氫氧化鐵:
紅褐色固體,難溶于水,易與酸反應(yīng);加熱可分解生成氧化鐵。反應(yīng)方程式如下:(1)(2)(3)
氫氧化鐵膠體的制備:
操作步驟:將燒杯中的蒸餾水加熱至沸騰,向沸水中滴加5~6滴飽和FeCl3溶液,繼續(xù)煮沸至呈紅褐色為止。離子方程式:Fe3++3H2O=(加熱)=Fe(OH)3(膠體)+3H+
鐵的氫氧化物:
氧化鋁的性質(zhì):
氧化鋁的兩性:
氧化鋁屬于兩性氧化物,既能與酸反應(yīng),也能與強(qiáng)堿反應(yīng):Al2O3+6H+===2Al3++3H2OAl2O3+2OH-===2AlO2-+H2O
氧化鋁與氧化鎂的比較:
氫氧化鋁的性質(zhì):
不溶于水的白色膠狀物質(zhì);能凝聚水中的懸浮物,可用作凈水劑、可治療胃酸過(guò)多、作糖的脫色劑等;既能與酸反應(yīng),又能與堿反應(yīng)。 (1)與酸反應(yīng):Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O (2)與堿反應(yīng):Al(OH)3+OH-==AlO2-+2H2O
氫氧化鋁的制備:
實(shí)驗(yàn)室制法:Al2(SO4)3+6NH3?H2O==(NH4)2SO4+Al(OH)3↓其他制法:①AlO2-+HCO3-+H2O=Al(OH)3↓+CO32-②2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-③AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- ④3AlO2-+Al3++6H2O==4Al(OH)3↓例題:用稀H2SO4、NaOH溶液和金屬鋁為原料制取Al(OH)3。甲、乙、丙三個(gè)學(xué)生的制備途徑分別是 甲: 乙: 丙: 若要得到等量的Al(OH)3,則( B ) A.三者消耗的原料相同 B.甲消耗的原料的總物質(zhì)的量最多 C.乙消耗的原料的總物質(zhì)的量最少 D.丙消耗的原料的總物質(zhì)的量最多
有關(guān)Al(OH)3的計(jì)算及圖象分析:
解答有關(guān)Al(OH)3的圖象和計(jì)算問(wèn)題要注意以下三點(diǎn): (1)“鋁三角”關(guān)系圖中各物質(zhì)轉(zhuǎn)化方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系。 (2)鋁元素的存在形式。 (3)圖象分析時(shí):首先要看清橫、縱坐標(biāo)的含義,其次要對(duì)圖象進(jìn)行全面的分析,尤其需要關(guān)注的是特殊點(diǎn)(起點(diǎn)、折點(diǎn)、頂點(diǎn)、終點(diǎn))的含義。 1、鋁鹽與強(qiáng)堿溶液作用生成Al(OH)3沉淀的計(jì)算反應(yīng)關(guān)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) 分析以上三個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式,所得Al(OH)3沉淀的物質(zhì)的量與n(Al3+)、n(OH-)的關(guān)系為:當(dāng)≤3時(shí),所得沉淀的物質(zhì)的量:n[Al(OH)3]=n(OH-)當(dāng)≥4時(shí),所得沉淀的物質(zhì)的量:n[Al(OH)3]=0當(dāng)3<<4時(shí),所得沉淀的物質(zhì)的量:n[Al(OH)3]=4n(Al3+)-n(OH-)2、有關(guān)Al(OH)3的圖像分析①向溶液中滴加溶液O~A段: A~B段: ②向強(qiáng)堿溶液中滴入鋁鹽溶液 O~A段: A~B段: ③向鋁鹽溶液中滴入氨水或向氨水中滴加鋁鹽溶液A. 向鋁鹽中滴加氨水時(shí),當(dāng)氨水增加到時(shí),產(chǎn)生最大沉淀量B. 向氨水中滴加鋁鹽溶液時(shí),開(kāi)始時(shí)氨水過(guò)量,如圖所示 分析得:氫氧化鋁不溶于弱堿氨水中。 ④向偏鋁酸鹽溶液中滴入強(qiáng)酸O~A段:O~B段:⑤向鹽酸中滴加偏鋁酸鹽溶液 O~A段: A~B段:
方法與技巧:
鋁鹽:
鋁鹽是指正三價(jià)鋁離子和酸根陰離子組成的鹽,一般來(lái)說(shuō)呈白色或無(wú)色晶體,溶于水,個(gè)別不溶于水。常用的鋁鹽主要有三氯化鋁、硫酸鋁和明礬。(1)與堿反應(yīng):Al3++3OH-(少量)==Al(OH)3↓ Al3++4OH-(過(guò)量)== AlO2-+2H2O (2)Al3++3AlO2-+6H2O==4Al(OH)3↓
鋁鹽的性質(zhì):
Al3+易水解,顯酸性Al3++3H2O==Al(OH)3+3H+(1)與堿反應(yīng):Al3++3OH-(少量)==Al(OH)3↓ Al3++4OH-(過(guò)量)==AlO2-+2H2O (2)易發(fā)生雙水解:Al3++3AlO2-+6H2O==4Al(OH)3↓
