鎂和鋁重要知識點(diǎn)總結(jié)

1、鎂和鋁重要知識點(diǎn)總結(jié)一、鋁三角及應(yīng)用1、三角關(guān)系：Al3+、Al(OH)3與AlO2相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系A(chǔ)l3+OH過量OHH+過量H+H+AlO2Al(OH)3OH有關(guān)離子方程式：A、Al3+與AlO2的相互轉(zhuǎn)化Al3+AlO2： AlO2Al3+： B、AlO2與Al(OH)3的相互轉(zhuǎn)化AlO2Al(OH)3： Al(OH)3AlO2： C、Al3+與Al(OH)3的相互轉(zhuǎn)化Al(OH)3Al3+： Al3+Al(OH)3： 2、鋁三角的應(yīng)用 制取Al(OH)3Al3+ + 3NH3·H2O = Al(OH)3+3NH4+（常用方法）AlO2 + CO2 + 2H2O = Al(OH)

2、3+ CO32離子共存問題：a、Al3+與OH、S2、AlO2 、HCO3、CO32、HSO32等離子因生成沉淀或雙水解而不能大量共存；b、AlO2與Al3+、H+、NH+、Fe3+等離子因生成沉淀或雙水解反應(yīng)而不能大量共存。Al(OH)3（mol）圖 NaOH（mol）二、鋁的化合物的有關(guān)圖象1、向AlCl3溶液中逐滴滴入NaOH溶液至過量（如圖）有關(guān)反應(yīng)：Al3+ + 3OH = Al(OH)3 Al(OH)3 + OH = AlO2 + 2H2O圖 NH3·H2O（mol）Al(OH)3（mol）現(xiàn)象：先產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀逐漸消失2、向AlCl3溶液中逐滴滴入氨水至過量（如圖

3、）有關(guān)反應(yīng)：Al3+ + 3NH3·H2O = Al(OH)3 +3NH4+ 現(xiàn)象：產(chǎn)生白色沉淀，繼續(xù)加氨水，沉淀不消失。圖 AlCl3（mol）Al(OH)3（mol）3、向NaOH溶液中逐滴滴入AlCl3溶液至過量（如圖）有關(guān)反應(yīng)：Al3+ + 4OH = AlO2 + 2H2O Al3+ +3 AlO2 + 6 H2O = 4Al(OH)3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。圖 NaAlO2（mol）Al(OH)3（mol）4、向AlCl3溶液中逐滴滴入NaAlO2溶液至過量（如圖）有關(guān)反應(yīng)： Al3+ +3 AlO2 + 6 H2O = 4Al(OH)3

4、現(xiàn)象：產(chǎn)生白色沉淀，繼續(xù)滴加，沉淀不變化。圖 AlCl3（mol）Al(OH)3（mol）5、向NaAlO2溶液中逐滴滴入AlCl3溶液至過量（如圖）有關(guān)反應(yīng)： Al3+ +3 AlO2 + 6 H2O = 4Al(OH)3現(xiàn)象：產(chǎn)生白色沉淀，繼續(xù)滴加，沉淀不變化。6、向NaAlO2溶液中逐滴滴入鹽酸至過量（如圖）圖 HCl（mol）Al(OH)3（mol）有關(guān)反應(yīng)： AlO2+ H+ + H2O = Al(OH)3 Al(OH)3 + H+ = Al3+ +3 H2O現(xiàn)象：產(chǎn)生白色沉淀，繼續(xù)滴加，沉淀消失。圖 NaAlO2（mol）Al(OH)3（mol）7、向鹽酸中逐滴滴入NaAlO2溶液

5、至過量（如圖）有關(guān)反應(yīng)： AlO2+ 4H+ = Al3+ +2 H2O Al3+ +3 AlO2 + 6 H2O = 4Al(OH)3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。圖CO2（mol）Al(OH)3（mol）8、向NaAlO2溶液中通入過量的CO2（如圖）有關(guān)反應(yīng)： 2AlO2+ CO2 + 3H2O = 2Al(OH)3+ CO32 CO32 + CO2 + H2O = 2HCO3現(xiàn)象：產(chǎn)生白色沉淀，繼續(xù)通入CO2，沉淀不消失。9、向MgCl2、AlCl3和鹽酸的混合液中滴加NaOH溶液至過量（如圖）圖 NaOH（mol）Al(OH)3（mol）有關(guān)反應(yīng)： OH+

6、 H+ = H2O Mg2+ + 2OH = Mg(OH)2Al3+ + 3OH= Al(OH)3 Al(OH)3 + OH = AlO2 + 2H2O現(xiàn)象：開始無沉淀，后產(chǎn)生白色沉淀，繼續(xù)加入NaOH溶液，沉淀部分溶解。10、向明礬KAl(SO4)2·12H2O溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至過量。（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，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)溶液中明礬為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)

