鋁三角圖像計(jì)算

1、知識(shí)點(diǎn)一、鋁三角1、三角關(guān)系：Al3+、Al(OH)3與AlO2相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系A(chǔ)l3+過(guò)量H+OH過(guò)量OHH+OHAl(OH)3AlO2H+有關(guān)離子方程式：A、Al3+與AlO2的相互轉(zhuǎn)化Al3+AlO2：Al3+ + 4OH= AlO2 +2H2O AlO2Al3+： AlO2 + 4H+ = Al3+ + 2H2OB、AlO2與Al(OH)3的相互轉(zhuǎn)化AlO2Al(OH)3：H+ + AlO2 + H2O= Al(OH)3 Al(OH)3AlO2：Al(OH)3 + OH = AlO2+2H2O C、Al3+與Al(OH)3的相互轉(zhuǎn)化Al(OH)3Al3+：Al(OH)3 + OH = A

2、lO2+2H2O Al3+Al(OH)3：Al3+ + 3OH= Al(OH)32、鋁三角的應(yīng)用 制取Al(OH)3常用弱堿與可溶的鋁鹽反應(yīng)：Al3+ + 3NH3·H2O = Al(OH)3+3NH4+ 也可以用偏鋁酸鹽與弱酸反應(yīng)：AlO2- + CO2 + 2H2O = Al(OH)3+ CO32-還可以用鋁鹽與偏鋁酸鹽反應(yīng)：Al3+ + 3AlO2 + 6H2O = 4Al(OH)3 離子共存問(wèn)題：a、Al3+與OH、S2、AlO2 、HCO3、CO32、HSO32等離子因生成沉淀或雙水解而不能大量共存；b、AlO2與Al3+、H+、NH+、Fe3+等離子因生成沉淀或雙水解反應(yīng)

3、而不能大量共存。知識(shí)點(diǎn)二、鋁的化合物的有關(guān)圖象1、四個(gè)基本圖象向鋁鹽溶液中逐滴滴加強(qiáng)堿性溶液直至過(guò)量 向強(qiáng)堿性溶液中逐滴滴加鋁鹽溶液直至過(guò)量現(xiàn)象：先產(chǎn)生沉淀，后沉淀消失。 現(xiàn)象：開(kāi)始無(wú)沉淀，一段時(shí)間后有沉淀Al3+ + 3OH= Al(OH)3 Al3+ + 4OH= AlO2 +2H2OAl(OH)3 + OH = AlO2+2H2O Al3+ + 3AlO2 + 6H2O = 4Al(OH)3 如若將強(qiáng)堿性溶液換成氨水又是怎樣的圖像？ Al3+ + 3NH3·H2O= Al(OH)3+3NH4+向偏鋁酸鹽溶液中逐滴滴加強(qiáng)酸溶液直至過(guò)量 向強(qiáng)酸溶液中逐滴滴加偏鋁酸鹽溶液直至過(guò)量現(xiàn)象

4、：開(kāi)始有沉淀，之后沉淀溶解 現(xiàn)象：開(kāi)始無(wú)沉淀，一段時(shí)間后有沉淀H+ + AlO2 + H2O= Al(OH)3 AlO2 + 4H+ = Al3+ + 2H2OAl(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O Al3+ + 3AlO2 + 6H2O = 4Al(OH)3 將強(qiáng)酸溶液換成弱酸（如通入CO2）又是怎樣的圖像？2AlO2+CO2+3H2O=2 Al(OH)3+ CO3(CO2少量)AlO2+CO2+2H2O= Al(OH)3+ HCO3(CO2過(guò)量)2、基本圖象的拓展若AlCl3溶液中混有MgCl2，向此溶液中逐滴滴加NaOH溶液直至過(guò)量，發(fā)生了什么反應(yīng)？圖象是怎樣的？現(xiàn)象：開(kāi)

5、始產(chǎn)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，還混有鹽酸，向此溶液中逐滴滴加NaOH溶液直至過(guò)量，發(fā)生的反應(yīng)有何不同，圖象有什么樣的變化？現(xiàn)象：開(kāi)始無(wú)沉淀，之后產(chǎn)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和鹽酸外，還混有NH4Cl，向此溶液中逐滴滴加NaOH溶液直至過(guò)量，發(fā)生的反應(yīng)

6、又有何不同，圖象又有什么樣的變化？現(xiàn)象：開(kāi)始無(wú)沉淀，之后產(chǎn)生沉淀，沉淀量 保持不變，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【典型例題】例1 向30 mL 1 mol·L1的AlCl3溶液中逐漸加入濃度為4 mol·L1的NaOH溶液，若產(chǎn)生0.78 g白色沉淀，則加入的NaOH溶液的體積可能為( )A3 mL B7.5 mL C15 mL D17.5 mL例2某無(wú)色溶液中，已知含有H、Mg2、Al3等陽(yáng)離子

