考点6 铝三角的应用
【考点定位】本考点考查铝三角的应用,涉及铝盐、偏铝酸盐及氢氧化铝之间的转化条件,特别注意铝盐
与碱性溶液及偏铝酸盐与酸之间的反应,以及反应物的物质的量对反应原理的影响。 【精确解读】
Al、Al(OH)3、AlO2之间的转化关系
3+
-
1.Al―→Al(OH)3
3+
(1)可溶性铝盐与少量NaOH溶液反应:AlCl3+3NaOH =Al(OH)3↓+3NaCl (2)可溶性铝盐与氨水反应:AlCl3+3NH3·H2O =Al(OH)3↓+3NH4Cl 2.Al(OH)3―→Al:Al(OH)3溶于强酸溶液:Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O
3.Al―→AlO2:可溶性铝盐与过量的强碱反应:AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O 4.AlO2―→Al:偏铝酸盐溶液与足量的盐酸反应:NaAlO2+4HCl=AlCl3+NaCl+2H2O 5.AlO2―→Al(OH)3:偏铝酸钠溶液中加入少量盐酸:NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl 6.Al(OH)3―→ AlO2 :Al(OH)3溶于强碱溶液:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
特别注意:三种物质相互转化注意反应条件,特别是Al(OH)3既能溶于强酸,又能溶于强碱。 【精细剖析】 1.两性化合物的概念
指既能与酸反应,又能与碱反应的化合物。与酸或碱反应生成的产物是盐和水的化合物才是两性化合物。弱酸的铵盐、弱酸的酸式盐不属于两性化合物。 2.Al(OH)3的三种制备方法
---3+
3+
-3+
(1)用铝盐和氨水制备Al(OH)3,不选用强碱(如NaOH)溶液,是由于Al(OH)3溶于强碱溶液,而不溶于弱碱(如氨水)溶液。
(2)溶液中AlO2→Al(OH)3最好通入CO2,而不是选用强酸,因为氢氧化铝溶于强酸,而不溶于较弱的酸。
3.突破Al(OH)3沉淀图像三个秘诀
(1)明晰横、纵坐标含义,然后通过曲线变化特点分析反应原理。
3+-
(2)掌握Al、Al(OH)3、AlO2三者之间的转化比例:
-
21
(3)明晰Al溶液中加碱(OH)的几种常见变形图像,如:
3+
-
图A中,n(H)∶n(Al)=2∶1。
2+
图B中,若已知原溶液中含有Mg。则可推出: n(Mg2+)∶n(Al3+)=1∶1。
图C中,若已知原溶液中含有H和Mg,则可推导出:n(H)∶n(Al)∶n(Mg)=2∶1∶1。 4.常见的既能与酸反应又能与碱反应的物质
(1)金属单质:Al等;(2)两性氧化物:Al2O3等;(3)两性氢氧化物:Al(OH)3 等;(4)弱酸的铵盐:(NH4)2CO3、CH3COONH4、(NH4)2S等;(5)弱酸的酸式盐:NaHCO3、KHS、NaHSO3等。 【典例剖析】某同学通过系统实验探究铝及其化合物的性质,操作正确且能达到目的是( )
A.向氯化铝溶液中滴加过氨水,最终得到澄清溶液
B.等质量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应制得等质量的氢气 C.常温下铝与浓硝酸反应制得大量的NO2 D.AlCl3溶液加热蒸干得到无水氯化铝晶体
【剖析】A.向氯化铝溶液中滴加过氨水,一水合氨不能够溶解氢氧化铝,所以反应生成了氢氧化铝沉淀,
最终不会得到澄清溶液,故A错误;B.等质量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,铝的物质的量相等,反应后生成了铝离子,铝失去的电子总数相等,反应生成的氢气的物质的量及质量一定相等,故B正确;C.由于在常温下铝与浓硝酸发生了钝化,阻止了反应的进行,不会生成大量的二氧化氮,故C错误;D.加热氯化铝溶液,铝离子水解生成氢氧化铝和氯化氢,而氯化氢具有挥发性,加热氯化铝溶液得到了氢氧化铝沉淀,最终蒸干得到氢氧化铝,灼烧得到的是氧化铝,故D错误;故选B。 【答案】B
【变式训练】A、B、C、D、E五种化合物均含有同一种短周期常见元素,它们的转化关系如图所示,其中A
为澄清溶液,C为难溶的白色固体,E易溶于水.若取A溶液灼烧,焰色反应为紫色(透过蓝色钴玻璃片)
(1)写出化学式:A______,B________,C________,D________,E________;
(2)写出下列反应的离子方程式: A→B:
___________________________________________________;
A→D:
___________________________________________________。
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+
2+
+
3+
2+
+
3+
(1)由以上分析可知A为KAlO2,B为Al(OH)3,C为,D为AlCl3,E为NaAlO;
(2)A→B的反应为AlO2和Al(OH)3的转化,反应的离子方程式为AlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3, A→D的反应为AlO2和Al的转化,反应的离子方程式为AlO2+4H=Al+2H2O。 【答案】(1)KAlO2;Al(OH)3;A12O3;AlCl3;NaAlO2
