高中化学铝三角转换关系与其图象问题

1、“铝三角”转换关系与其图象问题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：应用：判断离子共存及Al(OH)3的制备Al3+只存在于强酸性溶液中，只存在于强碱性溶液中，Al3+与不能共存。制备Al（OH）3一般用Al3+NH3H2O或+CO2+H2O。铝盐和强碱溶液反应的计算：铝盐和强碱溶液作用生成Al(OH)3的计算反应关系：Al3+3OH-=Al(OH)3(生成沉淀)Al(OH)3+OH-=+2H2O(沉淀溶解)Al3+4OH-=+2H2O(沉淀生成，又恰好全溶解)分析上述三个反应关系，可以建立如下

2、计算Al(OH)3沉淀量生成的关系式：当n(Al3+)/n(OH-)1/3时，mAl(OH)3=78 gmol-1n(OH-)/3；当n(Al3+)/n(OH-)1/4时，mAl(OH)3=0;当1/4n(Al3+)/n(OH-)1/3时，mAl(OH)3=78 gmol-14n(Al3+)-n(OH)-。例1：有镁、铝混合粉末10.2 g，将它溶于500 mL 4 molL-1的盐酸中，若要使沉淀质量达到最大值，则需加入2 molL-1的氢氧化钠溶液的体积为（ ）A.1 000 mL B.500 mL C.100 mL D.1 500 mL解析：依题意，先写出有关反应的化学方程式： Mg+2

3、HCl=MgCl2+H2 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2 MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2+2NaCl AlCl3+3NaOH=Al（OH）3+3NaCl 依化学方程式，仅当镁、铝全部以Mg（OH）2、Al（OH）3沉淀，即沉淀质量达到最大值时，溶液中只存在NaCl，故当沉淀的量最多时n(NaOH)=n(HCl)。 n(NaOH)=0.5 L4 molL-1=2 mol， V(NaOH)=2 mol 2 molL-1=1 L=1 000 mL。答案：A例2：甲、乙、丙、丁分别是Al2（SO4）3、FeSO4、NaOH、BaCl2四种物质中的一种，若将丁溶液滴入乙溶液中，发现有白色

4、沉淀生成，继续滴加则沉淀消失，丁溶液滴入甲溶液时，无明显现象发生，据此可推断丙物质是（ ）A.Al2（SO4）3 B.NaOH C.BaCl2 D.FeSO4解析：丁溶液滴入乙溶液，有白色沉淀；继续滴入丁溶液白色沉淀消失，判断丁为NaOH、乙为Al2（SO4）3。将NaOH溶液滴入甲，无现象，则甲为BaCl2、丙为FeSO4。答案：D例3：把Ba（OH）2溶液滴入明矾溶液中，使全部转化成BaSO4沉淀，此时铝元素的主要存在形式是（ ）A.Al3+ B.Al（OH）3C. D.Al3+和Al（OH）3解析：明矾为KAl（SO4）212H2O，其溶液中Al3+与的物质的量之比为12，若沉淀2 mo

5、l ，则需2 mol Ba（OH）2，提供4 mol OH-,4 mol OH-恰好把1 mol Al3+完全转变为，所以答案为C。答案：C2. “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例1：下列五个图中，横坐标为某溶液中加入某物质的量，纵坐标为生成沉淀的量，请从AE中选择符合各题要求的序号填在表中。某溶液加入的物质(答案饱和石灰水(通过量的CO2AlCl3溶液通过量的NH3含少量NaOH的NaAlO2溶液通过量的CO2含少量NaOH的NaAlO2溶液逐滴加稀盐酸(MgCl2、AlCl3混合溶液逐滴加NaOH溶液至过量例2：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，再往滤液中加入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