鋁鹽與強(qiáng)堿溶液作用生成Al(OH)3沉淀的計(jì)算反應(yīng)關(guān)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) 分析以上三個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式,所得Al(OH)3沉淀的物質(zhì)的量與n(Al3+)、n(OH-)的關(guān)系為:當(dāng)≤3時(shí),所得沉淀的物質(zhì)的量:n[Al(OH)3]=n(OH-)當(dāng)≥4時(shí),所得沉淀的物質(zhì)的量:n[Al(OH)3]=0當(dāng)3<<4時(shí),所得沉淀的物質(zhì)的量:n[Al(OH)3]=4n(Al3+)-n(OH-)2、有關(guān)Al(OH)3的圖像分析①向溶液中滴加溶液O~A段: A~B段: ②向強(qiáng)堿溶液中滴入鋁鹽溶液 O~A段: A~B段: ③向鋁鹽溶液中滴入氨水或向氨水中滴加鋁鹽溶液A. 向鋁鹽中滴加氨水時(shí),當(dāng)氨水增加到時(shí),產(chǎn)生最大沉淀量B. 向氨水中滴加鋁鹽溶液時(shí),開(kāi)始時(shí)氨水過(guò)量,如圖所示 分析得:氫氧化鋁不溶于弱堿氨水中。 ④向偏鋁酸鹽溶液中滴入強(qiáng)酸O~A段:O~B段:⑤向鹽酸中滴加偏鋁酸鹽溶液 O~A段: A~B段:
“鋁三角”關(guān)系:
Al3++3OH-===Al(OH)3↓Al(OH)3+OH-===AlO2-+2H2OAl3++4OH-===AlO2-+2H2O AlO2-+2H2O+CO2===Al(OH)3↓+HCO3-AlO2-+H++H2O===Al(OH)3↓AlO2-+4H+===Al3++2H2O
典型例題解析:
在50mLbmol?L-1的AlCl3溶液中加入50mLamol?L-1NaOH溶液。(1)當(dāng)a≤3b時(shí),生成Al(OH)3沉淀的物質(zhì)的量為_(kāi)_______。(2)當(dāng)a、b滿足________條件時(shí),無(wú)沉淀產(chǎn)生。(3)當(dāng)a、b滿足________條件時(shí),先有沉淀生成,后又有部分沉淀溶解,此時(shí)Al(OH)3的質(zhì)量為_(kāi)_______g!解析:依題意知,在AlCl3溶液中加入NaOH溶液有如下兩個(gè)反應(yīng)發(fā)生: AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl ①AlCl3+4NaOH===NaAlO2+3NaCl+2H2O ②根據(jù)以上兩反應(yīng)可以看出: (1)當(dāng)a≤3b時(shí),只發(fā)生第一個(gè)反應(yīng),此時(shí)NaOH不足量,產(chǎn)生沉淀的量取決于NaOH。3n[Al(OH)3]=n(NaOH)?。所以答案為0.05a/3mol。(2)如果無(wú)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,所以答案為a≥4b。 (3)此種情況應(yīng)當(dāng)是兩個(gè)反應(yīng)均發(fā)生,鋁元素以Al(OH)3和AlO2-兩種形式存在。符合關(guān)系:即,整理得:3b<a<4b或。
求沉淀的量的方法很多。解法一:聯(lián)立方程法。設(shè)反應(yīng)①中,AlCl3物質(zhì)的量為x,則Al(OH)3為x,NaOH為3x。反應(yīng)②中AlCl3物質(zhì)的量為y,NaOH為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。此種條件下,溶液中的離子有Na+、Cl-、AlO2-! n(AlO2-)=n(Na+)-n(Cl-)=0.05amol-0.05×3bmol! n[Al(OH)3]=n(Al3+)總-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】
氧化鐵:
化學(xué)式Fe2O3,溶于鹽酸,為紅棕色粉末。其紅棕色粉末為一種低級(jí)顏料,工業(yè)上稱(chēng)氧化鐵紅,用于油漆、油墨、橡膠等工業(yè)中,可做催化劑,玻璃、寶石、金屬的拋光劑,可用作煉鐵原料。(1)色態(tài):紅色粉末,俗稱(chēng)鐵銹(鐵紅) (2)溶解性:溶于鹽酸、稀硫酸生成+3價(jià)鐵鹽;難溶于水,不與水反應(yīng)。 (3)氧化性:高溫下被CO、H2、Al、C、Si等還原
氧化鐵的化學(xué)性質(zhì):
鐵的氧化物:
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