第一节铝三角图像计算.docx

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第一节铝三角图像计算

知识点一、铝三角

1、三角关系：

Al3+、Al（OH）3与AlO2—相互转化的关系

Al3+

②过量H+

⑥OH—

①过量OH—

⑤H+

④OH—

Al（OH）3

AlO2—

③H+

有关离子方程式：

A、Al3+与AlO2—的相互转化

①Al3+→AlO2—：

Al3++4OH－=AlO2－+2H2O    ②AlO2—→Al3+：

 AlO2－+4H+=Al3++2H2O

B、AlO2—与Al（OH）3的相互转化

③AlO2—→Al（OH）3：

H++AlO2－+H2O=Al（OH）3↓ ④Al（OH）3→AlO2—：

Al（OH）3+OH－=AlO2－+2H2O

C、Al3+与Al（OH）3的相互转化

⑤Al（OH）3→Al3+：

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

Al3++3OH－=Al（OH）3↓

2、铝三角的应用 

①制取Al（OH）3

常用弱碱与可溶的铝盐反应：

Al3++3NH3·H2O==Al（OH）3↓+3NH4+  

也可以用偏铝酸盐与弱酸反应：

AlO2-+CO2+2H2O==Al（OH）3↓+CO32-

还可以用铝盐与偏铝酸盐反应：

Al3++3AlO2－+6H2O=4Al（OH）3↓

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；

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。

知识点二、铝的化合物的有关图象

1、四个基本图象

①向铝盐溶液中逐滴滴加强碱性溶液直至过量     ②向强碱性溶液中逐滴滴加铝盐溶液直至过量

现象：

先产生沉淀，后沉淀消失。

          现象：

开始无沉淀，一段时间后有沉淀

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

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

如若将强碱性溶液换成氨水又是怎样的图像？

Al3++3NH3·H2O=Al（OH）3↓+3NH4+

③向偏铝酸盐溶液中逐滴滴加强酸溶液直至过量   ④向强酸溶液中逐滴滴加偏铝酸盐溶液直至过量

现象：

开始有沉淀，之后沉淀溶解           现象：

开始无沉淀，一段时间后有沉淀

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

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

将强酸溶液换成弱酸（如通入CO2）又是怎样的图像？

2AlO2－+CO2+3H2O=2Al（OH）3↓+CO3－（CO2少量）

AlO2－+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3－（CO2过量）

2、基本图象的拓展

①若AlCl3溶液中混有MgCl2，向此溶液中逐滴滴加NaOH溶液直至过量，发生了什么反应？

图象是怎样的？

现象：

开始产生沉淀，之后沉淀部分溶解

Mg2++2OH－=Mg（OH）2↓

Al3++3OH－=Al（OH）3↓

Al（OH）3+OH－=AlO2－+2H2O

②若AlCl3溶液中除混有外MgCl2，还混有盐酸，向此溶液中逐滴滴加NaOH溶液直至过量，发生的反应有何不同，图象有什么样的变化？

现象：

开始无沉淀，之后产生沉淀，之后沉淀部

分溶解

H++OH－=H2O

Mg2++2OH－=Mg（OH）2↓

Al3++3OH－=Al（OH）3↓

Al（OH）3+OH－=AlO2－+2H2O

③若AlCl3溶液中除混有MgCl2和盐酸外，还混有NH4Cl，向此溶液中逐滴滴加NaOH溶液直至过量，发生的反应又有何不同，图象又有什么样的变化？

现象：

开始无沉淀，之后产生沉淀，沉淀量

保持不变，沉淀部分溶解

H++OH－=H2O

Mg2++2OH－=Mg（OH）2↓

Al3++3OH－=Al（OH）3↓

NH4++OH－

NH3·H2O

Al（OH）3+OH－=AlO2－+2H2O

【典型例题】

例1向30mL1mol·L－1的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4mol·L－1的NaOH溶液，若产生0.78g白色沉淀，则加入的NaOH溶液的体积可能为  （　 　）

A．3mL       B．7.5mL     C．15mL     D．17.5mL

例2某无色溶液中，已知含有H＋、Mg2＋、Al3＋等阳离子，逐滴加入NaOH（溶液），则消耗NaOH（溶液）体积（x轴）和生成沉淀量（y轴）之间的函数关系，可用下图表示，则下列图中正确的是  （ ）

例3　将0．1mol的镁、铝混合物溶于100 mL2mol·L-1的H2SO4溶液中，然后再滴加1mol·L-1的NaOH溶液。

请回答：

（1）若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化的关系如上图所示。

当V1＝160mL时，则金属粉末中n（Mg）＝________mol，V2＝______mL。

（2）若在滴加NaOH溶液过程中，欲使Mg2＋、Al3＋刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积V（NaOH）＝__________mL。