7、，逐滴加入NaOH(溶液)，則消耗NaOH(溶液)體積(x軸)和生成沉淀量(y軸)之間的函數(shù)關(guān)系，可用下圖表示，則下列圖中正確的是 ()例3將01 mol的鎂、鋁混合物溶于100 mL 2 mol·L-1的H2SO4溶液中，然后再滴加1 mol·L-1的NaOH溶液。請(qǐng)回答：(1)若在滴加NaOH溶液的過(guò)程中，沉淀質(zhì)量m隨加入NaOH溶液的體積V變化的關(guān)系如上圖所示。當(dāng)V1160 mL時(shí)，則金屬粉末中n(Mg)_ mol，V2_ mL。(2)若在滴加NaOH溶液過(guò)程中，欲使Mg2、Al3剛好沉淀完全，則滴入NaOH溶液的體積V(NaOH)_mL。(3)若混合物仍為0.1 m

8、ol，其中Mg粉的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為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，所得沉淀中無(wú)Al(OH)3。滿足此條件的a的取值范圍是_。例4 由鋁和某種金屬A組成的混合物，將它分成兩等份。一份放入過(guò)量的鹽酸中，混合物完全溶解放出12.32升氫氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況下同），溶液質(zhì)量增加了9.7克，另一份放入過(guò)量的燒堿溶液中,充分反應(yīng)后放出8.96升氫氣，溶液質(zhì)量增加了6.4克，而金屬A不反應(yīng)，試通過(guò)計(jì)算判斷A可能是什么金屬？（取原子量較小的一種金屬） 【基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)】1、鋁熱反應(yīng)說(shuō)明了 （ ）A、鋁的還原性大于鐵，

9、且反應(yīng)時(shí)放出大量的熱 B、鋁比鐵熔點(diǎn)低 C、鐵、鋁易形成合金 D、反應(yīng)需要加熱，所以鋁熱反應(yīng)是吸熱反應(yīng)2、在兩個(gè)燒杯中，各加入相同體積3摩/升的硫酸溶液，隨后分別置于天平左右兩個(gè)托盤(pán)上，調(diào)節(jié)天平，使之平衡，此時(shí)向兩個(gè)燒杯中分別加入10.8克Mg、Al反應(yīng)完畢后，天平兩端將會(huì)（ ）A、不平衡，放鋁的一端托盤(pán)上升 B、不平衡，放鎂的一端托盤(pán)上升C、仍保持平衡 D、無(wú)法確定3、下列離子方程式書(shū)寫(xiě)正確的是 （ ）A、硫酸鋁中加入過(guò)量氨水：Al3+3OH-=AL(OH)3 B、氫氧化鋁跟鹽酸反應(yīng)：2Al(OH)3+6H+ =2Al3+6H2OC、硫酸銅與氫氧化鋇溶液應(yīng)：Ba2+SO42-=BaSO4D、

10、偏鋁酸鈉溶液與適量稀硝酸反應(yīng)：AlO2-+H+H2O=Al(OH)34、將兩種金屬單質(zhì)組成的混合物11克加到足量的稀H2SO4中，最終可得到11.2升H2（標(biāo)況下），則這兩種金屬可能是（ ）A、Zn和Fe B、Ag和Mg C、AL和Cu D、Mg和Zn5、把等質(zhì)量的金屬鎂分別放在純氧氣中 空氣中 二氧化碳中，充分燃燒，得到固體物質(zhì)的總質(zhì)量分別為W1、W2、W3，三者的大小關(guān)系是（ ）A、無(wú)法判斷 B、W1一定小于W2 C、W3一定大于W2 D、W1等于W36、只用 一種試劑就可鑒別Na+、Mg2-、Al3-三種離子 只用 一種試劑就可鑒別Na2S、Na2CO3、NaAlO2、Na2SiO3、N

11、aNO3五種藥品。【能力提升】1、將一定質(zhì)量的Mg、Zn、Al混合物與足量稀H2SO4反應(yīng)，生成H2 2.8 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，原混合物中的質(zhì)量可能是A.2 g B.14 gC.8 gD.10 g2、將某物質(zhì)的量的鎂和鋁相混合，取等質(zhì)量的該混合物四份，分別加到足量的下列溶液中，充分反應(yīng)后，放出氫氣最多的是A.3 mol·L1 HClB.4 mol·L1的HNO3C.8 mol·L1 NaOHD.18 mol·L1 H2SO43、在氯化鎂和硫酸鎂的混合液中，若Mg2與Cl的物質(zhì)的量濃度之比為43時(shí)，下列判斷正確的是A.溶液中Mg2與SO的物質(zhì)的量濃度相等 B

