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- 2021-05-14 发布
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当溶液中有多种离子时,要考虑离子间的反应顺序,如向含有H+、NH、Mg2+、Al3+的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,NaOH先与H+反应,然后与Mg2+、Al3+反应,再与NHoal(+,4反应,最后再溶解沉淀Al(OH)3。
对点训练(2011·北京东城模拟)下列各组物质,不能按(“―→”表示反应一步完成)关系转化的是( )。
选项
a
b
c
A
Al2O3
NaAlO2
Al(OH)3
B
AlCl3
Al(OH)3
NaAlO2
C
Al
Al(OH)3
Al2O3
D
MgCl2
Mg(OH)2
MgO
实验与探究
从铝土矿中制备铝
近几年高考经常围绕Al2O3、Al(OH)3的两性,结合物质的分离、提纯及化工工艺考查实验设计、实验评价及反应原理,解决此类问题注意抓住Al2O3、Al(OH)3的两性和实验分离、提纯的操作,选择试剂时要考虑过量试剂对实验的影响。
实验典例
从铝土矿(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下:
请回答下列问题:
(1)流程甲加入盐酸后生成Al3+的离子方程式为______________________。
(2)流程乙加入烧碱后生成SiO的离子方程式为______________________。
(3)验证滤液B含Fe3+,可取少量滤液并加入________(填试剂名称)。
(4)滤液E、K中溶质的主要成分是________(填化学式),写出该溶质的一种用途________________________________________________________________________。
(5)分析最终产物流程甲比流程乙更有优势,原因是____________________________
________________________________________________________________________。
(6)已知298 K时,Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12。取适量的滤液B,加入一定量的烧碱至达到沉淀溶解平衡,测得pH=13.00,则此温度下残留在溶液中的c(Mg2+)=______。
答案与解析
梳理与整合
一、
导学诱思
(1)因为铝制品表面极易形成一层致密的氧化膜(Al2O3)
(2)向混合物中加入过量的氢氧化钠溶液,充分反应后过滤、洗涤、干燥即可
教材回归
4Al+3O2===2Al2O3 4Al+3O22Al2O3 2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe 2Al+3Cl22AlCl3 2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑ 2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
二、
导学诱思
(1)向混合物中加入过量的氢氧化钠溶液,充分反应后过滤、洗涤、干燥即可
(2)因为Al(OH)3能与过量的NaOH反应
教材回归
1.盐 水 盐 水 2AlCl3+3H2O 2NaAlO2+H2O
2.(1)吸附 吸附
(2)盐和水 盐和水
①Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O ②Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O
(3)2Al(OH)3Al2O3+3H2O
3.Al(OH)3 吸附 Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
理解与深化
【例1】D 解析:首先换算成物质的量,Al为0.2 mol,溶液中的溶质为0.4 mol。A选项中硝酸不会与铝生成氢气;B选项中n(OH-)=0.8 mol,与铝反应OH-剩余;C、D选项中n(H+)分别为0.8 mol、0.4 mol,2Al+6H+===2Al3++3H2↑,所以C选项中H+
有剩余,D选项中铝有剩余。
【例2】答案:(1)HCl、AlCl3、NH4Cl (2)MgCl2、Na2CO3
(3)氯化钾 焰色反应 透过蓝色钴玻璃焰色反应为紫色
(4)①Al3++3OH-===Al(OH)3↓ ②NH+OH-NH3·H2O
解析:首先分析图像,找出图像中的转折点、斜线及水平线,结合题意可知OA段是NaOH溶液与HCl中和,加入过量NaOH溶液,沉淀全部溶解,说明无MgCl2,所以沉淀只有Al(OH)3,BC段是NaOH溶液与NH4Cl反应,所以溶液中一定含有HCl、AlCl3、NH4Cl,一定无MgCl2;又因为AlCl3与Na2CO3不能大量共存,所以一定无Na2CO3;可能含KCl,鉴别碱金属元素可利用焰色反应。
对点训练 C 解析:Al2O3和NaOH反应生成NaAlO2,NaAlO2和AlCl3反应生成Al(OH)3,Al(OH)3受热分解得Al2O3,A符合;AlCl3和NaOH反应生成Al(OH)3,Al(OH)3和NaOH反应生成NaAlO2,NaAlO2和过量盐酸反应生成AlCl3,B符合;Al不能一步生成 Al(OH)3,C不符合;MgCl2和NaOH反应生成Mg(OH)2,Mg(OH)2受热分解得MgO,MgO和盐酸反应生成MgCl2,D符合。
实验与探究
答案:(1)Al2O3+6H+===2Al3++3H2O
(2)SiO2+2OH-===SiO+H2O
(3)硫氰化钾(或苯酚溶液等合理答案)
(4)NaHCO3 制纯碱或做发酵粉等合理答案
(5)流程甲制得的Al2O3更纯净,流程乙制得的Al2O3中混有SiO2
(6)5.6×10-10 mol·L-1
解析:Al2O3、SiO2、Fe2O3、MgO中,Al2O3、SiO2与NaOH溶液反应,MgO、Fe2O3不与NaOH溶液反应;除SiO2不与盐酸反应外,Al2O3、Fe2O3、MgO均与盐酸反应;还有反应AlO+2H2O+CO2===Al(OH)3↓+HCO,结合以上知识点不难对(1)(2)(3)(4)(5)作答。
(6)pH=13.00时,c(OH-)=0.1 mol·L-1,
Ksp=c(Mg2+)·c2(OH-)=5.6×10-12,
可得c(Mg2+)=5.6×10-10 mol·L-1。