1冶金工业的分类方法.ppt

1.1.冶金工业的分类方法：冶金工业的分类方法： 黑色金属黑色金属（（铁铁. .铬铬. .锰锰）） 有色金属有色金属（除以上三种）（除以上三种） 2. 2. 根据密度的大小分类：根据密度的大小分类： 轻金属轻金属（小于（小于4.54.5g/cmg/cm3 3）如）如: :铝铝. .钾钾. .镁镁. .钠钠 重金属重金属（大于（大于4.54.5g/cmg/cm3 3）如）如: :铁铁. .铜铜. .银银. .汞汞 3.3.根据地壳中的含量：根据地壳中的含量： 常见金属常见金属 如如: :铁铁. .铜铜. .锡锡 稀有金属稀有金属 如如: :钽钽. .锆锆. .铌铌 金属的分类金属的分类:2021/9/2111.1.        常温时，除汞外，其它都是固体常温时，除汞外，其它都是固体2.    2.    有有金金属属光光泽泽（（粉粉末末状状时时呈呈暗暗灰灰色色或或黑黑色）色）3.    3.    导电、导热性良好导电、导热性良好4.    4.    延展性良好延展性良好5. 5. 熔沸点高、硬度大。

熔沸点高、硬度大 金属的物理性质金属的物理性质: :2021/9/212高中化学总复习高中化学总复习镁铝及其化合物镁铝及其化合物2021/9/213知识要点：知识要点：光泽光泽   密度密度原子或离子半径原子或离子半径金金 属属 键键 能能熔、熔、 沸沸 点点硬硬          度度MgAl小结：小结：共性共性:  银白色轻金属银白色轻金属,固体，熔点较低，硬度较小，密度较固体，熔点较低，硬度较小，密度较            小，有良好的导电、导热、延展性和韧性小，有良好的导电、导热、延展性和韧性异性异性:  铝比镁硬度稍大、熔沸点稍高（铝的金属键比镁强）铝比镁硬度稍大、熔沸点稍高（铝的金属键比镁强）镁镁铝铝的的物物理理性性质质银白色轻金属银白色轻金属＞＜＜2021/9/214MgAlO2Mg+ O2  ＝＝  2MgO点燃点燃与与非非金金属属反反应应4Al+ 3O2 ＝＝ 2Al2O3点燃点燃N2SCl23Mg+ N2 ＝＝  Mg3N2Mg+ S ＝＝ MgS2Al+ 3S ＝＝ Al2S3Mg+Cl2 ＝＝ MgCl22Al+ 3Cl2 ＝＝2AlCl3点燃点燃点燃点燃加热加热点燃点燃点燃点燃        常温下、空气中形成常温下、空气中形成氧化物薄膜氧化物薄膜，具，具有抗腐蚀的性能有抗腐蚀的性能镁铝的化学性质2021/9/215与与氧氧化化物物反反应应H2OCO2Fe2O3Mg+2H2O ==Mg(OH)2            +H2↑△除氧化膜后可与水微弱反应除氧化膜后可与水微弱反应2Mg+ CO2 ====2MgO+C点燃2Al+ Fe2O3 ====2Fe+ Al2O3高温与与酸酸反反应应氧化氧化性酸性酸反应，无氢气生成反应，无氢气生成在冷浓硝酸、浓硫酸中在冷浓硝酸、浓硫酸中“钝钝化化”，，加热时反应，无氢加热时反应，无氢气气生成生成H+Mg+2H+=Mg2++H2↑2Al+6H+=2Al3++3H2↑2Al+2H2O+2OH— = 2AlO2—+3H2↑与碱反应与碱反应2021/9/216      试试分分析析铝铝与与强强碱碱溶溶液液反反应应的的实实质质，，该该反反应应还还原原剂、氧化剂分别是何物质？剂、氧化剂分别是何物质？      ［解析］［解析］铝和强碱溶液反应，通常认为是铝和强碱溶液反应，通常认为是铝先和强铝先和强碱溶液中的水反应生成氢氧化铝碱溶液中的水反应生成氢氧化铝，然后，然后氢氧化铝再和强氢氧化铝再和强碱反应生成偏铝酸盐碱反应生成偏铝酸盐。

　　　　2Al+6H2O=== 2Al(OH)Al(OH)3 3 +3H2↑　　　　2Al(OH)2Al(OH)3 3 + 2NaOH===2NaAlO2 +4H2O　　　　2Al+6H2O+2NaOH===2NaAlO2+3H2↑+4H2O　　此反应中，还原剂是　　此反应中，还原剂是       　　   ，氧化剂是，氧化剂是　　　　　　                   铝铝水水 【思考1】6e-6e-2021/9/217（（1）若烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到的现象若烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到的现象    两极反应式为：正极两极反应式为：正极                                     ；；                              负极负极                                    该装置将该装置将                 能转化为能转化为                能2）若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则负极为）若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则负极为         ，，总反应方程为总反应方程为                                                           。

