2018高考化学人教版一轮复习-热点专题讲座铝三角、铁三角及其图像PPT演示课件

.,1,热点专题讲座(三)铝三角和铁三角及其图像,.,2,铝三角及其图像,.,3,Al3+ AlO2,Al,Al2O3,Al(OH)3,铝及其重要化合物之间的转化,.,4,2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2,2Al+6H+=2Al3+3H2,Al2O3+6H+=2Al3+3H2O,Al2O3+2OH-+=2AlO2-+H2O,.,5,Al3+3OH-=Al(OH)3,Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O,Al(OH)3 +OH-= AlO2-+2H2O,AlO2-+H+H2O=Al(OH)3,Al3+4OH-=AlO2-+2H2O,(13)AlO2-+4H+=Al3+2H2O,.,6,3“铝三角”的应用(1)、鉴别(利用滴加顺序不同，现象不同)AlCl3溶液中滴加NaOH溶液现象为：先生成白色沉淀，后沉淀又溶解。而NaOH溶液中滴加AlCl3溶液现象为：开始无明显现象，后产生白色沉淀，不溶解。(2)、分离提纯 利用Al能溶于强碱溶液，分离Al与其他金属的混合物。 利用Al2O3能与强碱反应，分离Al2O3与其他金属氧化物。 利用Al(OH)3的两性，分离Al3与其他金属阳离子。,【注意】 当溶液中有多种离子时要注意离子之间的反应顺序。如向含有H+、NH4+ 、Mg 2+ 、Al 3+ 离子的混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液时，NaOH先与H+反应，然后才与Mg2+、Al3+反应生成Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀，再与NH4+反应，最后过量的NaOH会溶解Al(OH)3。,.,7,因AlCl3与NaOH反应生成的Al(OH)3能和NaOH继续反应，其计算方法类似于CO2与澄清石灰水的反应，其规律如下：,(2)求反应物强碱的物质的量若碱不足：n(OH) 3nAl(OH)3若碱过量：n(OH) 4n(Al3)nAl(OH)3,3、铝三角的计算,(1)求产物Al(OH)3的物质的量当 n(OH) 3n(Al3) 时，nAl(OH)3 13 n(OH)当3n(Al3)n(OH)n(Al(OH)3) = 0.01mol，可知有两种可能：NaOH不足或NaOH过量。 由反应： Al(OH)3+)3H+=Al3+3H2O 和 Al(OH)3 + OH = AlO2 + 2H2O可知：当碱不足时，V(NaOH) = 7.5 mL 当碱过量时，V(NaOH) = (0.033+0.02)/4 L = 0.0275L = 27.5 mL,.,21,3. 相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，小号碱量最多的是 A. Al B. Al(OH)3 C. AlCl3 D. Al2O3,A,【析解】 根据反应有物质的量关系A: 1mol Al 1molNaOH； B：1molAl(OH)3 3molNaOHC: 1mol AlCl3 4molNaOH； D：1mol Al2O3 2molNaOH若消耗4molNaOH，需m(Al) = 427 g = 108 g；需 m Al(OH)3 = 478 g = 312 g；需 m(AlCl3) = 1135.5 g = 136.5 g；需 m(Al2O3) = 2102 g = 204 g； 由此可知，相同质量时，Al消耗NaOH最多。,.,22,3. 镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸N反应，产生气体的体积(V)与时间(t)关系如图所示。则反应中镁和铝的是A. 物质的量之比为 3:2B. 质量之比为 3:2C. 摩尔质量之比为 2:3D. 反应速率之比为 2:3,A,【析解】 反应方程式为Mg + H2SO4 = MgSO4+ H2 ， 2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3+ 3H2由图象可知，产生的H2 量相同。