12、.溶液中Mg2與SO物質(zhì)的量濃度之比為58C.溶液中Mg2與SO物質(zhì)的量濃度之比為85D.溶液中氯化鎂和硫酸鎂物質(zhì)的量相等4、將AlCl3溶液和NaOH溶液等體積混合得到的沉淀物和溶液中所含鋁元素的質(zhì)量相等，則原AlCl3溶液和NaOH溶液物質(zhì)的量濃度之比可能是A.23B.13C.14D.275、下列圖象中，縱坐標(biāo)為沉淀物的量，橫坐標(biāo)為某溶液中加入反應(yīng)物的物質(zhì)的量，試按題意將相應(yīng)的字母序號(hào)填入表中：溶液加入物質(zhì)答案序號(hào)氯化鋁溶液加入過(guò)量氨水 飽和石灰水通入過(guò)量CO2氣體含少量NaOH的偏鋁酸鈉的溶液通入過(guò)量CO2氣體 含少量NaOH的偏鋁酸鈉溶液逐滴加入稀鹽酸MgCl2、AlCl3的混合液逐滴

13、加入NaOH溶液至過(guò)量6、Al(OH)3、MgCO3及NaHCO3的混合物32.4加入過(guò)量鹽酸，生成CO3氣體4.48升（標(biāo)況下）；繼續(xù)向反應(yīng)后的溶液中加入過(guò)量NaOH溶液，生成5.8克白色沉淀。求該混合物中三種物質(zhì)的質(zhì)量百分含量。7、在標(biāo)準(zhǔn)狀況下進(jìn)行甲、乙、丙三組實(shí)驗(yàn)，三組各取30L同濃度的鹽酸溶液，加入同一種鎂鋁合金粉末，產(chǎn)生氣體，有關(guān)數(shù)據(jù)列表如下：實(shí)驗(yàn)序號(hào)甲乙丙合金質(zhì)量()255385459生成氣體體積（L）280336336(1)甲組實(shí)驗(yàn)中，鹽酸 (填“過(guò)量”“適量”或“不足量”)，理由是 。乙組實(shí)驗(yàn)中，鹽酸 (填“過(guò)量”“適量”或“不足量”)，理由是 。要算出鹽酸的物質(zhì)的量濃度，題中

14、可作計(jì)算依據(jù)的數(shù)據(jù)是 ，求得的鹽酸的物質(zhì)的量濃度為 。(2)求合金中Mg、Al的物質(zhì)的量之比，題中可作計(jì)算依據(jù)的數(shù)據(jù)是 ，求得的Mg、Al的物質(zhì)的量之比為 。(3)在丙組實(shí)驗(yàn)之后，向容器中加入1mol·L1的氫氧化鈉溶液，能使合金中的鋁恰好溶解，不形成含鋁的沉淀，并使Mg2剛好沉淀完全，再過(guò)濾出不溶固體，求濾液中各溶質(zhì)的物質(zhì)的量和所加入氫氧化鈉溶液的體積(寫(xiě)計(jì)算過(guò)程)。答案例3：解析(1)由圖像可知V1 mL NaOH溶液是與過(guò)量H2SO4反應(yīng)的，則與Mg、Al反應(yīng)的H2SO4為：0.2 mol0.16 mol×0.12 mol，設(shè)0.1 mol的Mg、Al混合物中Mg、A

15、l的物質(zhì)的量分別為x、y。則有方程組：解得當(dāng)加入V2mL NaOH溶液時(shí)，得到Mg(OH)2沉淀和NaAlO2，關(guān)系式為：Mg22OH，Al34OH得V2160 mL×103 mL·L1440 mL。(2)當(dāng)Mg2、Al3剛好沉淀完全時(shí)，溶液中只有Na2SO4，關(guān)系式2NaOHH2SO4得V(NaOH)400 mL。(3)當(dāng)所得沉淀無(wú)Al(OH)3時(shí)，NaOH溶液過(guò)量，反應(yīng)后生成的溶質(zhì)為Na2SO4、NaAlO2，則根據(jù)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，則滿足此條件的a的取值范圍是a<1。答案(1)0.06440(2)400(3)a<1例4：解析：（1）圖解法分析題意（2）確定解題突破口：從過(guò)程B入手（因?yàn)榇诉^(guò)程中只有金屬Al反應(yīng)，另一種金屬M(fèi)不反應(yīng)）找到解題方法：差量法解題（因?yàn)轭}目中明確給了兩個(gè)過(guò)程中溶液質(zhì)量增加的變化量）（3）從B過(guò)程分析：發(fā)生下列化學(xué)反應(yīng)從A過(guò)程分析，發(fā)生下列反應(yīng)（設(shè)金屬M(fèi)，化合價(jià)為+ x）與分析，共同點(diǎn)2Al3H2 ­ A、B兩過(guò)程中鋁的量相等,產(chǎn)生H2氣量相等，溶液質(zhì)量增加相等（皆為每溶解54g Al生成6g氫氣） 另一種金屬M(fèi)與HCl反應(yīng)產(chǎn)生H2為12.32L8.96L = 3.36L另一種金屬M(fèi)與HCl反應(yīng)會(huì)形成溶液質(zhì)量的增加為9.7g6.4g = 3.3g設(shè)金屬M(fèi)原子量為y： m增加 3.36L3.3g討論：x = +1 y = 12 不合理 x = + 2 y = 24 （合理） 另一種金屬為鎂【精選習(xí)題】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