镁逐渐溶解，铝极上有气泡冒出，电流表指针发生偏转；镁逐渐溶解，铝极上有气泡冒出，电流表指针发生偏转；2H++2eˉ=H2↑Mg－－2eˉ=Mg2 + 　　 化学能化学能电能电能Al2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑【思考2】如图如图2021/9/218海水海水 Mg(OH)2 MgCl2 MgHCl电解冶冶  炼炼存存   在在用用   途途光卤石光卤石菱镁矿菱镁矿铝土矿铝土矿电解△铝土矿铝土矿 Al(OH)3AlAl2 2O O3 3 AlAl (KCl·MgCl2·6H2O)(MgCO3)(Al2O3·Fe2O3·SiO2等等)制合金、飞机、汽制合金、飞机、汽车部件、烟火、照车部件、烟火、照明弹等明弹等制合金、飞机、汽车、制合金、飞机、汽车、轮船部件、导线、日用轮船部件、导线、日用品品冰晶石冰晶石冰晶石冰晶石NaNaNaNa3 3 3 3AlFAlFAlFAlF6 6 6 62021/9/219三、合金1.1.定义定义：由两种以上的金属（或金属与非金属）：由两种以上的金属（或金属与非金属） 熔合在一起形成的具有金属特性的物质。

熔合在一起形成的具有金属特性的物质2.性质特点性质特点：一般说，合金的：一般说，合金的熔点比其成分金属都低熔点比其成分金属都低，，                  而硬度而硬度.韧性等往往有其它金属所不具备的韧性等往往有其它金属所不具备的                  独特性质独特性质思考思考1 1：铝硅合金在凝固时收缩率很小，适合铸造铝硅合金在凝固时收缩率很小，适合铸造 在下面三种晶体：铝、硅、铝硅合金中，熔点在下面三种晶体：铝、硅、铝硅合金中，熔点 从低到高的顺序如何从低到高的顺序如何思考思考2 2：为测定镁铝合金的成份，取一定量的合金加入足：为测定镁铝合金的成份，取一定量的合金加入足 量的稀量的稀H H2 2SOSO4 4，产生，产生11.2 L11.2 L（标况）再取等量的合（标况）再取等量的合 金加入足量的稀金加入足量的稀NaOH NaOH 溶液产生溶液产生6.72L6.72L（标况）试（标况）试 确定其百分比组成确定其百分比组成2021/9/2110【例【例1】】  Mg粉粉加加入入NH4Cl溶溶液液中中可可能能有有几几种种气气体体产产生生？？请说明理由请说明理由.       ［解析］［解析］将镁粉加入将镁粉加入NHNH4 4ClCl溶液中，有溶液中，有氢气氢气和刺激性的和刺激性的氨气氨气生成，这是由于生成，这是由于NHNH4 4ClCl水解呈酸性水解呈酸性，镁与水解产生的，镁与水解产生的H H+ +反应生成氢气而破坏了反应生成氢气而破坏了NHNH4 4ClCl的水解平衡，的水解平衡，NHNH3 3•H•H2 2O O浓度不浓度不断增大而分解放出断增大而分解放出NHNH3 3. .反应的化学方程式可表示为：反应的化学方程式可表示为：Mg +2NH4Cl === 2NH3↑+MgCl2 +H2↑2021/9/2111【例2】将将相相同同质质量量的的镁镁条条分分别别在在①①氧氧气气中中②②空空气气中中③③氮氮气气中中④④二二氧氧化化碳碳中中完完全全燃燃烧烧，，燃燃烧烧后后所所得得固固体体产产物的质量由小到大的顺序物的质量由小到大的顺序 （（ ））A．．②②＜＜①①＜＜③③＜＜④④ B．．④④＝＝①①＝＝②②＝＝③③ C．．③③＜＜②②＜＜①①＜＜④④ D．．③③＜＜①①＜＜②②＜＜④④C　【　【例题例题3 3】】锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶于强酸，又能溶于强碱。

但是氢氧化铝不溶于氨水，而于强酸，又能溶于强碱但是氢氧化铝不溶于氨水，而氢氧化锌能溶于氨水，生成氢氧化锌能溶于氨水，生成                     04天津理综天津理综 Zn(NH3)42+回答下列问题：回答下列问题：2021/9/2112（（1））单单质质铝铝溶溶于于氢氢氧氧化化钠钠溶溶液液后后，，溶溶液液中中铝铝元元素素的的存存在形式为在形式为 （用化学式表示）用化学式表示）2）写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式）写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式（（3））下下列列各各组组中中的的两两种种溶溶液液，，用用相相互互滴滴加加的的实实验验方方法法即可鉴别的是即可鉴别的是 ①① 硫硫酸酸铝铝和和氢氢氧氧化化钠钠 ②② 硫硫酸酸铝铝和和氨氨水水 ③③ 硫硫酸酸锌锌和和氢氧化钠氢氧化钠 ④④ 硫酸锌和氨水硫酸锌和氨水（（4）写出可溶性铝盐与氨水反应的离子方程式）写出可溶性铝盐与氨水反应的离子方程式     试试解解释释在在实实验验室室不不适适宜宜用用可可溶溶性性锌锌盐盐与与氨氨水水反反应应制制备备氢氧化锌的原因氢氧化锌的原因____________________________________ 。