各产生1molH2时，需Mg1mol ，质量24g，需Al 2/3mol，质量为18g。故A正确； B、C错误；Mg的反应速率比Al大，D错误。,4. 把Ba(OH)2溶液滴入明矾溶液中，使SO42全部转化成BaSO4沉淀，此时铝元素的主要存在形式是A. Al3+ B. Al(OH)3C. AlO2 D. Al3+和Al(OH)3,C,【析解】 明矾 KAl(SO4)212H2O溶液中Al3+与SO4 2的物质的量之比为1:2。若沉淀2mol SO42，则需2molBa(OH)2，提供4molOH。恰好把1mol Al3+完全转化为 AlO2 。,.,23,5. 将50mL某未知浓度的AlCl3溶液分别加到60mL 1mol/L的NaOH溶液或60mL 3mol/L的NaOH溶液中，均能得到1.56gAl(OH)3沉淀，则此AlCl3溶液的浓度可能是A. 0.4mol/L B. 0.5mol/L C. 0.6mol/L D. 1mol/L,【析解】 由题意可知第一份 NaOH溶液中含溶质0.06mol,第一份 NaOH溶液中含溶质0.18mol， 加入等量Al3+，生成的Al(OH)3也等量，说明第一份 NaOH溶液中NaOH不足， Al3+过量；第二份 NaOH溶液中NaOH过量。反应后铝元素以Al3+ 和AlO2 的形式存在。,由反应Al3+ + 3OH = Al(OH)3 Al3+ + 4OH = AlO2+H2O,0.02mol 0.06mol 1.56/78mol, c(AlCl3) = (0.02+0.03)mol/0.05L = 1mol/L,D,0.03mol (0.18-0.06)mol,.,24,6. 将15.6gNa2O2和5.4gAl同时投入一定量水中，充分反应后得到200 mL溶液，再向该溶液中缓慢地通入标况下的HCl气体6.72L，若反应过程中溶液的体积保持不变，则A.反应过程中得到6.72L的气体(标况) B. 最终得到的溶液中c(Na+)=c(Cl )+c(OH)C. 最终得到7.8g的沉淀 D. 最终得到的溶液中c(NaCl)=0.15mol/L,【析解】 由题知n(Na2O2)= 0.2mol， n(Al)= 0.2mol，发生反应： 2Na2O2 +2H2O = 4NaOH + O2 2Al + 2NaOH + 2H2O = 4NaAlO2 + 3H2可知生成气体0.4mol，标况下的体积为8.96L； 加入盐酸先和过量的NaOH反应，剩余0.1mol和NaAlO2反应生成0.1mol Al(OH)3：NaAlO2 + HCl + H2O = NaCl + Al(OH)3 最终溶液为0.3molNaCl、0.1molNaAlO2,C,.,25,7. 将mg镁和铝的混合物中加入适量的稀硫酸，恰好完全反应生成标况下的气体bL。向反应后的溶液中加入c mol/L的KOH溶液VmL，使金属离子刚好沉淀完全，得到的沉淀质量为ng。再将得到的沉淀灼烧至质量不再变化为止，得到固体pg。则下列关系不正确的是,【析解】 向mgMg、Al的混合物中加入适量的稀H2SO4，恰好完全反应，溶液中只有MgSO4、Al2(SO4)3两种物质，且Mg2+与Al3+的质量和为mg；向反应后的溶液中加入c mol/L的KOH溶液VmL，使金属离子刚好沉淀完全， 发生的反应是： Mg2+ +2OH = Mg(OH)2 Al3+ + 3OH = Al(OH)3 则得到沉淀的质量是Mg2+与Al3+的质量与KOH中的OH质量和，所以：n = m + 17103Vc = m+0.017Vc ，故C错误。,C,.,26,8. 某无色溶液中已知含有H+、Mg2+、Al3+等阳离子，逐滴加入NaOH溶液，则消耗NaOH溶液的体积(x轴)与生成沉淀量(y轴)间的函数关系如图，则下列图中正确的是,B,9. 某硝酸铝和硝酸镁的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，直至过量。下列表示NaOH的加入量(x)与沉淀的生成量(y)的关系图正确的是,C,.,27,10. 