(2)AlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3;AlO2+4H=Al+2H2O 【实战演练】
1.下列各组物质能相互反应得到Al(OH)3的是( )
A.铝跟NaOH溶液 C.Al2O3和热水 【答案】D
B.Al(NO3)3跟过量的NaOH溶液 D.Al2(SO4)3溶液跟过量的氨水
---+
3+
-3+
-+
3+
---
2.下列操作可得纯净Al2O3的是( )
A.向NaAlO2溶液中加入适量的稀硫酸后,蒸干并灼烧 B.向NaAlO2溶液中通入过量的CO2后,过滤并灼烧 C.向AlCl3溶液中加入适量的NaAlO2溶液后,蒸干并灼烧 D.向AlCl3溶液中加入过量的NaOH溶液后,过滤并灼烧 【答案】B
【解析】A.向NaAlO2溶液中加入适量的稀硫酸反应生成氢氧化铝和硫酸钠,蒸干并灼烧,得氧化铝和硫酸
钠;B.向NaAlO2溶液中通入过量的CO2后,生成氢氧化铝和碳酸氢钠,过滤得氢氧化铝并灼烧得氧化铝;C.向AlCl3溶液中加入适量的NaAlO2溶液后,得氢氧化铝和氯化钠,蒸干并灼烧得氧化铝和氯化钠;D.向AlCl3溶液中加入过量的NaOH溶液后,生成偏铝酸钠和氯化钠,得不到氢氧化铝.综上反述:A、C项所得到的Al2O3中还分别含有Na2SO4和NaCl;D项加入过量NaOH溶液后得不到Al(OH)3沉淀,所以B符合,故选B。
3.已知Be和Al的性质极其相似,反应BeCl2+Na2BeO2+2H2O=2NaCl+2Be(OH)2↓能进行彻底,以下推断中正
确的是( )
A.可利用蒸发结晶的方法处理BeCl2溶液,从而获得其晶体 B.Na2BeO2溶液的pH>7,原因是BeO2+2H3O═Be(OH)2+2H2O C.Be(OH)2碱性强于Mg(OH)2
D.Be(OH)2既能溶于盐酸,又能溶于NaOH溶液
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2-+
【答案】D
考点7 铁三角的应用
【考点定位】本考点考查铁三角的应用,明确铁三角之间的转化关系与反应条件,准确理解Fe3+与Fe2+之
间的转化与鉴别,特别是能准确发现铁及其化合物推断题的突破口。 【精确解读】
“铁三角”的转化关系
1.Fe只具有还原性,可以被氧化剂氧化
(1)与弱氧化剂反应
Fe能被S、Fe、Cu、H等较弱氧化剂氧化为Fe,如:Fe+S
(2)与强氧化剂反应
Fe能被Cl2、HNO3等强氧化剂氧化为Fe,如:2Fe+3Cl22.Fe既具有氧化性又具有还原性
(1)与氧化剂反应
当Fe遇到强氧化剂(如Cl2、HNO3、KMnO4)时,被氧化为Fe,如:2Fe+Cl2=2Fe+2Cl
(2)与还原剂反应
当Fe遇到C、Al、Zn、CO等还原剂时,可以被还原为Fe,如:Fe+Zn=Zn+Fe,FeO+CO
+CO2
3.Fe具有较强氧化性,可被还原为Fe或Fe
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3+
2+
2+
2+
2+
2+
3+
2+
3+
-
2+
3+
3+
2+
+
2+
FeS,Fe+2Fe=3Fe。
3+2+
2FeCl3。
Fe
(1)Fe被C、CO、Al等还原为Fe,如 Fe2O3+3COFe2O3+2Al
3+
3+
2+
3+
2Fe+3CO2, 2Fe+Al2O3
-
2+
2+
(2)Fe被Fe、Cu、I等还原为Fe,如 2Fe+Cu=2Fe+Cu 【精细剖析】
1.不同价态的铁及铁的化合物在相互转化时,注意所用氧化剂和还原剂的强弱不同。 2.亚铁盐保存时,为了防止被氧化为铁盐,通常在溶液中加少量还原铁粉或铁钉。 3.铁及其化合物推断突破口
(1)特征颜色及变化:
①Fe溶液:浅绿色;Fe溶液:棕黄色;Fe(OH)3胶体:红褐色;Fe(OH)3:红褐色;Fe2O3:红棕色;FeO和Fe3O4:黑色;
②Fe溶液中加NaOH溶液:白色沉淀→灰绿色→红褐色; ③Fe溶液中加KSCN溶液变红色。
(2)特征价态变化:铁为常见的变价金属。
2+3+
4.常见的不能与Fe、Fe大量共存的离子
3+--2--
(1)Fe与HCO3、AlO2、CO3、ClO等离子相互促进水解不能大量共存。
2+-+--+
(2)Fe能被NO3(H)、ClO、MnO4(H)氧化,不能大量共存。
3+2---2-
(3)Fe能氧化S、I、HS、SO3等离子,不能大量共存。
【典例剖析】将1.12g铁粉加入25mL 2mol?L的氯化铁溶液中,充分反应后,其结果是( )
A.铁有剩余,溶液呈浅绿色,Cl浓度基本不变 B.往溶液中滴入无色KSCN溶液,显黄色 C.Fe和Fe的物质的量之比为6:1
D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:5
2+
3+
--1
3+2+2+
3+
【答案】C
【变式训练】向Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀盐酸,溶液颜色变化应该是( )
A.无变化 B.颜色变浅 C.变为棕黄色 D.变为红褐色 【答案】C
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