 Zn＋＋2NaOH＝＝Na2ZnO2＋＋H2 ①③④①③④ Al3+＋＋3NH3·H2O＝＝3NH4+＋＋Al OH 3                           可溶性锌盐与氨水反应产生的可溶性锌盐与氨水反应产生的Zn OH 2可可溶于溶于 过量氨水中，生成，氨水的用量不易控制过量氨水中，生成，氨水的用量不易控制AlO2­2021/9/2113                    某某学学生生用用铝片片分分别与与c(H+)均均为3 mol/L的的稀稀盐酸酸和和稀稀硫硫酸酸反反应,其其实验过程程：：往往装装有有相相同同铝片片的的2支支试管管中中分分别加加入入等等体体积，，且且c(H+)=3.0 mol/L的的盐酸酸和和硫硫酸酸，，观察察反反应进行行到到1、、2、、5、、15、、20 min时铝片与酸反片与酸反应的情况实验结果如下表：果如下表：  通通过上上述述实验可可知知，，铝片片与与盐酸酸和和硫硫酸酸反反应存存在在较大大的的差差异异这和和课本本中中“铝能能与与稀稀盐酸酸和和稀稀硫硫酸酸反反应生生成成氢气气”的的说法法不不一一致致假假如如你你将将开开展展实验探探究究铝片片与与稀稀盐酸酸和和稀稀硫硫酸酸反反应差差异异的的原原因因，，为设计实验，，你你将将对差差异异的的原原因因作作出出哪哪些些假假设或或猜猜想想（（填填2种种即即可可））？？        假假设（猜想）一：（猜想）一：____________________________       假假设（猜想）二：（猜想）二：____________________________假假设一：一：Cl－－能能够促促进金属金属铝与与H+反反应；；假假设二：二：SO42—对H+与金属与金属铝的反的反应起阻碍作用。

起阻碍作用例题4】反应进程反应进程(min)1251520盐酸少量气泡少量气泡较多气泡多气泡大量气泡大量气泡反反应剧烈烈铝片耗尽片耗尽硫酸均无明显现象均无明显现象(无气泡产生无气泡产生)2021/9/2114   【例1】下列叙述正确的是下列叙述正确的是             （（       ））A．．铝铝制制槽槽车车可可用用来来贮贮运运浓浓硫硫酸酸、、浓浓硝硝酸酸是是因因为为常常温温下下铝和浓硫酸、浓硝酸不反应铝和浓硫酸、浓硝酸不反应B．．两两份份相相同同质质量量的的铝铝粉粉，，分分别别与与足足量量的的稀稀硫硫酸酸和和氢氢氧氧化钠溶液反应，产生的氢气前者多化钠溶液反应，产生的氢气前者多C．合金的熔点一般比组成它的各成分的熔点都低．合金的熔点一般比组成它的各成分的熔点都低D．．工工业业上上常常利利用用铝铝热热反反应应冶冶炼炼难难熔熔金金属属，，如如钒钒、、铬铬、、锰CD例题剖析例题剖析2021/9/2115四四 重要化合物：重要化合物：1.氧化铝白色粉末，熔点高，可做耐火材料自然界中纯净的为无色晶体，硬度仅次与金刚石，俗称刚玉练习：写出练习：写出AlAl2 2O O3 3分别与盐酸、分别与盐酸、NaOHNaOH溶液反应溶液反应 的化学方程式及离子方程式。

