鎂和鋁重要知識點總結(jié)

1、鎂和鋁重要知識點總結(jié)、鋁三角及應(yīng)用1三角關(guān)系：Al3+、AI(OH) 3與AI02相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系A(chǔ)I02有關(guān)離子方程式：A Al 3+與 AI02的相互轉(zhuǎn)化 AI3+t AI02: AI02t Al3+: B AI02與AI(OH) 3的相互轉(zhuǎn)化AI02t AI(OH)3： AI(0H)3TAI02: C AI 3+與 AI(0H) 3的相互轉(zhuǎn)化 AI(0H)3TAI3+: AI3+ TAI(0H) 3： 2、鋁三角的應(yīng)用 制取AI(0H) 3AI3+ + 3NH3 H20 = AI(0H) 3 J +3NH+ (常用方法)AI02 + C02 + 2H 20 = AI(0H) 3 J + C

2、032 離子共存問題：a、AI 3+與 0H S2、AI02、HCG、C02、HSCT等離子因生成沉淀或雙水解而不能大量共存；b、 AI02與AI X、H、nH、Fe*等離子因生成沉淀或雙水解反應(yīng)而不能大量共存。AI(0H)3J( mol)二、鋁的化合物的有關(guān)圖象1向AICI 3溶液中逐滴滴入 Na0H溶液至過量(如圖)有關(guān)反應(yīng)：AI3+ + 30H = AI(0H) 3 JIlli1 圖NH3 HO (mol)+ AI(0H)31 ( mol)1 1 1圖 NaOH (mol)AI(OH)3J( mol)圖 AICI 3 (mol)AI(0H) 3 + 0H = AI0 2 + 2H20現(xiàn)象

3、：先產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀逐漸消失2、向AICI 3溶液中逐滴滴入氨水至過量(如圖)有關(guān)反應(yīng)：AI3+ + 3NH 3 Ha0 = AI(0H) 3 J +3NH?現(xiàn)象：產(chǎn)生白色沉淀，繼續(xù)加氨水，沉淀不消失。3、向Na0H溶液中逐滴滴入 AICI 3溶液至過量(如圖)有關(guān)反應(yīng)：AI3+ + 40H = AI0 2 + 2H20AI3+ +3 AI0 2 + 6 H 20 = 4AI(0H) 3 J現(xiàn)象：先無白色沉淀，后產(chǎn)生白色沉淀，繼續(xù)滴加，沉淀不變化。八 AI(0H)3( mol)4、向AICI 3溶液中逐滴滴入 NaAIQ溶液至過量(如圖)有關(guān)反應(yīng)： AI 3+ +3 AIO 2 + 6 H

4、 2O = 4AI(0H) 3 J現(xiàn)象：產(chǎn)生白色沉淀，繼續(xù)滴加，沉淀不變化。5、向NaAIQ溶液中逐滴滴入 AICI 3溶液至過量(如圖) 有關(guān)反應(yīng)： AI 3+ +3 AIO 2 + 6 H 20 = 4AI(0H) 3 J 現(xiàn)象：產(chǎn)生白色沉淀，繼續(xù)滴加，沉淀不變化。6、向NaAI02溶液中逐滴滴入鹽酸至過量(如圖)“ AI(0H)3 J( moI)Illi . 圖 AICI 3 (moI)Illi . 圖 NaAIO? ( moI)有關(guān)反應(yīng)： AIO 2 + H+ + H2O = AI(OH) 3 J AI(OH) 3 + H + = AI 3+ +3 H 2O八 AI(OH)3j( mo