7、向a L M mol / L的明礬溶液中滴加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_條件時，沉淀的總的物質(zhì)的量為最大值； 當(dāng)b滿足_條件時，沉淀的質(zhì)量為最大值。答：(1) Ba2+ BaSO4(2) Al3+3OH- Al(OH)3 Al(OH)3OH- 2H2O (2) 如圖 (3) b b 例1、向Al2(SO4)3和MgSO4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(SO4)3與MgSO4的物質(zhì)的量之比為 ( )A. 61B. 31 C.21D.12解析：如圖所示，Al(OH)3沉淀消失需

8、10 mL NaOH溶液，則生成Al(OH)3沉淀需30 mL NaOH溶液，故生成Mg(OH)2沉淀消失需20 mL NaOH溶液，Al2(SO4)3 6 NaOH MgSO4 2 NaOH 12，故選D。巧解鋁及其化合物的計算題鋁及其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. 與NaOH反應(yīng)生成沉淀的質(zhì)量當(dāng)時，。當(dāng)時，。當(dāng)時，。II. 與強(qiáng)酸（）反應(yīng)生成沉淀的質(zhì)量當(dāng)時，。當(dāng)時，。當(dāng)時，。III. 的混合溶液與反應(yīng)時，求的物質(zhì)的量。若與的反應(yīng)關(guān)系如下圖，則

9、IV. 明礬溶液與溶液反應(yīng)生成沉淀的質(zhì)量。當(dāng)時，；當(dāng)時，；當(dāng)時，。例1：將100mL 氯化鋁溶液跟苛性鈉溶液混合后，得到沉淀，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：由I中公式可得：。選B、C項(xiàng)。例2：將鋁溶解于100mL 溶液中，然后向所得溶液中加入的鹽酸，最后可得沉淀多少克？解析：2.7g鋁溶于100mL 溶液中生成，余NaOH ，加入鹽酸時，NaOH需消耗鹽酸0.2 mol。生成沉淀的質(zhì)量是由0.1 mol 和0.2 mol鹽酸反應(yīng)而得到的。根據(jù)II中公式可得：例3：把一小塊鎂鋁合金溶于100mL鹽酸中，然后向

10、其中滴入溶液，生成沉淀的質(zhì)量和加入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(diǎn)沉淀的質(zhì)量。解析：由II中的公式和可得：（1）（2）因溶解Mg、Al消耗的與完全沉淀消耗的的物質(zhì)的量相同，故：（3）B點(diǎn)處，m（沉淀）例4：向a L物質(zhì)的量濃度為的明礬溶液中逐滴加入b L物質(zhì)的量濃度為的溶液時，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)，時，生成沉淀的質(zhì)量為多少克？解析：根據(jù)化學(xué)方程式和可知：向明礬中加，當(dāng)沉淀完全時，生成沉淀的物質(zhì)的量最大，此時，則；當(dāng)沉淀完全時，沉淀質(zhì)量最大，此時，即。根據(jù)IV中公式可得：二、

11、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）放入盛有100mL某濃度的硫酸的燒杯中，充分反應(yīng)后過濾，向?yàn)V液中加入的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=2.3，用于沉淀所消耗的NaOH溶液的體積是_mL，鋁土礦中各組成成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：為_，為_，為_。（3）a值的范圍應(yīng)是_，在這個范圍內(nèi)，a值越大，_的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越小。解析：（1）加入35mL NaOH時，沉淀最多，溶液為溶液，根據(jù)電荷守恒有，又根據(jù)元素守恒有。解得（2）沉淀所耗的量是使溶解所

12、耗的3倍，即沉淀所耗NaOH溶液為；消耗NaOH溶液的體積為。（3）由，設(shè)剩余0.9g全部為或，采用極值法不難求出a值的范圍為：；a值越大，的質(zhì)量分?jǐn)?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，已知它們可能是溶液和NaOH溶液?，F(xiàn)做如下實(shí)驗(yàn)：取440mL甲溶液與120mL乙溶液反應(yīng)，產(chǎn)生1.56g沉淀。取120mL甲溶液與440mL乙溶液反應(yīng)，產(chǎn)生1.56g沉淀。取120mL甲溶液與400mL乙溶液反應(yīng)，產(chǎn)生3.12g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_。（2）乙溶液為_溶液，其物質(zhì)的量濃

