(OH)3n(Al
33、3+),即即a3b，沉淀量应根据沉淀量应根据NaOH的量计算：的量计算：nAl(OH)3n(NaOH)/3=a/3mol。(2)当当NaOH与与AlCl3恰好完全反应时恰好完全反应时n(OH)3n(Al3+)，即，即a3b nAl(OH)3b mola/3mol。(3)当当NaOH过量，生成的沉淀完全溶解过量，生成的沉淀完全溶解n(OH-)4n(Al3+)，即，即a4b，nAl(OH)30 mol。(4)当当NaOH过量，生成的沉淀部分溶解时过量，生成的沉淀部分溶解时3n(Al3+)n(OH-)4n(Al3+)，即，即3ba4b。设生成的设生成的 Al(OH)3为为xmol，生成的，生成的Al
34、O2为为ymol，根据，根据Al3+和和OH的物质的量守恒的物质的量守恒,有：有：x+y=b3x+4y=ax=(4ba)(mol)y=(a3b)(mol)【例【例3】将将0.1 moL的镁、铝混合物溶于的镁、铝混合物溶于100mL 2mol/L H2SO4溶液中，然后再滴入溶液中，然后再滴入1 mol/L NaOH溶液。请回答溶液。请回答（1）若在滴加若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量溶液的过程中，沉淀质量m随加入随加入NaOH溶溶液的体积液的体积V变化如图所示。当变化如图所示。当V1=160 mL时，则金属粉末中时，则金属粉末中n(Mg)=mol，V2=mL。解析：本题涉及的化学反应有：
35、解析：本题涉及的化学反应有：Mg+2H+=Mg2+H2 2Al+6H+=2Al3+3H2H+OH=H2O Mg2+2OH=Mg(OH)2Al3+3OH=Al(OH)3 Al(OH)3+OH =AlO2+2H2O（1）n(Mg)+n(Al)=0.1mol 2n(Mg)+3n(Al)+1mol/L0.16L=0.4mol解得：解得：n(Mg)=0.06mol n(Al)=0.04mol当发生当发生、时，消耗的碱为：时，消耗的碱为：n(NaOH)=2n(Mg)+4n(Al)=20.06mol40.04mol=0.28mol，故故V2=V1+V(NaOH)=440mL0mV1V2V/mL0.06440
36、（2)若在滴加若在滴加NaOH溶液过程中，欲使溶液过程中，欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全，刚好沉淀完全，则滴入则滴入NaOH溶液的体积溶液的体积V(NaOH)=mL0mV1V2V/mL400 解析解析(2)当刚好发生至当刚好发生至、反应时，反应时，消耗的碱为：消耗的碱为：n(NaOH)=2n(Mg)+3n(Al)=20.06 mol30.04mol=0.24mol，所需所需NaOH体积为体积为0.24L。故。故V(NaOH)=160mL+240mL=400mL【例【例4】将将0.1 moL的镁、铝混合物溶于的镁、铝混合物溶于100mL 2mol/L H2SO4溶液中，然后再滴入溶液中，然后
37、再滴入1 mol/L NaOH溶液。请回答溶液。请回答（3）若镁铝混合物仍为）若镁铝混合物仍为0.1mol，其中，其中Mg粉的物质的量分数为粉的物质的量分数为a，用，用100mL 2mol/L的硫酸溶解此混合物后，再加入的硫酸溶解此混合物后，再加入450mL 1mol/L 的的NaOH溶液，所得沉溶液，所得沉淀中无淀中无Al(OH)3。满足此条件的。满足此条件的a的取值的取值范围是范围是 。0mV1V2V/mL方法一：根据方程式计算方法一：根据方程式计算 加入加入450mL 1mol/L 的的NaOH溶液，完全反应后溶液，完全反应后NaOH过量过量:0.45mol0.1L0.20mol/L=0
38、.05mol若要完全溶解若要完全溶解Al(OH)3，则，则n Al(OH)3 0.05mol，0.1*(1a)0.05mol解得：解得：a1/2方法二：守恒法当所得沉淀中无方法二：守恒法当所得沉淀中无Al(OH)3时，溶液中的溶质一定时，溶液中的溶质一定含有含有Na2SO4、NaAlO2，可能含有，可能含有NaOH（过量），根据（过量），根据Na+守恒，守恒，有下列关系式：有下列关系式：2n(H2SO4)+n(Al)n(NaOH)即：即：0.1L2mol/L0.1(1a)0.45L1mol/L，解得：解得：a1/2结合结合a的化学含义，知的化学含义，知a的取值范围为：的取值范围为：1/2a1。
