有关铝盐和强碱、偏铝酸盐和强酸反应的计算规律

2022-03-19 06:35:45 第一文档网 [ 字体：小中大 ] [

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有关铝盐和强碱、偏铝酸盐和强酸反应的计算规律

1．向AlCl3溶液中加入NaOH溶液至过量

① 发生的反应为：Al + 3OH = Al(OH)3↓ Al(OH)3+ OH = AlO2 + 2H2O ②产生的现象是：先产生白色沉淀 → 白色沉淀开始溶解 → 白色沉淀全部溶解 ③计算时要分三种情况讨论：

3+

设溶液中含amolAl，加入的NaOH为bmol，则有：

(i) 当b = 3a时，生成沉淀量最大，产物为Al(OH)3，m = 78ag或m = 26bg；

—

(ii)当b≥4a时，沉淀全部溶解，产物为AlO2， m = 0；

—

(iii)当3a ＜b＜4a时，沉淀部分溶解，产物为Al(OH)3和AlO2，m = (4a－b)×78g ④图像如图3-2.2： Al(OH)3质量

(g)

0 a 2a 3a 4a 加入的NaOH(mol)

图 3-2.2

3+

—

—

—

注意：m=(4a－b)×78中的4a是使Al3+生成沉淀再溶解生成AlO2—所需OH—的物质的量，b是在整个反

应中所具有的OH的物质的量，即碱液中OH的物质的量。(4a－b)是使铝盐中的部分Al生成Al(OH)3沉淀的物质的量。

—

—

3+

2．向NaOH溶液中加入AlCl3溶液至过量

①发生的反应：Al + 4OH= AlO2+ 2H2O Al+ 3AlO2+ 6H2O = 4Al(OH)3↓

②产生的现象是：生成的白色沉淀立即溶解 →开始出现白色沉淀→ 白色沉淀逐渐增多 ③计算时也要分三种情况讨论：

3+Al(OH)3质量设溶液中NaOH为bmol，加入的Al为amol，则有：

(g) —

(i)当a≤b/4时，无沉淀存在，产物为AlO2，m=0；

—

(ii)a＞b/4时，开始有沉淀出现，产物为Al(OH)3和AlO2，m=(312a－78b)g； (iii)当a=b/3时，沉淀量最大，产物为Al(OH)3， m=78ag或m=26bg。 ④图像如3-2.3 0 b/5 b/4 b/3 Al3+ (mol) 图 3-2.3

3+

—

—

3+

—

3．向NaAlO2溶液中加稀盐酸至过量

①发生的反应为： AlO2+H + H2O = Al(OH)3↓ Al(OH)3 + 3H =Al + 3H2O ②生成白色沉淀并逐渐增多 → 白色沉淀开始溶解 → 白色沉淀完全溶解 ③计算时分三种情况讨论：

—

设溶液中有amolAlO2，加入盐酸为bmol，则有：

(i)当a = b时，沉淀量最大，产物为Al(OH)3沉淀m= 78ag或m=78bg；

3+—+3+

(ii)当b≥4a时，无沉淀存在，产物为Al，无Al(OH)3 ，m=0（AlO2+4H = Al + 2H2O）；

3+

(iii)当a＜b＜4a时，沉淀部分溶解，产物既有Al(OH)3又有Al，m= (4a－b)×26g ④图像如图3-2.4 Al(OH)3质量 (g)

0 a 2a 3a 4a HCl(mol)

图 3-2.4

—

+

+

3＋

4．向盐酸中加NaAlO2溶液至过量

①发生的反应为：AlO2+H + H2O = Al(OH)3↓ Al(OH)3 + 3H =Al + 3H2O 3+—

Al+ 3AlO2+ 6H2O = 4Al(OH)3↓

②产生的现象是：生成的白色沉淀立即溶解→ 开始产生白色沉淀→ 白色沉淀并逐渐增多 ③计算时分三种情况讨论：

设溶液中有bmolHCl，加入NaAlO2为amol，则有 Al(OH)3质量

3+

(g) (i)当a≤b/4时，无沉淀生成，m=0，产物为Al；

(ii)当a＞b/4时，开始有沉淀出现，产物为Al(OH)3，m=78ag或m=78bg； (iii)当a≥b时，沉淀量最大，产物为Al(OH)3，m=78bg。 ④图像如图3-2.5

—

0 b/4 b AlO2 (mol)

图 3-2.5

—

+

+

3+

5．Al3+、AlO2—相互转化的定量关系,图像如图3-2.6

—

0 1 2 3 4 OH(mol)

图 3-2.6

3+———— +

Al +3OH= Al(OH)3↓Al(OH)3+ OH= AlO2+2H2O AlO2+ H + H2O = Al(OH)3↓ 1mol 3mol 1mol 1mol 1mol 1mol 1mol 1mol 1mol

—+3+3+——

所以：AlO2+4H = Al + 2H2O Al + 4OH= AlO2+ 2H2O

1mol 4mol 1mol 1mol 4mol

+—

Al(OH)3 + 3H = AlO2 + 3H2O 1mol 3mol 1mol

Al(OH)3↓

(g)

注意：Al(OH)3 只能溶解在强酸、强碱溶液中，不能溶解在弱酸、弱碱中，所以Al3+与NH3〃H2O作用

只能生成Al(OH)3↓，二氧化碳通入偏铝酸盐溶液中生成Al(OH)3↓。

——

AlO2+ CO2 + 2H2O = HCO3 + Al(OH)3↓

6．Al3+、AlO2—的水解平衡

Al + 6H2O Al(OH)3 + 3H 溶液显酸性

— —

AlO2+ 2H2O Al(OH)3↓+ OH 溶液显碱性

3+

+

注意：若将两溶液混合，会有H+ + OH— = H2O，使上述两平衡向水解的方向进行到底，即彻底水解，

发生了双水解，总反应式为：Al+ 3AlO2+ 6H2O = 4Al(OH)3↓。因此Al和AlO2离子不能共存。

3+

—

3+

—

本文来源：https://www.dywdw.cn/aea37c6f1eb91a37f1115ce1.html