5、I)現(xiàn)象：產(chǎn)生白色沉淀，繼續(xù)滴加，沉淀消失。7、向鹽酸中逐滴滴入 NaAIQ溶液至過量(如圖)有關(guān)反應(yīng)： AIO 2 + 4H+ = AI 3+ +2 H 2O圖 HCI (mol)AI(OH)3j(mol)AI3+ +3 AIO 2 + 6 H 2O = 4AI(OH) 3 J現(xiàn)象：先無白色沉淀，后產(chǎn)生白色沉淀，繼續(xù)滴加，沉淀不變化。8、向NaAIQ溶液中通入過量的 CO (如圖)有關(guān)反應(yīng)：2AIO 2+ CO2 + 3H2O = 2AI(OH) 3 J + CQ2CO2 + CO2 + H 2O = 2HCQ圖 NaAIO2 (moI)八 AI(OH)3 J( moI)現(xiàn)象：產(chǎn)生白色沉淀，

6、繼續(xù)通入CO,沉淀不消失。I I 卄圖 CO (moI)9、向MgCb、AICI 3和鹽酸的混合液中滴加 NaOH溶液至過量(如圖)有關(guān)反應(yīng)： OH + H = H2O Mg + 2OH = Mg(OH) 2 JAl3+ + 3OH = AI(OH) 3 J AI(OH) 3 + OH = AIO 2 + 2H 2O現(xiàn)象：開始無沉淀，后產(chǎn)生白色沉淀，AI(OH)3 J( mol)繼續(xù)加入NaOH溶液，沉淀部分溶解。| .10、向明磯KAI(SO4)2 12fO溶液中逐滴加入 Ba(OH)2溶液至過量。圖NaOH (mol)(1)寫出可能發(fā)生的有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式；畫出下列圖像。(2) 在下圖中

7、，縱坐標(biāo)表示生成沉淀的物質(zhì)的量，橫坐標(biāo)表示加入Ba(OH)2溶液的物質(zhì)的量。試在下圖中畫出當(dāng)溶液中明磯為1 mol時，生成的每一種沉淀的物質(zhì)的量隨Ba(OH)2物質(zhì)的量的變化曲線(在曲線上標(biāo)明沉淀的化學(xué)式 )。(3) 當(dāng)向a L M mol / L的明磯溶液中滴加 N mol/L的Ba(OH)2 溶液b L ,用含a、M N的代數(shù)式表示： 當(dāng)b滿足 當(dāng)b滿足答：(1) Ba2+ SO 2-圖(3) b = 15MaN4 210 c100030 c100010 c彳=1 :1000故選Do條件時，沉淀的總的物質(zhì)的量為最大值；條件時，沉淀的質(zhì)量為最大值。=BaSOqJ (2) Al3+ 30H =

8、 AI(OH) 3 J AI(OH) 3+ OH = AlO 2 + 2HO (2) 如 b = 2Ma例1、向Al2?SO?3和MgSO的混合溶液中滴加 NaOH溶液，生成沉淀的量與滴入NaOH溶液的體積關(guān)系如圖所示。則原混合液中 Al2?SO?3與MgSO的物質(zhì)的量之比為？ ？A? 6 : 1B? 3 : 1C?2 ： 1D?1 : 2解析：如圖所示，Al?OH?3沉淀消失需10 mLNaOH溶液，則生成Al?OH?3 沉淀需30 mLNaOH溶液，故生成 Mg?OH?沉淀消失需20 mLNaOH溶液，Al 2?SO?330 C6 100030 c6 1000巧解鋁及其化合物的計算題鋁及其

9、化合物的計算是考查學(xué)生各種能力的重要題型，在高考及競賽中頻頻出現(xiàn)，因此如何快速而準(zhǔn) 確解答這類題非常重要，現(xiàn)將幾種巧算方法介紹如下：一、公式法鋁及其化合物常見題型的計算公式如下：I. Al3與NaOH反應(yīng)生成沉淀的質(zhì)量 當(dāng) n (Al3): n(OH )1:3 時，mAl(OH)3 n(OH )78 26n (OH )(g)。3 當(dāng) 1:4 n (Al3): n(OH ) 1:3 時，mAI(OH)3 784 n(AI3) n (OH )(g)。 當(dāng) n (Al3): n(OH )1:4 時，mAI(OH)30。ILAlO 2與強酸(H )反應(yīng)生成沉淀的質(zhì)量 當(dāng) n(AIO 2): n(H )

