铝三角图像计算

1、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+过量H+OH过量OHH+OHAl(OH)3AlO2H+有关离子方程式：A、Al3+与AlO2的相互转化Al3+AlO2：Al3+ + 4OH= AlO2 +2H2O AlO2Al3+： AlO2 + 4H+ = Al3+ + 2H2OB、AlO2与Al(OH)3的相互转化AlO2Al(OH)3：H+ + AlO2 + H2O= Al(OH)3 Al(OH)3AlO2：Al(OH)3 + OH = AlO2+2H2O C、Al3+与Al(OH)3的相互转化Al(OH)3Al3+：Al(OH)3 + OH = A

2、lO2+2H2O Al3+Al(OH)3：Al3+ + 3OH= Al(OH)32、铝三角的应用 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 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

3、而不能大量共存。知识点二、铝的化合物的有关图象1、四个基本图象向铝盐溶液中逐滴滴加强碱性溶液直至过量 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 +2H2OAl(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+向偏铝酸盐溶液中逐滴滴加强酸溶液直至过量 向强酸溶液中逐滴滴加偏铝酸盐溶液直至过量现象

4、：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+ + 2H2OAl(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=2 Al(OH)3+ CO3(CO2少量)AlO2+CO2+2H2O= Al(OH)3+ HCO3(CO2过量)2、基本图象的拓展若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

5、始产生沉淀，之后沉淀部分溶解Mg2+ + 2OH= Mg (OH)2Al3+ + 3OH= Al(OH)3Al(OH)3 + OH = AlO2+2H2O 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)2Al3+ + 3OH= Al(OH)3Al(OH)3 + OH = AlO2+2H2O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

6、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)2Al3+ + 3OH= Al(OH)3NH4+ + OH NH3·H2OAl(OH)3 + OH = AlO2+2H2O【典型例题】例1 向30 mL 1 mol·L1的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4 mol·L1的NaOH溶液，若产生0.78 g白色沉淀，则加入的NaOH溶液的体积可能为( )A3 mL B7.5 mL C15 mL D17.5 mL例2某无色溶液中，已知含有H、Mg2、Al3等阳离子

7、，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01 mol的镁、铝混合物溶于100 mL 2 mol·L-1的H2SO4溶液中，然后再滴加1 mol·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V1160 mL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0.1 m

8、ol，其中Mg粉的物质的量分数为a ，用100 mL 2 mol·L1 的H2SO4溶解此混合物后，再加入450 mL 1 mol·L1 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，

9、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+6H2OC、硫酸铜与氢氧化钡溶液应：Ba2+SO42-=BaSO4D、

10、偏铝酸钠溶液与适量稀硝酸反应：AlO2-+H+H2O=Al(OH)34、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Zn5、把等质量的金属镁分别放在纯氧气中 空气中 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W36、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、N

11、aNO3五种药品。【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H2 2.8 L(标准状况)，原混合物中的质量可能是A.2 g B.14 gC.8 gD.10 g2、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.3 mol·L1 HClB.4 mol·L1的HNO3C.8 mol·L1 NaOHD.18 mol·L1 H2SO43、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43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

12、.溶液中Mg2与SO物质的量浓度之比为58C.溶液中Mg2与SO物质的量浓度之比为85D.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.23B.13C.14D.275、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

13、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30L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()255385459生成气体体积（L）280336336(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

14、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、Al的物质的量之比，题中可作计算依据的数据是 ，求得的Mg、Al的物质的量之比为 。(3)在丙组实验之后，向容器中加入1mol·L1的氢氧化钠溶液，能使合金中的铝恰好溶解，不形成含铝的沉淀，并使Mg2刚好沉淀完全，再过滤出不溶固体，求滤液中各溶质的物质的量和所加入氢氧化钠溶液的体积(写计算过程)。答案例3：解析(1)由图像可知V1 mL NaOH溶液是与过量H2SO4反应的，则与Mg、Al反应的H2SO4为：0.2 mol0.16 mol×0.12 mol，设0.1 mol的Mg、Al混合物中Mg、A

15、l的物质的量分别为x、y。则有方程组：解得当加入V2mL NaOH溶液时，得到Mg(OH)2沉淀和NaAlO2，关系式为：Mg22OH，Al34OH得V2160 mL×103 mL·L1440 mL。(2)当Mg2、Al3刚好沉淀完全时，溶液中只有Na2SO4，关系式2NaOHH2SO4得V(NaOH)400 mL。(3)当所得沉淀无Al(OH)3时，NaOH溶液过量，反应后生成的溶质为Na2SO4、NaAlO2，则根据Na元素守恒有n(NaOH)0.45 L×1 mol·L10.1 L×2 mol·L1×20.1×

16、;(1a)mol。解得a，则满足此条件的a的取值范围是a<1。答案(1)0.06440(2)400(3)a<1例4：解析：（1）图解法分析题意（2）确定解题突破口：从过程B入手（因为此过程中只有金属Al反应，另一种金属M不反应）找到解题方法：差量法解题（因为题目中明确给了两个过程中溶液质量增加的变化量）（3）从B过程分析：发生下列化学反应从A过程分析，发生下列反应（设金属M，化合价为+ x）与分析，共同点2Al3H2 ­ A、B两过程中铝的量相等,产生H2气量相等，溶液质量增加相等（皆为每溶解54g Al生成6g氢气） 另一种金属M与HCl反应产生H2为12.32L8.96L = 3.36L另一种金属M与HCl反应会形成溶液质量的增加为9.7g6.4g = 3.3g设金属M原子量为y： m增加 3.36L3.3g讨论：x = +1 y = 12 不合理 x = + 2 y = 24 （合理） 另一种金属为镁【精选习题】1.A 2.D 3.D 4.C 5.C 6.NaOH，HCl【能力提升】1.C 2.A 3.C 4.AD