的化学方程式及离子方程式Al2O3 + 6H+ == 2Al3+ + 3H2O       Al2O3 + 2OH­ == 2AlO2 ­+ H2O典型两性氧化物2021/9/21162.氢氧化铝. （（2）两性氢氧化物）两性氢氧化物 Al3+ + 3 OH­        Al(OH)3           AlO2­ + H2O +  H+Al(OH)3的电离的电离Al(OH)3 +  3H + == Al3+ + 3H2OAl(OH)3 +  OH ­ == AlO2­ + 2H2O注：注：Al(OH)3只溶于强酸强碱，不溶于弱酸弱碱只溶于强酸强碱，不溶于弱酸弱碱（（3）制备）制备a. Al3+ + 3NH3·H2O == 3NH4+ Al(OH)3b.  2AlO2­ + CO2+ 3H2O == CO32­ + 2Al(OH)3c. 3AlO2­ + Al 3+ + 6H2O == 4Al(OH)3（（1）受热分解：）受热分解：2 Al(OH)3             Al2O3 + 3 H2O △2021/9/2117第二部分第二部分 镁铝化合物镁铝化合物2021/9/2118 MgOAl2O3物理性质物理性质化化学学性性质质H2OH+OH—    类别类别主要用途主要用途工业制法工业制法白色粉末，难熔白色粉末，难熔白色粉末，难熔，不溶于水白色粉末，难熔，不溶于水MgO+2H+=Mg2++H2OAl2O3+6H+=2Al3++3H2OAl2O3+2OHˉ=2AlO2ˉ+ H2O碱性氧化物碱性氧化物两性氧化物两性氧化物耐火材料，制备镁盐耐火材料，制备镁盐耐火材料，冶炼原料，制备铝盐，耐火材料，冶炼原料，制备铝盐，制备偏铝酸盐，刚玉为耐磨材料制备偏铝酸盐，刚玉为耐磨材料煅烧煅烧MgCO3从铝土矿中提取从铝土矿中提取MgO+H2O= Mg(OH)2                              （缓慢）（缓慢）（（1 1））MgMg、、AlAl的氧化物的氧化物2021/9/2119（（2））Mg、、Al的氢氧化物的氢氧化物 Mg(OH)2Al(OH)3物理性质物理性质化化学学性性质质热稳热稳定性定性  H+OH— 类别类别主要用途主要用途实验室实验室制制    法法Mg(OH)2           MgO+ H2O      △2Al(OH)3       Al2O3+3H2O      △白色，不溶于水（溶解部白色，不溶于水（溶解部分电离出的分电离出的OH—可使酚酞可使酚酞变红变红）白色胶状，不溶于水、白色胶状，不溶于水、有很强的吸附性有很强的吸附性Mg(OH)2+2H+= Mg2++H2O2Al(OH)3+6H+=2Al3++3H2OAl(OH)3+OH—=AlO2ˉ+2H2O中强碱中强碱两性氢氧化物两性氢氧化物制制MgO和镁盐和镁盐制备制备Al2O3和净水剂和净水剂Mg2++2OHˉ  = Mg(OH)2↓↓Al3++3NH3• •H2O=Al(OH)3↓↓+3NH4+2AlO2ˉ+CO2+2H2O=2Al(OH)3↓↓+CO32ˉAlO2ˉ+CO2+2H2O=Al(OH)3↓↓+HCO3ˉ3 AlO2ˉ+Al3++6 H2O=4Al(OH)3↓↓2021/9/2120AlO2－－＋＋H＋＋＋＋H2O            Al(OH)3              Al3＋＋＋＋3OH－－  ①① 酸式电离酸式电离 ②② 碱式电离碱式电离只能存在于只能存在于中性或弱酸中性或弱酸性或弱碱性性或弱碱性环境中环境中【思考】【思考】（（1））Al(OH)3为何既能与酸又能与强碱液反应？为何既能与酸又能与强碱液反应？ ［解析］［解析］这是因为这是因为Al(OH)3在水中同时存在在水中同时存在两种电离平两种电离平衡：衡：2021/9/2121（（2）制取）制取Al(OH)3的可能途径有那些？的可能途径有那些？［解析］［解析］(1) 铝盐与碱液反应铝盐与碱液反应 法法②②优于法优于法①① ①① Al3＋＋       Al(OH)3                     AlO2－－OHOH－－适量适量OH－－过量过量  ②② Al3＋＋               Al(OH)3                不溶解不溶解 NH3 ··H2O足量足量NH3 ··H2O过量过量(2)偏铝酸盐与酸反应：偏铝酸盐与酸反应：(3)互相促进水解反应：互相促进水解反应： 法法②②优于法优于法①①      ①① AlO2－－ Al(OH)3                  Al3＋＋   H+过量过量  H+适适量量②② AlO2－－ Al(OH)3                 不溶解不溶解  CO2适适量量CO2过过量量AlAl3 3＋＋＋＋3AlO2­－－＋＋6H2O＝＝4Al(OH)3↓2021/9/2122Al3+AlO2­Al（（OH））3铝三角铝三角2021/9/2123［［思思考考］］试试作作出出下下列列反反应应图图像像，，并并写写出出各各阶阶段段离离子子方方程式。