10、 1 時，mAI(OH)378n(H )(g)。 當(dāng) 1:4 n(AIO2)： n(H ) 1 時，mAI(OH)326 4 n(AIO2) n(H )(g)。 當(dāng) n(AIO2): n(H ) 1:4 時，mAI(OH)30。III. Mg2、Al3的混合溶液與 OH反應(yīng)時，求Mg2、Al3的物質(zhì)的量。若Mg2、Al3與OH的反應(yīng)關(guān)系如下圖，則 n(AI3 )(b a)moI n(Mg 2 )IV.明磯KAI(SOJ2 I2H2O溶液與Ba(OH)2溶液反應(yīng)生成沉淀的質(zhì)量。當(dāng)n明磯2nBa(OH)23時,m沉淀 285nBa(OH)2;當(dāng)n明磯12 nBa(OH)2時，m 沉淀 77n Ba

11、(OH)2】312n 明磯；當(dāng)2nBa(OH)23n明磯時,m沉淀 466n明磯。例1：將100mL 0.6mol L 1氯化鋁溶液跟0.4mol L 1苛性鈉溶液混合后，得到3.9gAI(OH)3沉淀,此時消耗苛性鈉溶液的體積是()A. 250mLB. 375mLC. 475mLD. 500mL解析：由I中公式可得：n (OH )0.15mol, V(NaOH)0.15mol10.4mol L1000mL L 1375mL由 I 中公式可得： n(OH ) 4n(Al 3 ) nAI(OH)30.19molV(NaOH)0.19mCI 4 1000mL L 1 475mL。選 B C項。0.

12、4mol L例2：將2.7g鋁溶解于100mL 3mol L 1 NaOH溶液中，然后向所得溶液中加入 400mL 1mol L 1的 鹽酸，最后可得沉淀多少克？解析：鋁溶于 100mL 3mol L 1 NaOH 溶液中生成 0.1mol NaAIO 2，余 NaOH 0.2mol，加入 0.4mol 鹽 酸時，NaOH需消耗鹽酸mol。生成沉淀的質(zhì)量是由 mol NaAIO 2和mol鹽酸反應(yīng)而得到的。根據(jù) II 中公式可得：mAI(OH)3 26(4 0.1 0.2) 5.2(g)例3：把一小塊鎂鋁合金溶于 100mL鹽酸中，然后向其中滴入 1mol L 1 NaOH溶液，生成沉淀的質(zhì)量

13、 和加入NaOH溶液的體積如下圖所示。求：(1)鎂鋁合金的質(zhì)量組成。(2)鹽酸的物質(zhì)的量濃度。(3) B點沉淀的質(zhì)量。解析：由II中的公式和可得:n(Al) n (Al3 )(6050) 10 3n(Mg) n (Mg?)4(50 10) 3(600.01(mol)四 10 30.005(mol)(1) m(Al) 0.01mol 27g mol 10.27(g)1m(Mg) 0.005mol 24g mol 0.12(g)(2)因溶解Mg Al消耗的H與完全沉淀Mg2、Al3消耗的OH的物質(zhì)的量相同，故:c(HCI)1 50 10 30.10.5(molL1)(3) B點處,m (沉淀)0.

14、01780.005 581.07(g)例4:向a L物質(zhì)的量濃度為 M mol L 1的明磯KAI (SO4)2 12H2O溶液中逐滴加入 b L物質(zhì)的量 濃度為N mol L 1的Ba(OH)2溶液時，當(dāng)b滿足時，沉淀的總物質(zhì)的量為最大值；當(dāng) b滿足時，沉淀的總質(zhì)量為最大值。當(dāng) a b 0.5, M 2 , N 3.6時，生成沉淀的質(zhì)量為多少克？解析：根 據(jù)化學(xué) 方程式2KAl (SO4)2 3Ba(OH)2KAl (SO4)2 2Ba(OH)2 KAlO2Al(OH)33BaSO4K2SO4 和2 2BaSO42H2O可知：向明磯中加 Ba(OH)2，當(dāng)Al3沉淀完全時，生成沉淀的物質(zhì)的量

