2017高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn)：偏鋁酸鹽

2017高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn)：偏鋁酸鹽2017高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn)：偏鋁酸鹽偏鋁酸鹽：偏鋁酸鹽是指含有“A102-”集團(tuán)的鹽，是鋁及其氧化物與強(qiáng)堿反應(yīng)的產(chǎn)物。例如Al(OH)3+OH-?AlO2-+2H2O。偏鋁酸鹽的性質(zhì)用離子方程式表示如下：①偏鋁酸鹽溶液發(fā)生水解反應(yīng)，溶液呈堿性。ALO2-+2H2O==AL(OH)3+OH-②偏鋁酸鹽與酸反應(yīng)與強(qiáng)酸發(fā)生反應(yīng)：適量強(qiáng)酸：AL02-+H+H20==AL(0H)3過(guò)量強(qiáng)酸:AL02-+4H+二二AL3++2H20與弱酸(H2C03)發(fā)生反應(yīng)：即通入CO2氣適量CO2：2ALO2-+CO2+3H2O==2AL(OH)3+CO32-過(guò)量CO2：ALO2-+CO2+2H2O==AL(OH)3+HCO3-③鋁鹽與偏鋁酸鹽溶液反應(yīng)：AL3++3ALO2-+6H2O==4AL(OH)3偏鋁酸鹽也可以理解為兩性物質(zhì)Al鹽偏堿性的鹽。AlO2-+H+(少量)+H20==Al(0H)3(A102-+4H+(過(guò)量)二二A13++2H20偏鋁酸鹽的性質(zhì)：偏鋁酸鹽的性質(zhì)用離子方程式表示如下：偏鋁酸鹽溶液發(fā)生水解反應(yīng)，溶液呈堿性。AlO2-+2H2O==Al(OH)3+OH-偏鋁酸鹽與酸反應(yīng)與強(qiáng)酸發(fā)生反應(yīng)：適量強(qiáng)酸：AlO2-+H++H2O==Al(OH)3過(guò)量強(qiáng)酸：AlO2-+4H+==Al3++2H2O與弱酸(H2CO3)發(fā)生反應(yīng)：即通入適量CO2：2AlO2-+CO2+3H2O==2Al(OH)3+CO32-過(guò)量CO2：AlO2-+CO2+2H2O==Al(OH)3+HCO3-③鋁鹽與偏鋁酸鹽溶液反應(yīng)：Al3++3AlO2-+6H2O==4Al(OH)3偏鋁酸鹽也可以理解為兩性物質(zhì)Al鹽偏堿性的鹽。方法與技巧：偏鋁酸鹽是在強(qiáng)堿性條件下生成的,所以它的存在環(huán)境也是強(qiáng)堿性環(huán)境,在離子共存題目中,經(jīng)常遇到含有A1O2-的情況，遇到這樣的題目，我們可以認(rèn)為該溶液中含有0H-,與很多顯酸性的離子不共存。例如：A1O2-與A13+、Fe3+、NH4+、HCO3-等常見(jiàn)離子不共存。“鋁三角”關(guān)系：Al3++3OH-===Al(OH)3；Al(OH)3＋OH-===AlO2-＋2H2OAl3+＋4OH-===AlO2-＋2H2OAlO2-+2H2O+CO2===Al(OH)3；+HCO3-A102-+H++H2O===Al(OH)3；AlO2-+4H+===Al3+＋2H2O相關(guān)高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn)：碳酸鈉碳酸鈉(Na2C03):俗名：純堿或蘇打；白色粉末，易溶于水，穩(wěn)定；可用于制玻璃、肥皂、造紙、防治等與H+反應(yīng)：C032-+2H+二二C02T+H20與NaOH不反應(yīng)與石灰水反應(yīng)：CO32-+Ca2+==CaCO3；與氯化鋇反應(yīng)：CO32-+Ba2+==BaCO3；與CO2反應(yīng)：CO32-+CO2+H2O==2HCO3-碳酸鈉的物理性質(zhì)：碳酸鈉常溫下為白色粉末或顆粒。溶于水和甘油，不溶于乙醇。水溶液呈強(qiáng)堿性，pHll.6。