程式0  1  2  3  4n(NaOH)n[Al(OH)3] ①①向向AlCl3溶液中滴加溶液中滴加NaOH溶液直至过量溶液直至过量向向NaOH溶液中滴加溶液中滴加AlCl3 溶液直至过量溶液直至过量0  1  2  3  4n(AlCl3)n[Al(OH)3]Al3+ + 3OHˉ(少量少量) = Al(OH)3↓↓ Al(OH)3 + OHˉ = AlO2ˉ+2H2O Al3++4OHˉ(过量过量) = AlO2ˉ+2H2O Al3＋＋＋＋3AlO2ˉˉ＋＋6H2O＝＝4Al(OH)3↓↓ 3mol3mol1mol3mol1mol3mol2021/9/21240  1  2  3  4n[Al(OH)3]n(HCl)②②向向NaAlO2溶液中滴加溶液中滴加HCl溶液直至过量溶液直至过量向向HCl溶液中滴加溶液中滴加NaAlO2 溶液直至过量溶液直至过量0  1  2  3  4n(NaAlO2 )n[Al(OH)3]AlO2ˉ+H2O+H+(少量少量)= Al(OH)3↓↓ Al(OH)3 +3H+ = Al3++3H2O AlO2ˉ+4H+(过量过量)= Al3++2H2O Al3＋＋＋＋3AlO2ˉˉ＋＋6H2O＝＝4Al(OH)3↓↓ 1mol3mol1mol3mol2021/9/2125n(NaOH)n[Al(OH)3]③③向向HCl酸化的酸化的AlCl3溶液中滴加溶液中滴加NaOH溶液直至过量溶液直至过量   ④④向含向含Mg2+、、Al3+的混合溶液中滴加的混合溶液中滴加NaOH溶液直至溶液直至过量过量Al(OH)3、 Mg(OH)2Mg(OH)2n(NaOH)H++OHˉ=H2OAl3+ + 3OHˉ(少量少量) = Al(OH)3↓↓ Al(OH)3 + OHˉ= AlO2ˉ+2H2O Al3+ + 3OHˉ(少量少量) = Al(OH)3↓↓ Al(OH)3 + OHˉ = AlO2ˉ+2H2O Mg2+ + 2OHˉ = Mg (OH)2↓↓ 2021/9/2126【【例例1 1】】今今用用铝铝、、稀稀硫硫酸酸和和氢氢氧氧化化钠钠溶溶液液为为原原料料，，在在实实验验室室制制备备一一定定量量的的氢氢氧氧化化铝铝。

可可分分别别采采用用如如下下化化学学方程式所表示的两种方法：方程式所表示的两种方法：①①2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+ 3H2↑↑Al2(SO4)3+6NaOH===2Al(OH)3↓↓+3Na2SO4②②2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+ 3H2↑↑2NaAlO2+ H2SO4+2H2O ===2Al(OH)3↓↓+ Na2SO4（（1））上上述述哪哪一一种种方方法法比比较较节节约约试试剂剂？？（（提提示示：：试试从每生产从每生产2 mol Al(OH)3所消耗的试剂用量予以说明）所消耗的试剂用量予以说明）（（2）原料相同，请设计一种）原料相同，请设计一种更为节约更为节约试剂的方法试剂的方法（（用用化化学学方方程程式式表表示示，，并并说说明明其其可可以以最最节节约约试试剂剂的的根据）根据）2021/9/2127［解析］［解析］（（1 1）） ②②法法较较①①法法节节约约了了酸酸、、碱碱试试剂剂因因为为同同样样是是制制备备2 mol Al(OH)3，，①①法法   需需 2 mol Al、、3 mol H2SO4、、6 mol NaOH；；②②法只需法只需2 mol Al、、1 mol H2SO4、、2 mol NaOH。

2）利用）利用Al3＋＋和和AlO2－－的的互相促进水解反应互相促进水解反应制备制备Al(OH)3   　　　　2Al+3H2SO4====Al2(SO4)3+ H2↑↑   　　　　2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+ 3H2↑↑  　　Al2(SO4)3+6NaAlO2+12H2O===8Al(OH)3↓↓+3Na2SO42 mol1.5 mol0.25 mol1.5 mol1.5 mol0.25 mol0.75 mol      制备制备2 mol Al(OH)3 所用原料为所用原料为2 mol Al、、0.75 mol H2SO4、、1.5 mol NaOH，比，比①②①②试剂用量少试剂用量少2021/9/2128【例【例2】】某混合物某混合物 A，含有，含有 KAl（（SO4））2、、Al2O3和和 Fe2O3，在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化：，在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化：据此判断据此判断（（1 1）固体）固体B所含物质的化学式为所含物质的化学式为______________________2 2）固体）固体E所含物质的化学式为所含物质的化学式为____________________________________ ____。