39、1/2a1【例【例5 5】向含向含1molKAl(SO4)2的溶液中，滴加的溶液中，滴加Ba(OH)2溶溶液。请分别以沉淀物质的量液。请分别以沉淀物质的量n(mol)、沉淀质量、沉淀质量m(g)对对Ba(OH)2的物质的量的物质的量x(mol)作图作图nx12xm12解析：解析：【例例6 6】向含向含1 mol NaAlO1 mol NaAlO2 2、1 mol BaCl1 mol BaCl2 2的混合液中逐的混合液中逐滴加入稀滴加入稀H H2 2SOSO4 4.(1)(1)作图：沉淀总量作图：沉淀总量(n mol)(n mol)H H2 2SOSO4 4（x molx mol）(2)(2)当
40、当x x为何值时，为何值时，nBaSOnBaSO4 4nAl(OH)nAl(OH)3 3（3 3）改加何种试剂能同时使）改加何种试剂能同时使Al(OH)Al(OH)3 3、BaSOBaSO4 4达最大值？达最大值？（1 1）0.511.52a11.553x（2 2）当）当x xa a时，时，Al(OH)Al(OH)3 3、BaSOBaSO4 4均为均为a mol.a mol.H H2 2SOSO4 4提供提供2a mol H2a mol H由电荷守恒可得：由电荷守恒可得：2a2a1 13(13(1a)a)a a0.8 mol0.8 mol沉 淀 总 量：沉 淀 总 量：0.80.8 2 2 1
41、.6(mol).1.6(mol).AlOAlO2 22aH2aHaAl(OH)aAl(OH)3 3(1-a)Al(1-a)Al3 3（3）NaHSO4 铝、硅虽然不属于同主族，但因位于阶梯线的两侧，铝、硅虽然不属于同主族，但因位于阶梯线的两侧，故故AlAl和和SiSi及其化合物的化学性质有许多相似之处及其化合物的化学性质有许多相似之处高温高温高温高温点燃点燃高温高温高温高温AlAlSiSiAlAl3O3O2 2 2Al2Al2 2O O3 3 SiSiO O2 2 SiOSiO2 22Al2Al3Cl3Cl2 2 2AlCl2AlCl3 3 SiSi2Cl2Cl2 2 SiCl SiCl4 4
42、与 氧 化 物与 氧 化 物反应反应AlAlFeFe2 2O O3 3 AlAl2 2O O3 32Fe2FeSiSi2FeO 2Fe2FeO 2FeSiOSiO2 2与酸反应与酸反应2Al2Al6HF6HF2AlF2AlF3 33H3H2 2SiSi4HF4HFSiFSiF4 4H H2 2与碱反应与碱反应2Al2Al2H2H2 2O O2NaOH2NaOH2NaAlO2NaAlO2 23H3H2 2SiSi2H2H2 2O O2NaOH2NaOHNaNa2 2SiOSiO3 32H2H2 2与氧气反应与氧气反应与氯气反应与氯气反应硅、铝氧化物的比较硅、铝氧化物的比较氧化物氧化物AlAl2
43、2O O3 3SiOSiO2 2与碱液与碱液反应反应AlAl2 2O O3 32OH2OH2AlO2AlO2 2H H2 2O OSiOSiO2 22OH2OHSiOSiO3 32 2H H2 2O O与酸液与酸液反应反应AlAl2 2O O3 36HCl6HCl2AlCl2AlCl33H H2 2O OSiOSiO2 24HF4HFSiFSiF4 42H2H2 2O O与碱性氧与碱性氧化物反应化物反应AlAl2 2O O3 3CaO Ca(AlOCaO Ca(AlO2 2)2 2SiOSiO2 2CaO CaSiOCaO CaSiO3 3高温高温高温高温【例1】今用铝、稀硫酸和氢氧化钠溶液为
44、原料，在实验室制备一定量的氢氧化铝。【例5】向含1molKAl(SO4)2的溶液中，滴加Ba(OH)2溶液。因为同样是制备2 mol Al(OH)3，【例3】如图，A、C、E、H是常见单质，B、F是常见氧化物，D是无色液体，I的焰色反应呈黄色。（2）利用Al3和AlO2的互相促进水解反应制备Al(OH)3向1mol NaAlO2溶液中滴加HCl溶液直至过量(2)当NaOH与AlCl3恰好完全反应时因为同样是制备2 mol Al(OH)3，SiO24HFSiF42H2OMg(OH)2 MgO+H2O向一个烧杯中加入10.除氧化膜后可与水微弱反应向4mol HCl溶液中滴加NaAlO2 溶液直至过