碳酸鈉是一種強(qiáng)堿鹽，溶于水后發(fā)生水解反應(yīng)(碳酸鈉水解會(huì)產(chǎn)生碳酸氫鈉和氫氧化鈉)，使溶液顯堿性，有一定的腐蝕性，能與酸進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)。穩(wěn)定性穩(wěn)定性較強(qiáng)，但高溫下也可分解，生成氧化鈉和二氧化碳。長(zhǎng)期暴露在空氣中能吸收空氣中的水分及二氧化碳，生成碳酸氫鈉，并結(jié)成硬塊。吸濕性很強(qiáng)，很容易結(jié)成硬塊，在高溫下也不分解。含有結(jié)晶水的碳酸鈉有3種：Na2CO3?H2O、Na2CO3?7H2O和Na2CO3?10H2O。碳酸鈉的用途：用于制玻璃、肥皂、造紙、紡織等工業(yè)，也用作食品工業(yè)發(fā)酵劑。Na2CO3、NaHCO3的性質(zhì)比較：表示名稱碳酸鈉碳酸氫鈉化學(xué)式Na2CO3NaH俗稱蘇打小蘇打物理性質(zhì)色態(tài)白色粉末白色晶體溶解性易溶于水能溶于水化學(xué)性質(zhì)與鹽酸反應(yīng)Na2C03+2HCl=2NaCl+H20+C02fNaHC03+HCl二NaCl+H20+C02f熱穩(wěn)定性很穩(wěn)定受熱分解：2NaHC03二（加熱）二Na2C03+H20+C02f與NaOH反應(yīng)不反應(yīng)NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O相互轉(zhuǎn)化Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O2NaHCO3=（加熱）二Na2C03+H20+C02fNa2CO3、NaHCO3的鑒別：Na2CO3、NaHCO3與足量鹽酸反應(yīng)的比較：Na2CO3溶液與鹽酸反應(yīng)：滴加順序不同，現(xiàn)象不同，化學(xué)方程式不同。向鹽酸里逐滴加入Na2CO3溶液（開(kāi)始時(shí)酸過(guò)量）2HCl+Na2CO3===2NaCl+CO2f+H2O向Na2CO3溶液里逐滴加入鹽酸（開(kāi)始時(shí)酸不足）HCl+Na2CO3==NaCl+NaHCO3（無(wú)氣泡）HCl+NaHC03二二NaCl+CO2f+H2O(后來(lái)有氣泡)[特別提醒]Na2CO3和鹽酸可以用互滴法鑒別。滴加順序不同，放出CO2的量可能相同，也可能不同。碳酸鈉、碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)的基本圖像的歸納總結(jié)：向Na2CO3中逐滴加入鹽酸，消耗HCl的體積與產(chǎn)生CO2的體積的關(guān)系如圖1所示；向NaHCO3中逐滴加入鹽酸，消耗HCl的體積與產(chǎn)生CO2的體積的關(guān)系如圖2所示；向NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入鹽酸，消耗HCl的體積與產(chǎn)生CO2的體積的關(guān)系如圖3所示(設(shè)NaOH、Na2CO3的物質(zhì)的量之比x：y=l：l，其他比例時(shí)的圖像略)；向Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入鹽酸，消耗HCl的體積與產(chǎn)生CO2的體積的關(guān)系如圖4所示(設(shè)Na2CO3、NaHCO3的物質(zhì)的量之比m：n=1：1,其他比例時(shí)的圖像略)。相關(guān)高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn)：鋁鹽(鋁離子)鋁鹽：鋁鹽是指正三價(jià)鋁離子和酸根陰離子組成的鹽，一般來(lái)說(shuō)呈白色或無(wú)色晶體，溶于水，個(gè)別不溶于水。常用的鋁鹽主要有三氯化鋁、硫酸鋁和明礬。