13、度是_。解析：列表對比如下：組別甲（mL）乙（mL）沉淀的物質(zhì)的量（mol）4401200.021204400.021204000.04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能溶解的性質(zhì)，可推知甲為，乙為NaOH；再對比兩組數(shù)據(jù)可知組中NaOH不足量，故NaOH的物質(zhì)的量為；組中NaOH部分溶解，設(shè)濃度為，則有：，。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 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（

14、）A. 5.4gB. 3.6gC. 2.7gD. 1.8g解析：鋁和鹽酸的反應(yīng)方程式為；鋁與NaOH溶液的反應(yīng)方程式為，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)生的的體積比為1：3。現(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(xiàng)。例8：將0.1 mol的鎂、鋁混合物溶于100 mL 2mol/LH2SO4溶液中，然后再滴加1 mol/L NaOH溶液。請回答：若在滴加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

15、下圖所示。當(dāng)V1160mL時，則金屬粉末中n(Mg)mol，V2mL。若在滴加NaOH溶液過程中，欲使Mg2、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0.1 mol，其中Mg粉的物質(zhì)的量分?jǐn)?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Al(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、0.2mol/L Al2(SO4)3溶液100mL，加入0.4mol/L NaOH溶液，為得到澄清溶液，最少需加入NaOH溶液的體積(mL)為A、200 B、300 C、400 D

16、、7002向20mL 2mol/L AlCl3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AlCl3溶液中的鋁元素全部沉淀，最好加入的試劑是 欲使NaAlO2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、CO24有200ml MgC12和ALC13的混合溶液，其中Mg2+為0.2mol/l ，Cl為1.3mol/l ，要使Mg2+全部轉(zhuǎn)化為沉淀分離出來，至少需加4mol/l NaOH溶液的體積為（ ） A 40ml

17、B 72ml C 80ml D 128ml5將10ml 0.1ml/l的AlC13溶液與40ml 0.1mol/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（ ） A K+>C1->OH->Al(OH)3> Al3+ B K+>C1->AlO2->H+> OH- C C1->K+>AlO2->Al3+> OH- D K+>C1->AlO2->OH-> H+6、將一定量的金屬鈉放入100mL，0.25mol/L的AlCl3溶液中，反應(yīng)后得到無色澄清溶液，其中除水外，只含NaCl和N

18、aAlO2,則加入的金屬鈉的質(zhì)量是（ ）（A）2.3g （B）1.72g （C）0.575g （D）3.45g7現(xiàn)有硫酸鋁和硫酸鎂的混合液200毫升，其中Mg2+的濃度為2摩/升，SO42-的濃度為5摩/升，若把溶液中的Mg2+和Al3+分離，至少應(yīng)加入1.6摩/升氫氧化鈉（ ）A、1.5升 B、1.75升 C、1.8升 D、2升8將AlCl3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AlCl3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

19、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）與溶液中沉淀物的量（y）的關(guān)系示意圖中正確的是（ ）A B C D 10、向一定質(zhì)量的明礬溶液中滴加Ba(OH)2溶液，下列坐標(biāo)圖中，能表示加入Ba(OH)2溶液的體積V與生成沉淀質(zhì)量m的關(guān)系正確的是11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ABCDXH2SNaOHNH3HClYNa2SO3AlCl3MgSO4NaAlO212有一塊鎂鋁合金，其中鎂與鋁的質(zhì)量比是8：9。加入足量稀H2SO4使其完全溶解后

20、，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（ ）13某學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室做了如下5個實(shí)驗(yàn)：（1）在鋁鹽溶液中逐滴加入稀氨水直至過量（2）在明礬溶液中加入NaOH溶液直至過量（3）在強(qiáng)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CO2直至過量（5）在強(qiáng)酸溶液中加入偏鋁酸鈉溶液直至過量 根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)與圖象對立關(guān)系正確的是：A、（1）和（a） B、（2）和（b） C、（3）和（e） D、(4)和（d）14、現(xiàn)有MgSO4 和Al2(SO4)3的混合溶液，其中 Mg2+濃

21、度為2mol/L, SO42-濃度為 6.5mol/L。若將 200mL此混和溶液中的Mg2+和 Al3+分離，至少應(yīng)加入 1.6mol/L苛性鈉溶液的體積多少升？15已知某溶液中含F(xiàn)e3+、Al3+共0.1mol，逐漸滴入3mol/L NaOH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、AlCl3、MgCl2三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0.5mol/l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AlCl3質(zhì)量為 (c)混合物中MgCl2質(zhì)量為 ， (d)P點(diǎn)表示鹽酸的體積是 。17向10mL 0.2mol/L的AlCl3溶液中，逐滴加入未知濃度的Ba(OH)2溶液，測得滴加15mL和45mL時