15、最大，此時3aM 2bN，則b 第；當(dāng)S。2沉淀完全時，沉淀質(zhì)量最大，此時2aM bN，即 b 哋。N根據(jù)IV中公式可得:m沉淀=(77 0.5 3.6312 0.5 2) 450.6(g)二、守恒法根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量守恒，電荷守恒，得失電子守恒等，可簡化鋁的有關(guān)計算。例5：準(zhǔn)確稱取6g鋁土礦樣品(含 AI2O3、Fe2O3、SQ2 )放入盛有100mL某濃度的硫酸的燒杯中,10mol L 1的NaOH溶液，產(chǎn)生的沉淀的質(zhì)量m與加入NaOH溶液的體積V充分反應(yīng)后過濾，向濾液中加入 的關(guān)系如下圖所示。請回答：(1)硫酸的物質(zhì)的量濃度為(2)若a=,用于沉淀Fe3數(shù)：Al 2 O3 為, Fe2

16、O3 為(3) a值的范圍應(yīng)是所消耗的NaOH溶液的體積是，SiO2 為mL,鋁土礦中各組成成分的質(zhì)量分，在這個范圍內(nèi),a值越大,的質(zhì)量分數(shù)越小。解析：(1)加入35mL NaOH寸，沉淀最多，溶液為 又根據(jù)元素守恒有 n(Na ) n(NaOH)110mol L 12Na2SO4溶液，根據(jù)電荷守恒有n (Na ) 2n (SO：),0.035L0.35mol。n(SO2 ) n(H2SO4) c(H2SO4) 0.1L解得 MH2SO4)1.75mol L 1(2)沉淀Al 3所耗OH的量是使AI(OH)3溶解所耗OH的3倍，即沉淀Al3所耗NaOH溶液為330mL ； Fe3 消耗 NaO

17、H溶液的體積為 35mL 30mL 2.3mL2.7mL。n(AI 2 O3)111n(NaOH)-(10molL10.030L)0.05mol66w(Al 2O3)10.05mol 102g mol100% 85%6gw(Al 2O3)310 2.7 10 3160 100% 12%3 2 6w(SiO2)3%(3)由m(Al2O3) 5.1g，設(shè)剩余全部為Fe?。？或SiO2，采用極值法不難求出a值的范圍為:1.625 a 5 ; a值越大，F(xiàn)ezOs的質(zhì)量分數(shù)越小。三、對比法對比法是根據(jù)題給數(shù)據(jù)，對比分析出有關(guān)物質(zhì)和過量物質(zhì)，然后再求解答案。例6:現(xiàn)有甲、乙兩瓶無色溶液，已知它們可能是A

18、lCl 3溶液和NaOH溶液?，F(xiàn)做如下實驗: 取440mL甲溶液與120mL乙溶液反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀。 取120mL甲溶液與440mL乙溶液反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀。 取120mL甲溶液與400mL乙溶液反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀。通過必要的計算和推理判定：(1)甲溶液為 溶液，其物質(zhì)的量濃度是 mol L 1。(2)乙溶液為溶液，其物質(zhì)的量濃度是 mol L解析：列表對比如下：組別甲(mL)乙(mL)沉淀的物質(zhì)的量(mol)440120120440120400對比兩組數(shù)據(jù)，甲用量相同，乙的用量比多而生成的沉淀反而比多，根據(jù)NaOH能溶解AI(OH)3的性質(zhì)，可推知甲為 AICI3，乙為NaOH再對比兩組數(shù)據(jù)可知組中N

