高中化学 铝三角及图像问题解析试题.doc

“铝三角”转换关系与其图象问题赵阳 2014316 1. “铝三角”中相互转化关系为两性氢氧化物，它在水溶液中存在酸式或碱式两种电离平衡：，同时又可相互转化，其转化关系可用“铝三角”表示为：“铝三角”转化关系中的图象问题向溶液中滴加NaOH溶液直到过量向NaOH溶液中滴加溶液直至过量向溶液中滴加稀氨水直至过量向溶液中滴加稀盐酸直至过量向稀盐酸中滴加溶液直至过量向溶液中通入气体直至过量铝的化学性质(1) 2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2(上升) (2) 4Al + 3O2 = 2Al2O3(条件:点燃) 2Al + Fe2O3 = Al2O3 + 2Fe(条件:高温) (3) 2Al2O3 = 4Al + 3O2(上升)(条件:电解) (4) 2Al + 3Cl2 = 2AlCl3(条件:点燃) 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2(上升) (5) Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O (6) Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O (7) NaAlO2 + HCl + H2O = NaCl + Al(OH)3(沉淀) (8) Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O (9) 2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O(条件:加热) (10)Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O (11)AlCl3 + 3NH3.H2O = Al(OH)3(沉淀) + 3NH4Cl AlCl3 + 3NaOH = Al(OH)3(沉淀) + 3NaCl (12)NaAlO2 + HCl(过) = AlCl3 + NaOH + H2O例：准确称取 6g铝土矿（含）样品放入盛有100mL溶液的烧杯中，充分反应后过滤，再后滤液中加入10mol /L NaOH溶液，产生沉淀质量m(g)与所加NaOH溶液的体积V(mL)关系如下图所示，试求1. 溶液的物质的量浓度。2. 若b=2.75，则铝土矿中各成分的质量分数分别是多少？解析：1. 当生成沉淀质量最大时，滤液中的完全转化成。则溶液的物质的量浓度为：2. 在溶液体积从35增大到45时，沉淀质量减小的原因是因为发生如下反应：，由此时消耗NaOH的物质的量，即的物质的量是0.1mol。当b=2.75时，当沉淀质量增大到最大时，用于沉淀共消耗，由，则单独用于沉淀消耗，所以，即，答：略。例1（1）100 mL 1 molL-1的AlCl3溶液与60 mL 6 molL-1的KOH溶液混合后，生成沉淀的质量是_g。（2）若在200 mL 0.5 molL-1的Al2(SO4)3溶液中加入2 molL-1的NaOH溶液，可得到7.8 g Al(OH)3沉淀，则NaOH溶液的体积为_mL。解析：（1）n(Al3+)=0.1 L 1 molL-1=0.1 moln(OH-)=0.06 L 6 molL-1=0.36 molAl3+ 3OH- Al(OH)3 Al(OH)3 OH- AlO2-1 31 1 10.1 0.30.1 (生成) 0.060.36-0.3(继续溶解)n(Al(OH)3)=0.1 mol0.06 mol=0.04 molmAl(OH)3=78 g/mol 0.04 mol=3.12g（2）n(Al(OH)3)= =0.1moln(Al3+)=0.2L0.5mol/L2=0.2mol画出NaOH溶液滴入Al2(SO4)3溶液中生成沉淀的图像。Al3+3OH-=Al(OH)3Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O当NaOH溶液刚滴入Al2(SO4)3中，立即生成沉淀，n(OH-)=3n(Al3+)=0.6mol时，沉淀量最大，n(Al(OH)3)=0.2mol；随着NaOH溶液继续滴加，溶液中无Al3+，Al(OH)3与过量NaOH生成NaAlO2而溶解，当过量n(NaOH)=n(Al3+)时，Al(OH)3完全溶解。由图可知：当n(Al(OH)3)=0.1 mol时，对应2个NaOH值。a=0.3mol (NaOH不足)VNaOH= = =0.15L=150mLb=0.7mol (NaOH过量)VNaOH= =0.35L=350mL例2 向明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液，沉淀的物质的量随Ba(OH)2物质的量的变化曲线图（如图），请指出A、B两点的意义 ，OA与AB段发生反应的离子方程式。解析：本题要求能够在熟练掌握Al3与OH反应的基础上，充分对化学反应的本质有清楚的认识。明矾KAl(SO4)212H2O在水溶液中存在下面的电离方式：KAl(SO4)2=K+Al3+2SO42，加入Ba(OH)2后，Ba2要和SO42生成BaSO4沉淀，Al3要和OH先生成沉淀Al(OH)3，随着Ba(OH)2的加入Al(OH)3又要和OH生成AlO2溶解，所以要全面考虑本题中所给的各离子之间的关系，在开始加入Ba(OH)2时BaSO4和Al(OH)3同时沉淀，当Al3全部沉淀时，Ba2还没有完全沉淀，而当Ba2全部沉淀时，Al3转变成了AlO2。答案： A点表示生成的