高中化學 鋁三角及圖像問題解析試題.doc

“鋁三角”轉換關系與其圖象問題趙陽 2014316 1. “鋁三角”中相互轉化關系為兩性氫氧化物，它在水溶液中存在酸式或堿式兩種電離平衡：，同時又可相互轉化，其轉化關系可用“鋁三角”表示為：“鋁三角”轉化關系中的圖象問題向溶液中滴加NaOH溶液直到過量向NaOH溶液中滴加溶液直至過量向溶液中滴加稀氨水直至過量向溶液中滴加稀鹽酸直至過量向稀鹽酸中滴加溶液直至過量向溶液中通入氣體直至過量鋁的化學性質(1) 2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2(上升) (2) 4Al + 3O2 = 2Al2O3(條件:點燃) 2Al + Fe2O3 = Al2O3 + 2Fe(條件:高溫) (3) 2Al2O3 = 4Al + 3O2(上升)(條件:電解) (4) 2Al + 3Cl2 = 2AlCl3(條件:點燃) 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(條件:加熱) (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(過) = AlCl3 + NaOH + H2O例：準確稱取 6g鋁土礦（含）樣品放入盛有100mL溶液的燒杯中，充分反應后過濾，再后濾液中加入10mol /L NaOH溶液，產生沉淀質量m(g)與所加NaOH溶液的體積V(mL)關系如下圖所示，試求1. 溶液的物質的量濃度。2. 若b=2.75，則鋁土礦中各成分的質量分數分別是多少？解析：1. 當生成沉淀質量最大時，濾液中的完全轉化成。則溶液的物質的量濃度為：2. 在溶液體積從35增大到45時，沉淀質量減小的原因是因為發(fā)生如下反應：，由此時消耗NaOH的物質的量，即的物質的量是0.1mol。當b=2.75時，當沉淀質量增大到最大時，用于沉淀共消耗，由，則單獨用于沉淀消耗，所以，即，答：略。例1（1）100 mL 1 molL-1的AlCl3溶液與60 mL 6 molL-1的KOH溶液混合后，生成沉淀的質量是_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，則NaOH溶液的體積為_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(繼續(xù)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畫出NaOH溶液滴入Al2(SO4)3溶液中生成沉淀的圖像。Al3+3OH-=Al(OH)3Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O當NaOH溶液剛滴入Al2(SO4)3中，立即生成沉淀，n(OH-)=3n(Al3+)=0.6mol時，沉淀量最大，n(Al(OH)3)=0.2mol；隨著NaOH溶液繼續(xù)滴加，溶液中無Al3+，Al(OH)3與過量NaOH生成NaAlO2而溶解，當過量n(NaOH)=n(Al3+)時，Al(OH)3完全溶解。由圖可知：當n(Al(OH)3)=0.1 mol時，對應2個NaOH值。a=0.3mol (NaOH不足)VNaOH= = =0.15L=150mLb=0.7mol (NaOH過量)VNaOH= =0.35L=350mL例2 向明礬溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液，沉淀的物質的量隨Ba(OH)2物質的量的變化曲線圖（如圖），請指出A、B兩點的意義 ，OA與AB段發(fā)生反應的離子方程式。解析：本題要求能夠在熟練掌握Al3與OH反應的基礎上，充分對化學反應的本質有清楚的認識。明礬KAl(SO4)212H2O在水溶液中存在下面的電離方式：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，隨著Ba(OH)2的加入Al(OH)3又要和OH生成AlO2溶解，所以要全面考慮本題中所給的各離子之間的關系，在開始加入Ba(OH)2時BaSO4和Al(OH)3同時沉淀，當Al3全部沉淀時，Ba2還沒有完全沉淀，而當Ba2全部沉淀時，Al3轉變成了AlO2。答案： A點表示生成的