19、aOH不足量，故NaOH的物質(zhì)的量為0.0230.06mol0.06mol;c(NaOH)0.12L0.5molL 1;組中NaOH部分溶解Al(OH)3 ,設(shè)AlCl 3濃度為x mol L 1 ,則有0.12x(0.440.530.12x)10.02 , x 0.5mol L 。四、比例法比例法是利用鋁及其化合物在反應(yīng)過程中物質(zhì)的量、質(zhì)量等存在的固定比例關(guān)系來求解的方法。例7：甲、乙兩燒杯中各盛有100mL 3mol L 1的鹽酸和氫氧化鈉溶液，向兩燒杯中加入等質(zhì)量的鋁粉，反應(yīng)結(jié)束后生成氣體的體積比為甲：乙=1： 2，則加入鋁粉的質(zhì)量為()A. 5.4gB. 3.6gC. 2.7gD. 1

20、.8g解析：鋁和鹽酸的反應(yīng)方程式為2Al 6HCl 2AlCl 3 3H 2 ;鋁與NaOH溶液的反應(yīng)方程式為2Al 2NaOH 2H ?O 2NaAlO2 3H 2 ，若在等物質(zhì)的量的鹽酸和NaOH溶液中分別投入足量的鋁粉，則產(chǎn)生的H2的體積比為1 : 3?，F(xiàn)在產(chǎn)生的氣體體積比為 1 : 2，說明鋁粉的量對鹽酸來說是過量的，而對 NaOH是不足量的，與鹽酸反應(yīng)的鋁粉是2.7g，與NaOH反應(yīng)的鋁粉應(yīng)是鹽酸的 2倍，所以投入鋁粉的質(zhì)量應(yīng)為5.4g。答案為A項。例8:將mol的鎂、鋁混合物溶于 100 mL 2mol/LH 2SQ溶液中，然后再滴加 1 mol/L NaOH溶液。請回答:若在滴加

21、NaOH溶液的過程中，沉淀質(zhì)量m隨加入NaOH溶液的體積V變化如下圖所示。當(dāng)160mL時，則金屬粉末中 n(Mg) =mol, V2 =mL。若在滴加NaOH溶液過程中，欲使 Mg*、Al3+剛好沉淀完全，則滴 入NaOH溶液的體積V(NaOH)mL若混合物仍為 mol，其中Mg粉的物質(zhì)的量分數(shù)為 a,用100 mL 2 mol/L的硫酸溶解此混合物后，再加入 450 mL 1mol/L的NaOH溶液， 所得沉淀中無AI(OH)3。滿足此條件的a的取值范圍是：鎂、鋁沉淀及圖象分析練習(xí)1、 L Al 2(SCU) 3溶液100mL加入L NaOH溶液，為得到澄清溶液，最少需加入NaOH溶液的體積

22、(mL)為A、 200 B 、 300 C 、 400 D 、 7002. 向20mL 2mol/L AlCl 3溶液中加入30mL NaOH溶液，充分反應(yīng)后得到 0.78g沉淀，則NaOH溶液的物質(zhì) 的量濃度是A、1mol/L B、2mol/L C、5mol/L D、8mol/L3欲使AlCls溶液中的鋁元素全部沉淀，最好加入的試劑是欲使NaAIQ溶液中的鋁元素全部沉淀，最好通入的試劑是A、NaOH B、NH3 H2O C、HCl D、CQ4. 有200ml MgC1和ALC1的混合溶液，其中Mg2+為I , Cl為I，要使Mg+全部轉(zhuǎn)化為沉淀分離出來， 至少需加4mol/l NaOH溶液的

23、體積為()A 40ml B 72ml C 80ml D 128ml5. 將10ml l的AIC13溶液與40ml l的KOH溶液混合，所得溶液中各種微粒的物質(zhì)的量的濃度大小順序是( )+-3+A K C1 OH AI(OH) 3 Al+ - - + -B K C1 AIO 2 H OH -+-3+-C C1K AIO 2 AI OH + - - - +D K C1 AIO 2 OH H 6. 將一定量的金屬鈉放入100mL, L的AICI 3溶液中，反應(yīng)后得到無色澄清溶液，其中除水外，只含NaCI和NaAIQ,則加入的金屬鈉的質(zhì)量是()(A)(B)(C)(D)7. 現(xiàn)有硫酸鋁和硫酸鎂的混合液2

