高考化学一轮复习第章材料家族中的元素专项突破九铝三角关系与AlOH图像分析学案鲁科

(九)“铝三角”关系与Al(OH)3图像分析

(对应学生用书第83页)

突破1| “铝三角”关系及应用

[考纲知识整合]

1．Al3＋、Al(OH)3、[Al(OH)4]－之间的转化关系

2．“铝三角”转化的应用

(1)判断离子共存问题：Al3＋与OH－及[Al(OH)4]－、CO2－3、S2－等弱酸根阴离子；[Al(OH)4]

3＋、Fe3＋等因生成沉淀或发生水解相互促进反应而不能大量－与H＋、HCO－

3以及弱碱阳离子Al

共存。

(2)鉴别(利用滴加顺序不同，现象不同)

①向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解。

②向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，开始无明显现象，后产生白色沉淀，沉淀不溶解。

3．判断铝元素的存在形式

(1)可溶性铝盐与强碱(如NaOH)溶液反应，铝元素的存在形式

(2)可溶性四羟基合铝酸盐与强酸(如HCl)溶液反应，铝元素的存在形式

[高考命题点突破]

命题点“铝三角”关系及应用

1．(2018·西安名校三检)某无色透明溶液与铝反应放出氢气，该溶液中可能含有Mg2＋、Cu2＋、Ba2＋、H＋、Ag＋、SO2－4、SO2－3、HCO－3、OH－、NO－3十种离子中的若干种，下列推断正确的是( )

A．当溶液中有Al3＋生成时，溶液中可能存在：SO2－4、NO－3、H＋、Mg2＋

B．当溶液中有Al3＋生成时，溶液中一定存在：H＋、SO2－4；可能存在Mg2＋

C．当溶液中有[Al(OH)4]－生成时，溶液中一定存在：OH－、Ba2＋、NO－3

D．当溶液中有[Al(OH)4]－生成时，溶液中可能存在：OH－、Ba2＋、NO－3、SO2－3

B[据题意，一定不含有Cu2＋、HCO－3。当溶液中有Al3＋生成时，原溶液中含有H＋，不可能有NO－3(产生的气体为NO)、SO2－3、OH－，据电中性原理知其中必定含有SO2－4，于是不能存在Ba2＋、Ag＋，可能含有Mg2＋，A项错误，B项正确；当溶液中有[Al(OH)4]－生成时，原溶液含有OH－，肯定没有H＋、Ag＋、Mg2＋，据电中性原理知其中必定含有Ba2＋，于是不可能含有SO2－3、SO2－4，可能含有NO－3，C、D项错误。]

2．现有100 mL MgCl2和AlCl3的混合溶液，其中c(Mg2＋)＝2 mol·L－1，c(Cl－)＝7 mol·L －1，要使Mg2＋转化成Mg(OH)

2并使Mg

2＋和Al3＋分离开来，至少需要4 mol·L－1的NaOH溶液( )

A．140 mL B．120 mL

C．200 mL D．80 mL

C[溶液中，n(Cl－)＝0.1 L×7 mol·L－1＝0.7 mol，n(Mg2＋)＝0.1 L×2 mol·L－1＝0.2 mol，所以n(Al3＋)＝0.1 mol，将100 mL此溶液中的Mg2＋转化为Mg(OH)2沉淀并分离出来，反应后为NaCl、Na[Al(OH)4]的混合液，由原子守恒可知，n(NaOH)＝n(Na)＝n(Cl)＋n(Al)＝0.7 mol＋0.1 mol＝0.8 mol，至少需要NaOH溶液的体积为0.8 mol÷4 mol·L－1＝0.2 L ＝200 mL。]

3．下列各组物质，只用试管和胶头滴管就可鉴别的是________(填序号)。

①Al2(SO4)3溶液与NaOH溶液②Na[Al(OH)4]溶液与稀盐酸③AlCl3溶液与氨水④NaHCO3溶液与稀H2SO4⑤Na2CO3溶液与稀盐酸⑥Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液

【答案】①②⑤

[题后归纳] 不用外加试剂，利用滴加法就能鉴别3组物质

1铝盐Al3＋与强碱OH －。2四羟基合铝酸盐与强酸H ＋。,3碳酸正盐CO2－3与强酸H ＋。

突破2| Al(OH)3沉淀图像分析

[考纲知识整合]

1．四个基本图像

(1)可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像

操作可溶性铝盐溶液中逐滴加入

NaOH溶液至过量

NaOH溶液中逐滴加入可溶性

铝盐溶液至过量

现象立即产生白色沉淀→渐多→

最多→渐少→消失

无沉淀→出现沉淀→渐多→

最多→沉淀不消失

图像

离子方程式

Al3＋＋3OH－=== Al(OH)3↓(AB

段) Al(OH)3＋OH－

===[Al(OH)4]－(BC段)

Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－(AB

段)

3[Al(OH)4]－＋Al3＋

===4Al(OH)3↓(BC段)

(2)四羟基合铝酸盐溶液与盐酸反应的图像

操作

四羟基合铝酸盐溶液中逐滴加稀盐

酸至过量

稀盐酸中逐滴加四羟基合铝

酸盐溶液至过量

现象

立即产生白色沉淀→渐多→最多→

渐少→消失

无沉淀→出现沉淀→渐多→

最多→沉淀不消失

图像

离子

方程式

[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋

H2O(AB段)

Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O(BC段)

[Al(OH)4]－＋4H＋===Al3＋＋

4H2O(AB段)

Al3＋＋3[Al(OH)4]－

===4Al(OH)3↓(BC段)

2．四个拓展图像

(1)向AlCl3溶液中逐滴滴入氨水或Na[Al(OH)4]溶液至过量，图像如图1所示。

(2)向Na[Al(OH)4]溶液中逐滴滴入AlCl3溶液或通入CO2至过量，图像如图2所示。

图1 图2

(3)向MgCl2、AlCl3和盐酸的混合溶液(即将Mg、Al溶于过量盐酸所得的溶液)中逐滴滴