镁和铝重要知识点总结
一、铝三角及应用
1、三角关系：Al3+、Al(OH)3与AlO2相互转化的关系
Al3+
—
—①过量OH ⑥OH
⑤H+ +
②过量H
+
—③H AlO2
—
④OH
—
Al(OH)3
有关离子方程式：
A、Al3+与AlO2的相互转化
—
①Al3+→AlO2： ②AlO2→Al3+：
—
—
B、AlO2与Al(OH)3的相互转化
③AlO2→Al(OH)3： ④Al(OH)3→AlO2： C、Al3+与Al(OH)3的相互转化
⑤Al(OH)3→Al3+： ⑥Al3+→Al(OH)3： 2、铝三角的应用
①制取Al(OH)3
Al3+ + 3NH3·H2O == Al(OH)3↓+3NH4+（常用方法） AlO2 + CO2 + 2H2O == Al(OH)3↓+ CO32
—
—
—
—
—
②离子共存问题：
a、Al3+与OH、S2、AlO2 、HCO3、CO32、HSO32等离子因生成沉淀或双水解而不能大量共存；
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—
—
b、AlO2与Al3+、H+、NH+、Fe3+等离子因生成沉淀或双水解反应而不能大量共存。
—
二、铝的化合物的有关图象
1、向AlCl3溶液中逐滴滴入NaOH溶液至过量（如图①） 有关反应：Al3+ + 3OH == Al(OH)3↓
—
Al(OH)3↓（mol） Al(OH)3 + OH == AlO2 + 2H2O
—
—
现象：先产生白色沉淀，后沉淀逐渐消失
2、向AlCl3溶液中逐滴滴入氨水至过量（如图②） 有关反应：Al3+ + 3NH3·H2O == Al(OH)3↓ +3NH4+ 现象：产生白色沉淀，继续加氨水，沉淀不消失。
3、向NaOH溶液中逐滴滴入AlCl3溶液至过量（如图③） 有关反应：Al3+ + 4OH == AlO2 + 2H2O
—
—
图① NaOH（mol） Al(OH)3↓（mol） 图② NH3·H2O（mol） Al(OH)3↓（mol） Al3+ +3 AlO2 + 6 H2O == 4Al(OH)3↓
—
现象：先无白色沉淀，后产生白色沉淀，继续滴加，沉淀不变化。
图③ AlCl3（mol） 1
4、向AlCl3溶液中逐滴滴入NaAlO2溶液至过量（如图④） Al(OH)3↓（mol） 有关反应： Al3+ +3 AlO2 + 6 H2O == 4Al(OH)3↓
—
现象：产生白色沉淀，继续滴加，沉淀不变化。
5、向NaAlO2溶液中逐滴滴入AlCl3溶液至过量（如图⑤） 有关反应： Al3+ +3 AlO2 + 6 H2O == 4Al(OH)3↓
—
Al(OH)3↓（mol） 图④ NaAlO2（mol） 现象：产生白色沉淀，继续滴加，沉淀不变化。
6、向NaAlO2溶液中逐滴滴入盐酸至过量（如图⑥） 图⑤ AlCl3（mol） Al(OH)3↓（mol） 有关反应： AlO2+ H+ + H2O == Al(OH)3↓
—
Al(OH)3 + H == Al +3 H2O
现象：产生白色沉淀，继续滴加，沉淀消失。
7、向盐酸中逐滴滴入NaAlO2溶液至过量（如图⑦） 有关反应： AlO2+ 4H+ == Al3+ +2 H2O
—
+ 3+
图⑥ HCl（mol） Al(OH)3↓（mol） Al3+ +3 AlO2 + 6 H2O == 4Al(OH)3↓
—
现象：先无白色沉淀，后产生白色沉淀，继续滴加，沉淀不变化。 8、向NaAlO2溶液中通入过量的CO2（如图⑧）
有关反应： 2AlO2+ CO2 + 3H2O == 2Al(OH)3↓+ CO32
—
—
图⑦ NaAlO2（mol） Al(OH)3↓（mol） CO32 + CO2 + H2O == 2HCO3
—
—
现象：产生白色沉淀，继续通入CO2，沉淀不消失。
9、向MgCl2、AlCl3和盐酸的混合液中滴加NaOH溶液至过量（如图⑨） 有关反应： OH+ H+ == H2O Mg2+ + 2OH == Mg(OH)2↓
—
—
图⑧CO2（mol） Al3+ + 3OH== Al(OH)3↓ Al(OH)3 + OH == AlO2 + 2H2O