24、00毫升，其中M的濃度為2摩/升，SQ2-的濃度為5摩/升，若把溶液中的Mg+和ai 3+分離，至少應(yīng)加入摩/升氫氧化鈉()A、1.5 升 B 、1.75 升 C 、1.8 升 D 、2 升&將AICI 3和NaOH兩溶液等體積混合，得到的沉淀和溶液中含鋁量相等。則原AICI 3溶液和NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度之比可能是：A、 1: 3 B 、 2: 3 C 、 1: 4 D 、 2: 79、將物質(zhì)的量相等的硫酸鋁和硫酸銨溶于水，形成VmL混合溶液，向混合溶液中逐滴加入某氫氧化鈉的溶液(其物質(zhì)的量濃度為混合溶液中兩溶質(zhì)的物質(zhì)的量之和)，直至過量，下列表示氫氧化鈉溶液加入的體積(x)與溶液中沉淀

25、物的量(y)的關(guān)系示意圖中正確的是()A BCDBa(OH)2溶液的體積V與生成10、向ABCDXHSNaOHNHHClYNaSOAICI 3MgSONaAIQ11.將溶液(或氣體)X逐漸加入到(或通入到)一定量的Y溶液中，產(chǎn)生沉淀的量m與加入X物質(zhì)的量n的關(guān)系如下圖，符合圖中情況的一組物質(zhì)是12有一塊鎂鋁合金，其中鎂與鋁的質(zhì)量比是& 9。加入足量稀H2SO使其完全溶解后，再加入 NaOH溶液，生成沉淀的質(zhì)量隨 NaOH溶液體積變化的曲線如下圖，其中正確的是()HaOHVKaOH(C)(D)13 .某學(xué)生在實驗室做了如下5個實驗：(1)在鋁鹽溶液中逐滴加入稀氨水直至過量(2)在明磯溶液中加入

26、NaOH溶液直至過量(3 )在強堿性溶液中逐滴加入鋁鹽溶液直至過量(4 )在偏鋁酸鈉溶液中通入 CO直至過量(5)在強酸溶液中加入偏鋁酸鈉溶液直至過量根據(jù)以上實驗畫出下圖的 5個圖象(縱坐標(biāo)為沉淀物質(zhì)的量，橫坐標(biāo)為溶液中加入物質(zhì)的物質(zhì)的量) 實驗與圖象對立關(guān)系正確的是：、(2)和(b) C、( 3)和(e)D、(4)和(d)A(14、現(xiàn)有MgSO和Al2(SO4)3的混合溶液，其中 Mg2+濃度為2mol/L, SO 42-濃度為L。若將200mL此混和溶液中的Mf和Al 3+分離，至少應(yīng)加入 L苛性鈉溶液的體積多少升？15.已知某溶液中含F(xiàn)e3+、Al 3+共，逐漸滴入 3mol/L NaO

27、H溶液得到沉淀的量如圖所示。則此溶液中Fe3+和Al3+的物質(zhì)的量之比為。16.把由NaOH AICI3、MgCb三種固體組成的混合物，溶于足量水中后有0.58克白色沉淀，在所得濁液中，逐滴加入I的鹽酸，加入鹽酸的體積與生成沉淀的質(zhì)量關(guān)系如右圖所示:(a)混合物中NaOH的質(zhì)量為,(b)混合物中AlCl 3質(zhì)量為 (c) 混合物中 MgCb質(zhì)量為 ,(d) P點表示鹽酸的體積是 。17.向10mL L的AlCl 3溶液中，逐滴加入未知濃度的 同樣多，求Ba(OH)2溶液的物質(zhì)的量濃度。Ba(OH)2溶液，測得滴加15mL和45mL時，所得沉淀18.現(xiàn)有AlCl 3和FeCb的混合溶液，其中 Al 3+物質(zhì)和Fe3+的物質(zhì)的量之和 為。在此溶液中加入 90mL 4mol/L的NaOH溶液，使其充分反應(yīng)。設(shè) Al 物質(zhì)的量與總物質(zhì)的量比值為X。(1)根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式計算x