45、量制合金、飞机、汽车、轮船部件、导线、日用品MgO+H2O=Mg(OH)2 （缓慢一般不考虑）8 g Mg，问反应完毕后，天平可能会发生怎样的变化?试根据计算进行分析。【例1】下列叙述正确的是 （）向1mol NaAlO2溶液中滴加HCl溶液直至过量Al2(SO4)3+6NaAlO2+12H2O=8Al(OH)3+3Na2SO4点拨解答本题的突破口:C为棕红色,C是Fe2O3,白色固体Y既可溶于盐酸，又可溶于NaOH溶液，Y是Al2O3或Al(OH)3,由题知Y是Al2O3.【例题3】锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶【例1】今用铝、稀硫酸和氢氧化钠溶液为原料，在实验室制备一定量的氢氧化铝。
46、结合a的化学含义，知a的取值范围为：1/2a1。分析 单质A与氧化物B在高温下反应生成单质E和氧化物F，联系中学学习内容，最典型的为Al与铁的氧化物反应，若A为Al，则B为Fe3O4，E为Fe，F为Al2O3。45mol，所以铝置换出的H2多于镁，天平发生倾斜，放入铝的一端托盘上升。Mg(OH)2 MgO+H2O加入450mL 1mol/L 的NaOH溶液，完全反应后NaOH过量:解析：本题涉及的化学反应有：向1mol NaAlO2溶液中滴加HCl溶液直至过量向4mol HCl溶液中滴加NaAlO2 溶液直至过量B两份相同质量的铝粉，分别与足量的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应，产生的氢气前者多。解析
47、(1)铝盐与碱液反应请分别以沉淀物质的量n(mol)、沉淀质量m(g)对Ba(OH)2的物质的量x(mol)作图（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变化如图所示。因为同样是制备2 mol Al(OH)3，8g镁完全反应分别需H2SO4为x mol、y mol，Si4HFSiF4H2白色胶状，不溶于水、有很强的吸附性（2）Mg、Al的氢氧化物结合a的化学含义，知a的取值范围为：1/2a1。（1）法较法节约了酸、碱试剂。将NaOH溶液滴入AlCl3溶液中，开始时有沉淀生成，反应为Al3+3OH=Al(OH)3；2AlO2+CO2+2H2O=2Al(OH)3+CO
48、32Al2O3+2OH=2AlO2+H2OAl33AlO2-6H2O4Al(OH)3 ；45L1mol/L，0 1 2 3 4Mg+Cu2+=Mg2+Cu8 g Mg，问反应完毕后，天平可能会发生怎样的变化?试根据计算进行分析。【例5】向含1molKAl(SO4)2的溶液中，滴加Ba(OH)2溶液。2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O（2）固体E所含物质的化学式为_ _。点拨解答本题的突破口:C为棕红色,C是Fe2O3,白色固体Y既可溶于盐酸，又可溶于NaOH溶液，Y是Al2O3或Al(OH)3,由题知Y是Al2O3.（3）A与G溶液反应
49、的离子方程式：2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2（2）原料相同，请设计一种更为节约试剂的方法请分别以沉淀物质的量n(mol)、沉淀质量m(g)对Ba(OH)2的物质的量x(mol)作图（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海水 Mg(OH)2X_；讨论 (1)当V0.0 1 2 3 4制备2 mol Al(OH)3 所用原料为2 mol Al、0.2AlO2+CO2+2H2O=2Al(OH)3+CO32解得：n(Mg)=0.SiO22OHSiO32H2O解析这是因为Al(OH)3在水中同时存在两种电离平衡：(K
50、ClMgCl26H2O)（2）利用Al3和AlO2的互相促进水解反应制备Al(OH)3结合a的化学含义，知a的取值范围为：1/2a1。(2)当NaOH与AlCl3恰好完全反应时A解析(1)铝盐与碱液反应SiO24HFSiF42H2O2Al+3Cu2+=2Al3+3Cu8g镁完全反应分别需H2SO4为x mol、y mol，Al33AlO26H2O4Al(OH)3（2）原料相同，请设计一种更为节约试剂的方法向1mol NaAlO2溶液中滴加HCl溶液直至过量8g镁完全反应分别需H2SO4为x mol、y mol，；Al(OH)3+OH=AlO2+2H2OAl(OH)3、Mg(OH)22n(Mg)