—
—
—
Al(OH)3↓（mol） 现象：开始无沉淀，后产生白色沉淀， 继续加入NaOH溶液，沉淀部分溶解。
10、向明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至过量。 图⑨ NaOH（mol） （1）写出可能发生的有关反应的化学方程式；画出下列图像。
（2）在下图中，纵坐标表示生成沉淀的物质的量，横坐标表示加入Ba(OH)2溶液的物质的量。试在下图中画出当溶液中明矾为1 mol时，生成的每一种沉淀的物质的量随Ba(OH)2物质的量的变化曲线(在曲线上标明沉淀的化学式)。
（3）当向a L M mol / L的明矾溶液中滴加N mol/L的Ba(OH)2溶液b L，用含a、M、N的代数式表示：
2
① 当b满足___________________条件时，沉淀的总的物质的量为最大值； ② 当b满足___________________条件时，沉淀的质量为最大值。
3+---答：(1) Ba2+＋SO2-4 ＝ BaSO4↓(2) Al＋3OH ＝ Al(OH)3↓ Al(OH)3＋OH ＝ AlO2＋2H2O (2)
15.Ma2Ma
如图 (3) ①b ＝ ②b ＝
NN
例1、向Al2?SO4?3和MgSO4的混合溶液中滴加NaOH溶液，生成沉淀的量与滴入NaOH溶液的体积关系如图所示。则原混合液中Al2?SO4?3与MgSO4的物质的量之比为 ? ?
A? 6∶1
B? 3∶1
C?2∶1
D?1∶2
解析：如图所示，Al?OH?3沉淀消失需10 mL NaOH溶液，则生成Al?OH?3沉淀需30 mL NaOH溶液，故生成Mg?OH?2沉淀消失需20 mL NaOH
溶液，
Al2?SO4?3 ~ 6 NaOH MgSO4 ~ 2 NaOH
30?c30?c10?c20?c
6?100010001000100030?c10?c∶＝1∶2，故选D。
6?10001000巧解铝及其化合物的计算题
铝及其化合物的计算是考查学生各种能力的重要题型，在高考及竞赛中频频出现，因此如何快速而准确解答这类题非常重要，现将几种巧算方法介绍如下：
一、公式法
铝及其化合物常见题型的计算公式如下： I. Al3?与NaOH反应生成沉淀的质量
n(OH?)?78?26n(OH?)(g)。 ①当n(Al):n(OH)?1:3时，m[Al(OH)3]?33??②当1:4?n(Al3?):n(OH?)?1:3时，m[Al(OH)3]?78[4n(Al3?)?n(OH?)](g)。 ③当n(Al3?):n(OH?)?1:4时，m[Al(OH)3]?0。
?II. AlO?2与强酸（H）反应生成沉淀的质量
??①当n(AlO?2):n(H)?1时，m[Al(OH)3]?78n(H)(g)。
3
???②当1:4?n(AlO?2):n(H)?1时，m[Al(OH)3]?26[4n(AlO2)?n(H)](g)。 ?③当n(AlO?2):n(H)?1:4时，m[Al(OH)3]?0。
III. Mg2?、Al3?的混合溶液与OH?反应时，求Mg2?、Al3?的物质的量。 若Mg2?、Al3?与OH?的反应关系如下图，则 ①n(Al3?)?(b?a)mol ②n(Mg2?)?4a?3bmol 2
IV. 明矾[KAl(SO4)2?12H2O]溶液与Ba(OH)2溶液反应生成沉淀的质量。 ①当
n明矾n[Ba(OH)2]?2时，m沉淀?285n[Ba(OH)2]； 3②当
n明矾12??时，m沉淀?77n[Ba(OH)2]?312n明矾； 2n[Ba(OH)2]3n明矾n[Ba(OH)2]?2时，m沉淀?466n明矾。 3③当
例1：将100mL 0.6mol?L?1氯化铝溶液跟0.4mol?L?1苛性钠溶液混合后，得到3.9gAl(OH)3沉淀，此时消耗苛性钠溶液的体积是（ ）
A. 250mL
B. 375mL
C. 475mL
D. 500mL
解析：由I中公式①可得：
n(OH?)?0.15mol，V(NaOH)?0.15mol?1?1000mL?L?375mL ?10.4mol?L由I中公式②可得：n(OH?)?4n(Al3?)?n[Al(OH)3]?0.19mol
V(NaOH)?
