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铝盐(铝离子)

  铝盐:

  铝盐是指正三价铝离子和酸根阴离子组成的盐,一般来说呈白色或无色晶体,溶于水,个别不溶于水。

  常用的铝盐主要有三氯化铝、硫酸铝和明矾。

  (1)与碱反应:Al3++3OH-(少量)==Al(OH)3

  Al3++4OH-(过量)== AlO2-+2H2O

  (2)Al3++3AlO2-+6H2O==4Al(OH)3

  铝盐的性质:

  Al3+易水解,显酸性Al3++3H2O==Al(OH)3+3H+

  (1)与碱反应:Al3++3OH-(少量)==Al(OH)3

  Al3++4OH-(过量)==AlO2-+2H2O

  (2)易发生双水解:Al3++3AlO2-+6H2O==4Al(OH)3

  铝盐与强碱溶液作用生成Al(OH)3沉淀的计算

  反应关系如下:

  (1)Al3++3OH-==Al(OH)3(生成沉淀)

  (2)Al(OH)3+OH-==AlO2-+2H2O(沉淀溶解)

  (3)Al3++4OH-==AlO2-+2H2O(生成沉淀,又恰好溶解)

  分析以上三个化学反应方程式,所得Al(OH)3沉淀的物质的量与n(Al3+)、n(OH-)的关系为:

  当时,所得沉淀的物质的量:n[Al(OH)3]=n(OH-)

  当时,所得沉淀的物质的量:n[Al(OH)3]=0

  当时,所得沉淀的物质的量:n[Al(OH)3]=4n(Al3+)-n(OH-)

  2、有关Al(OH)3的图像分析

  ①向溶液中滴加溶液

  

  ②向强碱溶液中滴入铝盐溶液

  

  ③向铝盐溶液中滴入氨水或向氨水中滴加铝盐溶液

  A. 向铝盐中滴加氨水时,当氨水增加到时,产生最大沉淀量

  B. 向氨水中滴加铝盐溶液时,开始时氨水过量,如图所示

  分析得:氢氧化铝不溶于弱碱氨水中。

  ④向偏铝酸盐溶液中滴入强酸

  

  ⑤向盐酸中滴加偏铝酸盐溶液

  

  “铝三角”关系:

  Al3++3OH-===Al(OH)3

  Al(OH)3+OH-===AlO2-+2H2O

  Al3++4OH-===AlO2-+2H2O

  AlO2-+2H2O+CO2===Al(OH)3↓+HCO3-

  AlO2-+H++H2O===Al(OH)3

  AlO2-+4H+===Al3++2H2O

  典型例题解析:

  在50mLbmol·L-1的AlCl3溶液中加入50mLamol·L-1NaOH溶液。

  (1)当a≤3b时,生成Al(OH)3沉淀的物质的量为________。

  (2)当a、b满足________条件时,无沉淀产生。

  (3)当a、b满足________条件时,先有沉淀生成,后又有部分沉淀溶解,此时Al(OH)3的质量为________g。

  解析:依题意知,在AlCl3溶液中加入NaOH溶液有如下两个反应发生: AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl       ①

  AlCl3+4NaOH===NaAlO2+3NaCl+2H2O        ②

  根据以上两反应可以看出:

  (1)当a≤3b时,只发生第一个反应,此时NaOH不足量,产生沉淀的量取决于NaOH。3n[Al(OH)3]=n(NaOH)。所以答案为0.05a/3mol。

  (2)如果无沉淀生成,Al元素全部以AlO2-形式存在。 n(AlCl3)∶n(NaOH)≤1∶4,即a∶b≥4∶1,所以答案为a≥4b。

  (3)此种情况应当是两个反应均发生,铝元素以Al(OH)3和AlO2-两种形式存在。符合关系:,整理得:

  求沉淀的量的方法很多。

  解法一:联立方程法。

  设反应①中,AlCl3物质的量为x,则Al(OH)3为x,NaOH为3x。

  反应②中AlCl3物质的量为y,NaOH为4y。

  解得x=(0.2b-0.05a)mol=0.05(4b-a)mol。 m[Al(OH)3]=78g·mol-1×0.05(4b-a)mol=3.9(4b-a)g。

  解法二:守恒法。此种条件下,溶液中的离子有Na、Cl、AlO2-

  n(AlO2-)=n(Na)-n(Cl)=0.05amol-0.05×3bmol。

  n[Al(OH)3]=n(Al3+)总-n(AlO2-)=0.05bmol-(0.05amol-0.15bmol)=(0.2b-0.05a)mol=0.05(4b-a)mol。

  m[Al(OH)3]=78g·mol-1×0.05(4b-a)mol =3.9(4b-a)g。

  【答案】

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