（3）若混合物仍为0.1mol，其中Mg粉的物质的量分数为a，用100mL2mol·L－1的H2SO4溶解此混合物后，

再加入450mL1mol·L－1的NaOH溶液，所得沉淀中无Al（OH）3。

满足此条件的a的取值范围是___________________________。

例4由铝和某种金属A组成的混合物，将它分成两等份。

一份放入过量的盐酸中，混合物完全溶解放出12.32升氢气（标准状况下同），溶液质量增加了9.7克，另一份放入过量的烧碱溶液中,充分反应后放出8.96升氢气，溶液质量增加了6.4克，而金属A不反应，试通过计算判断A可能是什么金属？

（取原子量较小的一种金属）

【基础达标】

1、铝热反应说明了   （  ）

A、铝的还原性大于铁，且反应时放出大量的热    B、铝比铁熔点低

C、铁、铝易形成合金               D、反应需要加热，所以铝热反应是吸热反应

2、在两个烧杯中，各加入相同体积3摩/升的硫酸溶液，随后分别置于天平左右两个托盘上，调节天平，使之平衡，此时向两个烧杯中分别加入10.8克Mg、Al反应完毕后，天平两端将会（  ）

A、不平衡，放铝的一端托盘上升  B、不平衡，放镁的一端托盘上升

C、仍保持平衡          D、无法确定

3、下列离子方程式书写正确的是 （  ）

A、硫酸铝中加入过量氨水：

Al3++3OH-=AL（OH）3↓ 

B、氢氧化铝跟盐酸反应：

2Al（OH）3+6H+=2Al3++6H2O

C、硫酸铜与氢氧化钡溶液应：

Ba2++SO42-=BaSO4↓

D、偏铝酸钠溶液与适量稀硝酸反应：

AlO2-+H++H2O=Al（OH）3↓

4、将两种金属单质组成的混合物11克加到足量的稀H2SO4中，最终可得到11.2升H2（标况下），则这两种金属可能是（  ）

A、Zn和Fe  B、Ag和Mg  C、AL和Cu  D、Mg和Zn

5、把等质量的金属镁分别放在①纯氧气中②空气中③二氧化碳中，充分燃烧，得到固体物质的总质量分别为W1、W2、W3，三者的大小关系是（  ）

A、无法判断   B、W1一定小于W2  C、W3一定大于W2 D、W1等于W3

6、只用   一种试剂就可鉴别Na+、Mg2-、Al3-三种离子

只用   一种试剂就可鉴别Na2S、Na2CO3、NaAlO2、Na2SiO3、NaNO3五种药品。

【能力提升】

1、将一定质量的Mg、Zn、Al混合物与足量稀H2SO4反应，生成H22.8L（标准状况），原混合物中的质量可能是

A.2g       B.14g      C.8g        D.10g

2、将某物质的量的镁和铝相混合，取等质量的该混合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是

A.3mol·L－1HClB.4mol·L－1的HNO3C.8mol·L－1NaOHD.18mol·L－1H2SO4

3、在氯化镁和硫酸镁的混合液中，若Mg2＋与Cl－的物质的量浓度之比为4∶3时，下列判断正确的是

A.溶液中Mg2＋与SO

的物质的量浓度相等  B.溶液中Mg2＋与SO

物质的量浓度之比为5∶8

C.溶液中Mg2＋与SO

物质的量浓度之比为8∶5D.溶液中氯化镁和硫酸镁物质的量相等

4、将AlCl3溶液和NaOH溶液等体积混合得到的沉淀物和溶液中所含铝元素的质量相等，则原AlCl3溶液和NaOH溶液物质的量浓度之比可能是

A.2∶3    B.1∶3C.1∶4    D.2∶7

5、下列图象中，纵坐标为沉淀物的量，横坐标为某溶液中加入反应物的物质的量，试按题意将相应的字母序号填入表中：

溶液

加入物质

答案序号

氯化铝溶液

加入过量氨水

饱和石灰水

通入过量CO2气体

含少量NaOH的偏铝酸钠的溶液

通入过量CO2气体

含少量NaOH的偏铝酸钠溶液

逐滴加入稀盐酸

MgCl2、AlCl3的混合液

逐滴加入NaOH溶液至过量

6、Al（OH）3、MgCO3及NaHCO3的混合物32.4加入过量盐酸，生成CO3气体4.48升（标况下）；继续向反应后的溶液中加入过量NaOH溶液，生成5.8克白色沉淀。

求该混合物中三种物质的质量百分含量。

7、在标准状况下进行甲、乙、丙三组实验，三组各取30　ｍL同浓度的盐酸溶液，加入同一种镁铝合金粉末，产生气体，有关数据列表如下：

实验序号

甲

乙

丙

合金质量（ｍｇ）

255

385

459

生成气体体积（ｍL）

280

336

336

（1）甲组实验中，盐酸          （填“过量”“适量”或“不足量”），理由是              。

乙组实验中，盐酸          （填“过量”“适量”或“不足量”），理由是          。

要算出盐酸的物质的量浓度，题中可作计算依据的数据是          ，求得的盐酸的物质的量浓度为          。

（2）求合金中Mg