将物质X逐渐加入(或通入)Y溶液中，生成沉淀量与加入的物质的量间关系如图所示，则符合图示情况的是,C,【析解】 A发生反应Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O，CaCO3 +CO2+H2O=Ca(HCO3)2知其图象为图1；B中的反应为HCl+NaAlO2 + H2O=Al(OH)3+NaCl，其图象为图2；D的反应是 AlCl3 + 4NaOH = NaAlO2+3NaCl+2H2O。3NaAlO2+AlCl3+6H2O=4Al(OH)3+3NaCl，则其图象为图3 。,.,28,11. 已知Ba(AlO2)2可溶于水。右图表示的是向Al2(SO4)3溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液时，生成沉淀的物质的量y与加入Ba(OH)2的物质的量x的关系。下列有关叙述正确的是Aab时沉淀的物质的量：Al(OH)3比BaSO4多Bcd时溶液中离子的物质的量：AlO2比Ba2少Cad时沉淀的物质的量：BaSO4可能小于Al(OH)3Dde时溶液中离子的物质的量：Ba2可能等于OH,【解析】 向Al2(SO4)3溶液中滴加Ba(OH)2溶液，开始阶段Al3与OH、 SO42与Ba2形成沉淀：2Al33 SO42 3Ba26OH = 2Al(OH)33BaSO4当Al2(SO4)3与Ba(OH)2的物质的量之比为1:3时，所有离子恰好完全沉淀，沉淀的物质的量和质量均达到最大，此时对应的点为b点。在ob范围内，BaSO4的物质的量均比Al(OH)3多；在b点后继续加入Ba(OH)2，Al(OH)3沉淀开始溶解：2Al(OH)3Ba(OH)2 = Ba(AlO2)24H2O，至d点时Al(OH)3完全溶解，那么在bd范围内BaSO4比Al(OH)3多，AlO2 比Ba2多溶质是Ba(AlO2)2；de时沉淀只有BaSO4，溶质是Ba(AlO2)2和加入的Ba(OH)2，所以n(Ba2)可能等于n(OH)。,D,.,29,.,30,13除去下列物质中混有的少量杂质应用怎样化学方法，写出有关反应的离子方程式。（1）铜粉中混有铁粉: 、 。（2）铁粉中混有铝粉: 、 。（3）FeCl3溶液中混有FeCl2 : 、 。（4）FeCl2溶液中混有CuCl2 、 。,加入过量盐酸 Fe2HFe 2H2,加入过量NaOH 2Al2OH2H2O2AlO23H2,通入Cl2 2Fe2Cl22Fe32Cl,加入过量Fe Cu2FeFe2Cu,.,31,14. 将0.1mol的镁、铝混合物溶于100mL 2mol/L的H2SO4溶液中，然后再滴加1mol/L的NaOH溶液。请回答：(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变化的关系如图所示。当V1=160 mL时，则金属粉末中n(Mg)= mol，V2= mL。(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。(3)、若混合物认为0.1mol，其中Mg粉的物质的量分数为a，用100 mL 2mol/L的H2SO4溶液溶解此混合物后，再加入450mL 1mol /L的NaOH溶液，所得沉淀中无Al(OH)3。满足此条件的a的取值范围是 。,【析解】 (1)、由图象知V1mLNaOH溶液是与过量H2SO4反应的，则与Mg、Al反应的H2SO4为0.2mol0.16mol/2 = 0.12mol，设元混合物中有x mol Mg和y mol Al，则有：x + y =0.1 和 x + 1.5y = 0.12 x = 0.06 ， y = 0.04当加入V2mLNaOH溶液时得到Mg(OH)2和NaAlO2，有关系式为：Mg2+ 2OH，Al3+ 4OH，得,.,32,.,33,15. 甲、乙、丙三位同学用规定的药品制备Al(OH)3。规定的药品如下：350g 70%H2SO4溶液、NaOH固体240g、足量铝屑、水（不能用其它药品）。甲、乙、丙用各自设计的方案制得Al(OH)3的质量分别为w1、w2、w3。三种方案如下：,试回答：(1)、从充分利用原料、降低成本和提高产率等因素分析，实验方案最合理的是 。(2)、三位同学制备的Al(OH)3，其质量分别为w1、w2、w3由大到小的顺序是 。(3)、制得Al(OH)3的最大质量是 。