高中化学知识点：偏铝酸盐

偏铝酸盐：

偏铝酸盐是指含有“AlO₂^-”集团的盐，是铝及其氧化物与强碱反应的产物。
例如Al(OH)₃+OH^-?AlO₂^-+2H₂O。

偏铝酸盐的性质用离子方程式表示如下： ①偏铝酸盐溶液发生水解反应，溶液呈碱性。 ALO2-+2H2O==AL(OH)3+OH- ②偏铝酸盐与酸反应与强酸发生反应：适量强酸：ALO2-+H+H2O==AL(OH)3 过量强酸：ALO2-+4H+==AL3++2H2O 与弱酸（H2CO3）发生反应：即通入CO2气适量CO2：2ALO2-+CO2+3H2O==2AL(OH)3+CO32- 过量CO2：ALO2-+CO2+2H2O==AL(OH)3+HCO3- ③铝盐与偏铝酸盐溶液反应： AL3++3ALO2-+6H2O==4AL(OH)3 偏铝酸盐也可以理解为两性物质Al盐偏碱性的盐。AlO₂^-+H⁺(少量)+H₂O==Al(OH)₃↓
AlO₂^-+4H⁺(过量)==Al³⁺+2H₂O

偏铝酸盐的性质：

偏铝酸盐的性质用离子方程式表示如下：
①偏铝酸盐溶液发生水解反应，溶液呈碱性。AlO₂^-+2H₂O==Al(OH)₃+OH^-
②偏铝酸盐与酸反应与强酸发生反应：
适量强酸：AlO₂^-+H⁺+H₂O==Al(OH)₃
过量强酸：AlO₂^-+4H⁺==Al³⁺+2H₂O
与弱酸（H₂CO₃）发生反应：即通入适量CO₂：2AlO₂^-+CO₂+3H₂O==2Al(OH)₃+CO₃^2-
过量CO₂：AlO₂^-+CO₂+2H₂O==Al(OH)₃+HCO₃^-
③铝盐与偏铝酸盐溶液反应：Al³⁺+3AlO₂^-+6H₂O==4Al(OH)₃偏铝酸盐也可以理解为两性物质Al盐偏碱性的盐。

方法与技巧：

偏铝酸盐是在强碱性条件下生成的,所以它的存在环境也是强碱性环境,在离子共存题目中,经常遇到含有AlO₂^-的情况，遇到这样的题目，我们可以认为该溶液中含有OH^-，与很多显酸性的离子不共存。例如：AlO₂^-与Al³⁺、Fe³⁺、NH₄⁺、HCO₃^-等常见离子不共存。

“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

相关高中化学知识点：碳酸钠

碳酸钠(Na₂CO₃)：

(1)俗名：纯碱或苏打；白色粉末，易溶于水，稳定；可用于制玻璃、肥皂、造纸、防治等
(2)与H⁺反应：CO₃^2-+2H⁺==CO₂↑+H₂O
(3)与NaOH不反应
(4)与石灰水反应：CO₃^2-+Ca²⁺==CaCO₃↓
(5)与氯化钡反应：CO₃^2-+Ba²⁺==BaCO₃↓
(6)与CO₂反应：CO₃^2-+CO₂+H₂O==2HCO₃^-

碳酸钠的物理性质：

碳酸钠常温下为白色粉末或颗粒。溶于水和甘油，不溶于乙醇。水溶液呈强碱性，pH11.6。
碳酸钠是一种强碱盐，溶于水后发生水解反应(碳酸钠水解会产生碳酸氢钠和氢氧化钠），使溶液显碱性，有一定的腐蚀性，能与酸进行复分解反应。
稳定性 稳定性较强，但高温下也可分解，生成氧化钠和二氧化碳。长期暴露在空气中能吸收空气中的水分及二氧化碳，生成碳酸氢钠，并结成硬块。吸湿性很强，很容易结成硬块，在高温下也不分解。含有结晶水的碳酸钠有3种：Na₂CO₃?H₂O、Na₂CO₃?7H₂O和Na₂CO₃?10H₂O。

碳酸钠的用途：

用于制玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业，也用作食品工业发酵剂。

Na₂CO₃、NaHCO₃的性质比较：

表示	名称	碳酸钠	碳酸氢钠
	化学式	Na2CO3	NaHCO3
	俗称	苏打	小苏打
物理性质	色态	白色粉末	白色晶体
	溶解性	易溶于水	能溶于水
化学性质	与盐酸反应	Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑	NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
	热稳定性	很稳定	受热分解：2NaHCO3=（加热）=Na2CO3+H2O+CO2↑
	与NaOH反应	不反应	NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
	相互转化	Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3	NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O 2NaHCO3=（加热）=Na2CO3+H2O+CO2↑

Na₂CO₃、NaHCO₃的鉴别：

Na₂CO₃、NaHCO₃与足量盐酸反应的比较：

Na₂CO₃溶液与盐酸反应：

滴加顺序不同，现象不同，化学方程式不同。
①向盐酸里逐滴加入Na₂CO₃溶液(开始时酸过量) 2HCl＋Na₂CO₃===2NaCl＋CO₂↑＋H₂O
②向Na₂CO₃溶液里逐滴加入盐酸(开始时酸不足) HCl＋Na₂CO₃==NaCl＋NaHCO₃(无气泡) HCl＋NaHCO₃==NaCl＋CO₂↑＋H₂O(后来有气泡)
[特别提醒]
(1)Na₂CO₃和盐酸可以用互滴法鉴别。
(2)滴加顺序不同，放出CO₂的量可能相同，也可能不同。

碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的基本图像的归纳总结：

(1)向Na₂CO₃中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO₂的体积的关系如图1所示；
(2)向NaHCO₃中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO₂的体积的关系如图2所示；
(3)向NaOH、Na₂CO₃的混合物中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO₂的体积的关系如图3所示(设NaOH、Na₂CO₃的物质的量之比x∶y＝1∶1，其他比例时的图像略)；
(4)向Na₂CO₃、NaHCO₃的混合物中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO₂的体积的关系如图4所示(设Na₂CO₃、NaHCO₃的物质的量之比m∶n＝1∶1,其他比例时的图像略)。

相关高中化学知识点：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≤3时，所得沉淀的物质的量：n[Al(OH)₃]=n(OH^-)
当≥4时，所得沉淀的物质的量：n[Al(OH)₃]=0

当3<<4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

O～A段：
A～B段：
②向强碱溶液中滴入铝盐溶液

O～A段：
A～B段：
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

O～A段：
O～B段：
⑤向盐酸中滴加偏铝酸盐溶液

O～A段：
A～B段：

“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：即，整理得：3b<a<4b或。

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(Al^3＋)_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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