3 3）反应）反应①①的离子方程式为的离子方程式为: :Al2O3 （（NH4））2SO4、、K2SO4AlO2ˉ+2H2O+CO2 （过量）（过量） = Al(OH)3↓↓ +HCO3ˉ 或：或： 2AlO2ˉ+3H2O+CO2 （不足）（不足） = 2Al(OH)3↓↓ +CO32ˉ 2021/9/2129【【例例3 】】 如如图图，，A、、C、、E、、H是是常常见见单单质质，，B、、F是是常常见见氧氧化化物物，，D是是无无色色液液体体，，I的的焰焰色色反反应应呈呈黄黄色色它它们们之之间间的转化关系如下图所示：的转化关系如下图所示：试回答：（试回答：（1）写出化学式：）写出化学式：B               、、C                 （（2））写写出出反应反应①②①②的化学方程式的化学方程式：：①①  ；； ②②             ；；   （（3））A与与G溶液反应的离子方程式溶液反应的离子方程式：：Fe3O4     高温高温  8Al+3Fe3O4                        9Fe+4Al2O3Na高温高温3Fe+4H2O          Fe3O4+4H2↑2Al+2OH－－+2H2O===2AlO2－－+3H2↑  [ [分析分析] ] ①①单质单质A与氧化物与氧化物B在高温下反应生成单质在高温下反应生成单质E和氧化物和氧化物F，，联系中学学习内容，最典型的为联系中学学习内容，最典型的为Al与铁的氧化物反应，若与铁的氧化物反应，若A为为Al，，则则B为为Fe3O4，，E为为Fe，，F为为Al2O3。

②②由框图可知由框图可知D为水为水，则，则H为为H2③③I中含有中含有Na+，故，故G为为NaOH，结合，结合H为为H2 ，则，则C为为Na2021/9/2130　　【【例例题题4 4】】．．已已知知黑黑色色固固体体X可可溶溶于于盐酸酸，，白白色色固固体体Y既既可可溶溶于于盐酸酸，，又又可可溶溶于于NaOH溶溶液液，，C为棕棕红色色，，E是是金金属属，，如如下下所所示示，，它它们之之间有下列有下列变化（其反化（其反应条件均略去）：条件均略去）：  （（1）写出化学式：）写出化学式：　　　　X__________；；D__________；；（（2）写出）写出Y溶于溶于NaOH溶液的离子方程式：溶液的离子方程式：（（3）写出）写出B与与C反反应的化学方程式：的化学方程式：FeSSO2Al2O3+2OHˉ=2AlO2ˉ+H2OFe2O3+2Al = Al2O3+2Fe点燃点燃[ [点拨点拨] ]解答本题的突破口解答本题的突破口:C为棕棕红色色,C是是Fe2O3,白色固体白色固体Y既可溶于既可溶于盐酸，又酸，又可溶于可溶于NaOH溶液，溶液，Y是是Al2O3或或Al(OH)3,由题知由题知Y是是Al2O3.2021/9/2131第三部分第三部分 镁铝热点追踪镁铝热点追踪 制作制作: :唐百川唐百川2005年10月12日2021/9/2132   【例1】两两个个烧烧杯杯中中各各加加入入相相同同体体积积的的3 mol的的硫硫酸酸，，置置于于天天平平的的左左右右两两个个托托盘盘上上，，调调节节天天平平使使达达到到平平衡衡。

向向一一个个烧烧杯杯中中加加入入10.8 g Al，，向向另另一一个个烧烧杯杯中中加加入入10.8 g Mg，，问问反反应应完完毕毕后后，，天天平平可可能能会会发发生生怎怎样样的的变变化化? 试试根根据据计计算进行分析算进行分析［［解解析析］］本本题题属属于于天天平平平平衡衡的的有有关关计计算算，，是是一一个个重重要要考考点点此此类类计计算算宜宜用用差差量量法法关关键键是是：：放放入入烧烧杯杯中中的的物物质质的的质质量量可可以以不不等等，，从从烧烧杯杯中中逸逸出出的的物物质质的的质质量量也也可可以以不不等等，，但但留留在在烧烧杯杯中中的的物物质质质质量量(即即质质量量差差)必必须须相相等等，，天天平平才才能能保保持持平衡        在本例题中，由于在本例题中，由于H2SO4的体积没有给定，因此需讨的体积没有给定，因此需讨论论H2SO4的相对用量的相对用量2021/9/2133［解答］［解答］设一个烧杯中所加入的硫酸的体积为设一个烧杯中所加入的硫酸的体积为VL，跟，跟10.8 g铝铝和和10.8g镁完全反应分别需镁完全反应分别需H2SO4为为x mol、、y mol，，    据据2Al + 3H2SO4＝＝Al2(SO4)3+3H2↑, 得得x = 0.6mol，需，需3 molH2SO4的体积为＝的体积为＝0.2L;     据据Mg+ H2SO4＝＝MgSO4 +H2↑        得得y = 0.45mol，需，需3molH2SO4的体积为的体积为= 0.15L。