,.,34,.,35,.,36,16. 把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后有1.16 g白色沉淀，在所得的悬浊液中逐滴加入1 mol/LHCl溶液，加入HCl溶液的体积V与生成沉淀的质量m的关系如图所示，试回答：(1)、A点沉淀物的化学式为_；B点沉淀物的化学式为_。(2)、原混合物中的MgCl2的物质的量为_，AlCl3的物质的量为_，NaOH的物质的量为_。(3)、HCl溶液在C点的体积是_。,【解析】(1)、加入盐酸010 mL时，沉淀的质量没有改变，说明未加盐酸时，沉淀物为Mg(OH)2，溶液为NaAlO2和NaOH的混合液，加盐酸是中和剩余的NaOH，A处的悬浊液为Mg(OH)2、NaAlO2、NaCl，则原混合物中n(MgCl2)1.16 g/58 g/ mol0.02 mol 。(2)、加盐酸1030 mL过程时发生反应为： AlO2H2OH=Al(OH)3，B沉淀的化学式为Mg(OH)2、Al(OH)3，原溶液中n(AlCl3)(3010)103 L1 mol/L0.02 mol，B点沉淀量达到最大值，其溶液为NaCl溶液。所以 n(NaOH)n(HCl)30103 L1 mol/L0.03 mol。,(3)、设Mg(OH)2、Al(OH)3完全溶解时，所消耗盐酸的体积为V，V103 L/mL1 mol/L0.02 mol20.02 mol3 V 100 mL C点表示加入了130 mL的盐酸答案：(1)、Mg(OH)2Mg(OH)2、Al(OH)3 (2)、0.02 mol0.02 mol0.03 mol(3)、130 mL,.,37,【解析 】 装置A为简易启普发生器，可通过止水夹C的控制。A中反应生成气体CO2进入或气体压液体进入试管B中，使H+与AlO2相遇发生反应。(1)、导管口有气泡冒出，有白色沉淀生成AlO2 + CO2 + 2H2O = Al(OH)3+ HCO3(2)、A中溶液进入B中，液面上升，白色沉淀逐渐溶解Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O,17. 根据右图所示装置，请回答：(1)、在A中加试剂后，立即打开止水夹C，B中的现象为_；离子方程式为_。(2)、一段时间后，关闭止水夹C，B中的现象是_，离子方程式为_ _。,【启迪 】 装置中试管A、B以及止水夹C的巧妙联用，实验了多个连续反应的发生，结合铝及其重要化合物的性质，完成了多步反应，这是实验的创新，值得多思。,.,38,18. 实验室有含少量AlCl3的MgCl2溶液，请用实验室中常见的仪器和药品，合理设计实验方案以得到较纯净的MgCl2溶液。,【析解 】 AlCl3和MgCl2均为可溶性盐，分离二者需将其中一种物质“改头换面”后依据状态不同而分离；同时将含镁化合物恢复为MgCl2“模样”。根据以下化学反应方程式设计方案：MgCl2 + 2NaOH = 2NaCl + Mg(OH)2 AlCl3 + 4NaOH = NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O答案为：向混合溶液中加入足量NaOH溶液，充分搅拌得悬浊液，过滤，将滤渣洗涤干净。然后将滤渣转移至烧杯中，再加入适量稀盐酸，至沉淀恰好溶解完全，记得到纯净的MgCl2溶液。,.,39,19. 某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行研究。(1)、下表为“铝与CuCl2溶液反应”实验报告的一部分,按反应类型写出实验中发生反应的化学方程式各一个(是离子反应的只写离子方程式)。置换反应 ；化合反应 。(2)、用石墨作电极电解上述分离出的溶液，两极产生气泡。持续电解，在阴极附近的溶液中还可以观察到的现象是 。解释此现象的离子方程式是 。(3)、工业上可用铝和软锰矿(主要成分为MnO2)反应来制金属锰。用铝和软锰矿冶炼锰的原理是(用化学方程式表示) 。 MnO2在H2O2分解反应中做催化剂。若将适量MnO2加入酸化后的H2O2溶液中， MnO2溶解产生Mn2+，该反应的离子方程式是 。,.,40,.,41,20. 