0.19mol?1000mL?L?1?475mL。选B、C项。 ?10.4mol?L例2：将2.7g铝溶解于100mL 3mol?L?1 NaOH溶液中，然后向所得溶液中加入400mL1mol?L?1的盐酸，最后可得沉淀多少克？
解析：2.7g铝溶于100mL 3mol?L?1NaOH溶液中生成0.1molNaAlO2，余NaOH 0.2mol，加入0.4mol盐酸时，NaOH需消耗盐酸0.2 mol。生成沉淀的质量是由0.1 mol NaAlO2和0.2 mol盐酸反应而得到的。
根据II中公式②可得：m[Al(OH)3]?26(4?0.1?0.2)?5.2(g)
4
例3：把一小块镁铝合金溶于100mL盐酸中，然后向其中滴入1mol?L?1NaOH溶液，生成沉淀的质量和加入NaOH溶液的体积如下图所示。
求：（1）镁铝合金的质量组成。 （2）盐酸的物质的量浓度。 （3）B点沉淀的质量。
解析：由II中的公式①和②可得：
n(Al)?n(Al3?)?(60?50)?10?3?1?0.01(mol) 4(50?10)?3(60?10)?3n(Mg)?n(Mg)??10?0.005(mol)22?（1）m(Al)?0.01mol?27g?mol?1?0.27(g)
m(Mg)?0.005mol?24g?mol?1?0.12(g)
（2）因溶解Mg、Al消耗的H?与完全沉淀Mg2?、Al3?消耗的OH?的物质的量相同，故：
1?50?10?3c(HCl)??0.5(mol?L?1)
0.1（3）B点处，m（沉淀）?0.01?78?0.005?58?1.07(g)
例4：向a L物质的量浓度为Mmol?L?1的明矾[KAl(SO4)2?12H2O]溶液中逐滴加入b L物质的量浓度为Nmol?L?1的Ba(OH)2溶液时，①当b满足________时，沉淀的总物质的量为最大值；当b满足________时，沉淀的总质量为最大值。②当a?b?0.5，M?2，N?3.6时，生成沉淀的质量为多少克？
解析：①根据化学方程式2KAl(SO4)2?3Ba(OH)2?2Al(OH)3??3BaSO4??K2SO4和
KAl(SO4)2?2Ba(OH)2?KAlO2?2BaSO4??2H2O可知：向明矾中加Ba(OH)2，当Al3?沉淀完全时，
3aM?生成沉淀的物质的量最大，此时3aM?2bN，则b?；当SO24沉淀完全时，沉淀质量最大，此时
2N2aM2aM?bN，即b?。
N②根据IV中公式②可得：
m沉淀＝(77?0.5?3.6?312?0.5?2)?450.6(g)
二、守恒法
根据化学反应中的质量守恒，电荷守恒，得失电子守恒等，可简化铝的有关计算。
例5：准确称取6g铝土矿样品（含Al2O3、Fe2O3、SiO2）放入盛有100mL某浓度的硫酸的烧杯中，充分反应后过滤，向滤液中加入10mol?L?1的NaOH溶液，产生的沉淀的质量m与加入NaOH溶液的体积
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