 [讨论讨论]   (1)当当V≤0.15L时，两烧杯中的时，两烧杯中的H2SO4都全部参加反应，都全部参加反应，两端消耗两端消耗H2SO4的量相等，所以逸出的量相等，所以逸出H2的量相等，天平仍保持的量相等，天平仍保持平衡              (2)当当V＞＞0.15L时，跟镁反应消耗的时，跟镁反应消耗的H2SO4恒为恒为0.45mol，而跟铝反应消耗，而跟铝反应消耗H2SO4的量多于的量多于0.45mol，所以铝置换出的，所以铝置换出的H2多于镁，天平发生倾斜，放入铝的一端托盘上升多于镁，天平发生倾斜，放入铝的一端托盘上升2021/9/2134【例例2】将将100 mL amol/L的的NaOH溶液滴加到溶液滴加到100mL bmol/L的的AlCl3溶液中，试推导溶液中，试推导a与与b的关系，并计算能得到的关系，并计算能得到Al(OH)3的物质的物质的量  ［解析］［解析］1. 此时必须注意整个反应过程中的现象：此时必须注意整个反应过程中的现象：        将将NaOH溶溶液液滴滴入入AlCl3溶溶液液中中，，开开始始时时有有沉沉淀淀生生成成，，反反应应为为Al3++3OHˉ= = Al(OH)3↓；；       当当溶溶液液中中Al3+全全部部转转变变为为Al(OH)3沉沉淀淀后后，，继继续续加加入入NaOH，，沉沉淀将溶解，其反应为淀将溶解，其反应为Al(OH)3+OHˉ= =AlO2ˉ+2H2O。

       2.当当n(OHˉ) = 3n(Al3+)时，时，Al3+恰好完全转变为恰好完全转变为Al(OH)3沉淀，沉淀，沉淀达到最大值沉淀达到最大值      3.当当n(OHˉ)＜＜3n(Al3+)时，时，Al3+尚未转变为尚未转变为Al(OH)3沉淀      4.当当n(OHˉ)≥4n(Al3+)时，时，Al3+完全转变为完全转变为AlO2ˉ，无沉淀      5.当当3n(Al3+)＜＜n(OHˉ)＜＜4n(Al3+)时，一部分时，一部分Al3+转变为转变为Al(OH)3沉淀，另一部分沉淀，另一部分Al3+转变为转变为AlO2ˉ      以上关系是进行可溶性铝盐与强碱反应的有关计算的依据以上关系是进行可溶性铝盐与强碱反应的有关计算的依据2021/9/2135［答案［答案］］(1)当当AlCl3过量过量n(OHˉ)<3n(Al3+),   即即a<3b，， 沉淀量应根据沉淀量应根据NaOH的量计算：的量计算：n[Al(OH)3]＝＝n(NaOH)/3=0.1a/3mol2) 当当NaOH与与AlCl3恰好完全反应时恰好完全反应时n(OHˉ)＝＝3n(Al3+)，即，即a＝＝3b n[Al(OH)3]＝＝0.1b mol＝＝0.1a/3mol。

3) 当当NaOH过量，生成的沉淀完全溶解过量，生成的沉淀完全溶解n(OH­)≥4n(Al3+)，即，即a≥4b，，n[Al(OH)3]＝＝0 mol4) 当当NaOH过量，生成的沉淀部分溶解时过量，生成的沉淀部分溶解时3n(Al3+)＜＜n(OH- -)＜＜4n(Al3+)，即，即3b＜＜a＜＜4b 设生成的设生成的 Al(OH)3为为xmol，生成的，生成的AlO2ˉ为为ymol，根据，根据Al3+和和OHˉ的物质的量守恒的物质的量守恒,有：有：x+y=0.163x+4y=0.1ax=(0.4b－－0.1a)(mol)y=(0.1a－－0.3b)(mol)2021/9/2136【【例例3】】将将0.1 moL的的镁镁、、铝铝混混合合物物溶溶于于100mL 2mol/L H2SO4溶液中，然后再滴入溶液中，然后再滴入1 mol/L NaOH溶液请回答溶液请回答（（1））若若在在滴滴加加NaOH溶溶液液的的过过程程中中，，沉沉淀淀质质量量m随随加加入入NaOH溶溶液液的的体体积积V变变化化如如图图所所示示当当V1=160  mL时时，，则则金金属属粉粉末末中中n(Mg)=                       mol，，V2=           mL。