與堿反應(yīng)：Al3++30H-(少量)==Al(OH)3(A13++40H-(過(guò)量)二二A102-+2H20Al3++3AlO2-+6H20==4Al(0H)3(鋁鹽的性質(zhì)：Al3+易水解，顯酸性Al3++3H2O==Al(OH)3+3H+與堿反應(yīng)：Al3++3OH-(少量)==Al(OH)3(A13++40H-(過(guò)量)二二A102-+2H20易發(fā)生雙水解：Al3++3AlO2-+6H2O==4Al(OH)3；鋁鹽與強(qiáng)堿溶液作用生成Al(OH)3沉淀的計(jì)算反應(yīng)關(guān)系如下：Al3++3OH-==Al(OH)3(生成沉淀)Al(OH)3+OH-==AlO2-+2H2O(沉淀溶解)Al3++4OH-==AlO2-+2H2O(生成沉淀，又恰好溶解)分析以上三個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式，所得Al(OH)3沉淀的物質(zhì)的量與n(Al3+)、n(OH-)的關(guān)系為：當(dāng)W3時(shí)，所得沉淀的物質(zhì)的量：n[Al(OH)3]=n(OH-)當(dāng)24時(shí)，所得沉淀的物質(zhì)的量：n[Al(OH)3]=0當(dāng)34時(shí)，所得沉淀的物質(zhì)的量：n[Al(OH)3]=4n(Al3+)-n(OH-)2、有關(guān)Al(0H)3的圖像分析①向溶液中滴加溶液0?A段：A?B段：②向強(qiáng)堿溶液中滴入鋁鹽溶液0?A段：A?B段：向鋁鹽溶液中滴入氨水或向氨水中滴加鋁鹽溶液A.向鋁鹽中滴加氨水時(shí)，當(dāng)氨水增加到時(shí)，產(chǎn)生最大沉淀量B.向氨水中滴加鋁鹽溶液時(shí)，開(kāi)始時(shí)氨水過(guò)量，如圖所示分析得：氫氧化鋁不溶于弱堿氨水中。④向偏鋁酸鹽溶液中滴入強(qiáng)酸0?A段：0?B段：⑤向鹽酸中滴加偏鋁酸鹽溶液0?A段：A?B段：“鋁三角”關(guān)系：Al3++3OH-===Al(OH)3；Al(0H)3＋0H-===Al02-＋2H20Al3+＋4OH-===AlO2-＋2H2OAlO2-+2H2O+CO2===Al(OH)3；+HCO3-A102-+H++H2O===Al(OH)3；AlO2-+4H+===Al3+＋2H2O典型例題解析：在50mLbmol?L—1的A1C13溶液中加入50mLamol?L—INaOH溶液。(1)當(dāng)aW3b時(shí)，生成Al(OH)3沉淀的物質(zhì)的量為當(dāng)a、b滿足條件時(shí)，無(wú)沉淀產(chǎn)生。當(dāng)a、b滿足條件時(shí)，先有沉淀生成，后又有部分沉淀溶解，此時(shí)Al(OH)3的質(zhì)量為go解析：依題意知，在A1C13溶液中加入NaOH溶液有如下兩個(gè)反應(yīng)發(fā)生：A1C13+3NaOH===Al(OH)3；+3NaCl①AlCl3＋4NaOH===NaAlO2＋3NaCl＋2H2O②根據(jù)以上兩反應(yīng)可以看出：當(dāng)aW3b時(shí)，只發(fā)生第一個(gè)反應(yīng)，此時(shí)NaOH不足量，產(chǎn)生沉淀的量取決于NaOH。3n[Al(OH)3]=n(NaOH)?。所以答案為0.05a/3mol。如果無(wú)沉淀生成，Al元素全部以A1O2—形式存在。n(AlCl3)：n(NaOH)Wl：4，即a：b三4：1，所以答案為a$4b。此種情況應(yīng)當(dāng)是兩個(gè)反應(yīng)均發(fā)生，鋁元素以Al(0H)3和AlO2-兩種形式存在。符合關(guān)系：即，整理得：3ba4b或。求沉淀的量的方法很多。解法一：聯(lián)立方程法。設(shè)反應(yīng)①中，A1C13物質(zhì)的量為x，則Al(OH)3為x,NaOH為3x。反應(yīng)②中A1C13物質(zhì)的量為y，NaOH為4y。解得x=(0.2b—0.05a)mol=0.05(4b—a)mol。m[Al(OH)3]=78g?mol—1X0.05(4b—a)mol=3.9(4b-a)g。解法二：守恒法。此種條件下，溶液