对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。（1）以下为铝材表面处理的一种方法：, 碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时候常有气泡冒出，原因 （用离子方程式表示）。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的 。 a. NH3 b.CO2 c. NaOH d. HNO3, 以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为 。取少量废电解液，加入NaHCO3 溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是 。,.,42,21. 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AlO2的离子方程式为 。(3)、验证滤液B中含有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），写出该溶液的一种用途： 。,.,43,(5)、已知298K时，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.61012，取适量的滤液B，加入一定量的烧碱达到沉淀溶解平衡，测得PH=13.00，则此温度下残留在溶液中的c(Mg2+)= 。,.,44,Al(OH)3 + OH = AlO2 + H2O,Al3+ + 3OH = Al(OH)3,Mg2+ + 2OH = Mg(OH)2,能，因为Al(OH)3能溶于氨水,.,45,K+、Cl、 AlO2 、Na+,中和过量NaOH,浓盐酸用醋酸代替,.,46,.,47,胃舒平是治疗胃酸过多的常用药物，其中含有的有效成分是氢氧化铝，其治疗原理是(用离子方程式表示) ； 碳酸氢钠也常用于做治疗胃酸过多，请说出与氢氧化铝相比较，用碳酸氢钠作为治疗胃酸过多的药物的优缺点（各一条）。优点 ；缺点 。,Al(OH)3+3H=Al3+3H2O,不产生对人体有害的物质,产生大量的CO2，人服用后会打嗝,生活中的化学,.,48,铁三角及其应用,.,49,铁,.,50,（强氧化剂）,Fe,Fe2+,Fe3+,（弱氧化剂）,（强氧化剂）,（还原剂）,只有还原性,只有氧化性,既有氧化性又有还原性,铁三角,.,51,铁三角的应用,.,52,铁三角的应用,(2)除杂方法(括号内为杂质),Fe2(Fe3)：,FeCl3(FeCl2)：,FeCl2(CuCl2)：,Fe(Al)、Fe2O3(Al2O3、SiO2):,加过量铁粉过滤,加氯水或H2O2,加过量铁粉过滤,加过量强碱溶液过滤,.,53,铁三角的应用,.,54,铁三角的应用,.,55,2. 利用显色反应(形成络离子)流程：,2 Fe2Cl2=2 Fe32 Cl,有关反应：Fe33 SCN=Fe(SCN)3 （血红色）,.,56,3利用Fe(OH)3沉淀的颜色,4利用Fe3的氧化性,.,57,5利用Fe2的还原性,这里的溶液不能是FeCl3或 FeCl2 ，因为KMnO4也能把Cl-氧化,.,58,.,59,.,60,若只检验Fe2，最好方法是加KSCN溶液无现象，再滴入氯水，溶液变红。但加入试剂顺序不能颠倒。,注意,若只检验Fe3，最好选用KSCN溶液， 此 法最灵敏,.,61,注意,检验Fe3是否混有Fe2，最好用酸性KMnO4溶液或溴水，不能用NaOH溶液、KSCN等。,.,62,.,63,【2013天津理综9节选】FeCl3在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3，再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。.经查阅资料得知：无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华。他们设计了制备无水FeCl3的实验方案，装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下：,高考演变实验,.,64,结束放映,返