解析：解析：本题涉及的化学反应有：本题涉及的化学反应有：①①Mg+2H+=Mg2++H2↑ ↑ ②②2Al+6H+=2Al3++3H2↑↑③③H++OH—=H2O                    ④④Mg2++2OH=Mg(OH)2↓↓⑤⑤Al3++3OH—= Al(OH)3 ↓ ↓  ⑥⑥Al(OH)3 + OH—  = AlO2—+2H2O（（1））n(Mg)+n(Al)= 0.1mol  2n(Mg)+3n(Al)+1mol/L×0.16L=0.4mol解得：解得：n(Mg)=0.06mol   n(Al)= 0.04mol当发生当发生④④、、⑤⑤、、⑥⑥时，消耗的碱为：时，消耗的碱为：n(NaOH)=2n(Mg)+4n(Al)               =2×0.06mol＋＋4×0.04mol=0.28mol，，       故故V2= V1+ V(NaOH)=440mL0mV1V2V/mL0.06440 2021/9/2137（（2)若若在在滴滴加加NaOH溶溶液液过过程程中中，，欲欲使使Mg2+、、Al3+刚刚好好沉沉淀淀完完全全，，则滴入则滴入NaOH溶液的体积溶液的体积V(NaOH)=         　　mL0mV1V2V/mL400  ［［解解析析］］(2)当当刚刚好好发发生生至至④④、、⑤⑤反反应应时时，，消耗的碱为：消耗的碱为：n(NaOH)=2n(Mg)+3n(Al)=2×0.06 mol＋＋3×0.04mol=0.24mol，，所需所需NaOH体积为体积为0.24L。

故故V(NaOH)=160mL+240mL=400mL【例【例4 】】将将0.1 moL的镁、铝混合物溶于的镁、铝混合物溶于100mL 2mol/L H2SO4溶液中，然后再滴入溶液中，然后再滴入1 mol/L NaOH溶液请回答溶液请回答2021/9/2138 （（3））若若镁镁铝铝混混合合物物仍仍为为0.1mol，，其其中中Mg粉粉的的物物质质的的量量分分数数为为a，，用用100mL 2mol/L的的硫硫酸酸溶溶解解此此混混合合物物后后，，再再加加入入450mL 1mol/L 的的NaOH溶溶液液，，所所得得沉沉淀淀中中无无Al(OH)3满满足足此此条条件件的的a的的取取值值范范围是围是 0mV1V2V/mL方法一：方法一：根据方程式计算根据方程式计算 加入加入450mL 1mol/L 的的NaOH溶液，完全反应后溶液，完全反应后NaOH过量过量:0.45mol—0.1L×0.20mol/L=0.05mol若要完全溶解若要完全溶解Al(OH)3，则，则n Al(OH)3 ≤ 0.05mol，，1—a ≤ 0.05mol解得：解得：a≥1/2方方法法二二：：守守恒恒法法当当所所得得沉沉淀淀中中无无Al(OH)3时时，，溶溶液液中中的的溶溶质质一一定定含含有有Na2SO4、、NaAlO2，，可可能能含含有有NaOH（（过过量量）），，根根据据Na+守守恒恒，，有下列关系式：有下列关系式： 2n(H2SO4)+n(Al)≤n(NaOH) 即：即：0.1L×2mol//L＋＋0.1(1—a)≤0.45L×1mol/L，，解得：解得：a≥1/2结合结合a的化学含义，知的化学含义，知a的取值范围为：的取值范围为：1/2≤a＜＜1。

1/2≤≤a＜＜12021/9/2139【【例例5 5】】 向向含含1molKAl(SO4)2的的溶溶液液中中，，滴滴加加Ba(OH)2溶溶液液请请分分别别以以沉沉淀淀物物质质的的量量n(mol)、、沉沉淀淀质质量量m(g)对对Ba(OH)2的物质的量的物质的量x(mol)作图．作图．解析：解析： 2021/9/2140【【例例6 6】】 向向含含1 1 mol mol NaAlONaAlO2 2、、1 1 mol mol BaClBaCl2 2的的混混合合液液中中逐逐滴加入稀滴加入稀H H2 2SOSO4 4. .(1) (1) 作图：沉淀总量作图：沉淀总量(n mol)(n mol)———— H H2 2SOSO4 4（（x molx mol））(2) (2) 当当x x为何值时，为何值时，nBaSOnBaSO4 4＝＝nAl(OH)nAl(OH)3 3（（3 3）改加何种）改加何种试剂能同能同时使使Al(OH)Al(OH)3 3、、BaSOBaSO4 4达最大达最大值？？（（1 1））（（ 2 2）） 当当 x x＝＝ a a时 ，， Al(OH)Al(OH)3 3、、BaSOBaSO4 4均均为a mol.a mol.H H2 2SOSO4 4提供提供2a mol H2a mol H＋＋由由电荷守恒可得：荷守恒可得：2a2a－－1 1＝＝3(13(1－－a)a)a a＝＝0.8 mol0.8 mol沉淀沉淀总量：量：0.8×20.8×2＝＝1.6(mol)1.6(mol). .AlOAlO2 2－－＋＋2aH2aH＋＋→→aAl(OH)aAl(OH)3 3↓↓＋＋(1-a)Al(1-a)Al3 3＋＋（（3））NaHSO4 2021/9/2141。