铝的图像

考点三学科思想——用数形结合思想理解Al3＋、Al(OH)3、AlO－2三者之间关系及相关计算1．把强碱溶液逐滴加入到铝盐(Al3＋)溶液中至过量(1)现象：先有白色沉淀产生，然后沉淀逐渐溶解。(2)有关反应：A―→B：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓B―→D：Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O(4)有关计算①根据AlCl3和NaOH的量计算生成Al(OH)3的量例3向30mL1mol/L的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4mol/L的NaOH溶液，若产生0.78g白色沉淀，则加入的NaOH溶液的体积可能为()A．3mLB．7.5mLC．15mLD．17.5mL解析已知n(AlCl3)＝0.03mol，n[Al(OH)3]＝0.01mol，由沉淀的物质的量小于氯化铝的物质的量可推知此题可能有两个答案：一是氢氧化钠不足，二是氢氧化钠过量。由两者反应的离子方程式知Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－===AlO—+2H2O当碱的量不足时，则V(NaOH)＝7.5mL；当碱过量时，则V(NaOH)＝0.03×3＋0.024L＝0.0275L＝27.5mL答案B22．把铝盐(Al3＋)溶液逐滴加入到强碱溶液中至过量(1)现象：先无明显现象，然后逐渐产生大量的白色沉淀。(2)有关反应：A―→B：Al3＋＋4OH－===AlO－2＋2H2OB―→C：Al3＋＋3AlO－2＋6H2O===4Al(OH)3↓3．在AlO－2溶液中逐滴加入强酸至过量(1)现象：先生成白色沉淀，随后沉淀逐渐溶解。(2)有关反应：A―→B：AlO－2＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓B―→D：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O(4)有关计算①根据NaAlO2和HCl计算生成Al(OH)3的量4.在强酸溶液中逐滴加入AlO－2溶液至过量(1)现象：先无明显现象，反应一段时间后逐渐产生白色沉淀。(2)有关反应：A―→B：4H＋＋AlO－2===Al3＋＋2H2OB―→C：Al3＋＋3AlO－2＋6H2O===4Al(OH)3↓(3)图象5．明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至过量(1)现象：先有白色沉淀生成，然后部分沉淀溶解。(2)有关反应：O―→A：2KAl(SO4)2＋3Ba(OH)2===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓＋K2SO4A―→B：2Al(OH)3＋K2SO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋2KAlO2＋4H2O(3)图象6．向Mg2＋与Al3＋的酸性溶液中逐滴加入强碱溶液(1)现象：无明显现象―→出现沉淀―→渐多―→最多―→减少―→不变(2)反应O―→A：H＋＋OH－===H2OA―→B：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓B―→C：Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O(3)图象例4某无色溶液中，已知含有H＋、Mg2＋、Al3＋等阳离子，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()解析与OH－反应的能力应是H＋Al3＋Mg2＋(同浓度下)。此题解法为化学问题形象数学化(量化)。注意：Al3＋——Al(OH)3——AlO－2图形是非等腰三角形。答案B即时巩固2将0.1mol的镁、铝混合物溶于100mL2mol/L的H2SO4溶液中，然后再滴加1mol/L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V1＝160mL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0.1mol，其中Mg粉的物质的量分数为a，用100mL2mol/L的H2SO4溶解此混合物后，再加入450mL1mol/L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________。解析(1)由图象可知V1mLNaOH溶液是与过量H2SO4反应的，则与Mg、Al反应的H2SO4为：0.2mol－0.16mol×12＝0.12mol，设0.1mol的Mg、Al混合物中Mg、Al的物质的量分别为x、y。则有方程组：x＋y＝0.1molx＋1.5y＝0.12mol解得x＝0.06moly＝0.04mol当加入V2mLNaOH溶液时，得到Mg(OH)2沉淀和NaAlO2，关系式为：Mg2＋～2OH－，Al3＋～4OH－得V2＝160mL＋0.06×2mol＋0.04×4mol1mol/L×103mL/L＝440mL。(2)当Mg2＋、Al3＋刚好沉淀完全时，溶液中只有Na2SO4，关系式2NaOH～H2SO4得V(NaOH)＝100mL×2mol/L×21mol/L＝400mL。(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)＝0.45L×1mol/L≥0.1L×2mol/L×2＋0.1×(1－a)mol。解得a≥12，则满足此条件的a的取值范围是12≤a1。答案(1)0.06440(2)400(3)12≤a1