“铝三角”的图像分析及计算

一、必备知识“铝线法”的基本方法可以由四句话来概括——“相邻粒子不反应，相隔粒子聚中间，隔之越远越易行，所带电荷是关键”1．Al3＋―→Al(OH)3(1)可溶性铝盐与少量NaOH溶液反应：Al3＋＋3OH－(少量)===Al(OH)3↓(2)可溶性铝盐与氨水反应：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4＋2．Al(OH)3―→Al3＋Al(OH)3溶于强酸溶液：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O3．Al3＋―→AlO2－可溶性铝盐与过量的强碱反应：Al3＋＋4OH－(过量)===AlO2－＋2H2O4．AlO2－―→Al3＋偏铝酸盐溶液与足量的盐酸反应：AlO2－＋4H＋===Al3＋＋2H2O5．AlO2－―→Al(OH)3 (1)偏铝酸盐溶液中加少量盐酸：AlO2－＋H＋(少量)＋H2O===Al(OH)3↓(2)偏铝酸盐溶液中通入CO2：2AlO2－＋CO2(少量)＋3H2O==2Al(OH)3↓＋CO32－AlO2－＋CO2(过量)＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3－6．Al(OH)3―→AlO2－Al(OH)3溶于强碱溶液：－－二、铝的图像分析1.铝盐溶液和氨水的反应：Al3+＋3NH3·H2O＝Al(OH)3↓＋3NH4+ n沉淀n NH33 .H2O2.向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量⑴Al3++3OH-=Al(OH)3↓⑵Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2On沉淀VNaOH3.向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液至过量⑴Al3++4OH-= AlO2-+2H2O⑵Al3++ 3AlO2-+6H2O =4Al(OH)3↓n沉淀0 1 2 3 4V AlCl3离子方程式:⑴AlO2-+H++H2O =Al(OH)3↓⑵Al(OH)3+3H+=Al3+ +3H2O图像:n沉淀V0 1 2 3 495.向HCl溶液中滴加NaAlO 2溶液至过量图像:n沉淀VNaAlO20 1 2 3 4⑴AlO 2-+4H + =Al 3+ +2H2O ⑵Al 3++3AlO 2-+6H 2O =4Al(OH)3↓离子方程式看面看线看点跟铝有关的图像分析典例分析1.下列曲线图(纵坐标为沉淀的量，横坐标为加入物质的量)与对应的选项相符合的是( )B．向1 L浓度分别为0.1 mol·L－1和0.3mol·L－1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1 mol·L－1的稀NaOH溶液D．向AlCl3溶液中滴加过量氨水跟铝有关的图像分析解析　Ba(OH)2和NaAlO2中加入H2SO4，发生的反应依次为，所以加1 L H2SO4时，Ba(OH)2反应完，再加0.5 L H2SO4时，AlO2(－)反应完全，再加1.5 L H2SO4时，Al(OH)3全部溶解，A正确；向1 L浓度分别为0.1 mol·L－1和0.3 mol·L－1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1 mol·L－1的NaOH溶液，发生的反应依次是Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、OH－＋NH4＋===NH3·H2O、Al(OH)3＋OH－===＋2H2O，所以沉淀Al3＋和溶解Al(OH)3所用NaOH的量之比为3∶1，而图像上看到的是1∶1，B错误；向烧碱溶液中滴加明矾溶液，发生的反应依次是Al3＋＋4OH－==＋2H2O、Al3＋＋3＋6H2O===4Al(OH)3↓，C错误；AlCl3溶液中滴加过量氨水，沉淀不会溶解，D错误。

“铝三角”的图像分析及计算一、氢氧化铝沉淀的图象分析1、可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像A→B：Al3＋＋3OH－===Al(OH)↓A→B：Al3＋＋4OH－===AlO－＋2H OA→B：AlO－＋H＋＋H O===Al(OH)↓A→B：4H＋＋AlO－===Al3＋＋2H O32Al3＋＋3NH·H O===Al(OH)↓＋3NH＋4、可溶性铝盐、镁盐混合液与NaOH溶液反应的图像O→A：H＋＋OH－===H O(1)向含MgCl2、AlCl3、盐酸、NH4Cl的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液至过量O →A：H＋＋OH－===H O(2)把2O →A：2KAl(SO)＋3Ba(OH)===2Al(OH)↓＋3BaSO↓＋K SO类型一图像认识1、向含有盐酸的AlCl3 溶液中慢慢滴入NaOH 溶液，生成沉淀W(g)与所加NaOH 溶液体积V的关系如下图，其中正确的是( )2、如图表示AlCl3溶液与NaOH溶液相互滴加过程中微粒的量的关系曲线，下列判断错误的是()A．①线表示Al3＋的物质的量的变化B．x表示AlCl3的物质的量C．①线表示Al(OH)3的物质的量的变化D．①线表示AlO－2的物质的量的变化3、下列实验操作对应的图像不正确的是()1、向30mL1mol·L－1的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4mol·L－1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．3mL B．7.5mL C．15mL D．17.5mL2、现有AlCl3和MgSO4混合溶液，向其中不断加入NaOH溶液，得到沉淀的量与加入NaOH溶液的体积如下图所示，原溶液中Cl－与SO2－4的物质的量之比为()A．1①3 B．2①3 C．6①1 D．3①13、向混有一定量盐酸的硫酸铝和硫酸镁混合溶液中，逐滴加入2mol/L的NaOH 溶液，所生成沉淀W g 与加入NaOH 溶液的体积V( mL)如图所示，则原混合溶液中c(Cl-)、c(Al3+)、c(Mg2+)之比为()A．1：3：1 B．1：2：1 C．1：1：2 D．1：1 ：14、某溶液中可能含有H＋、NH＋4、Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、CO2－3、SO2－4、NO－3中的几种。

第二讲铝三角及其图像【相互转化】①A l3+AlO2-②④③⑤⑥Al(OH)3【图像分析】(1) 向Al3＋的溶液中加入强碱(OH―)现象：先出现白色溶液后消失方程式：Al3＋＋3OH―＝＝A l(O H)3↓A l(O H)3+OH―==AlO2―+H2O 图像：(2) 向强碱溶液中加入Al3＋现象：先没有沉淀后出现并不消失方程式：Al3＋+4OH―==AlO2―+2H2O3AlO2―+Al3＋+6H2O==4A l(O H)3↓图像：(3) 向AlO2―溶液中加入H＋现象：先生成白色沉淀，然后白色沉淀逐渐溶解。

方程式：AlO2―＋H＋＋H2O==A l(O H)3↓A l(O H)3+3H＋==Al3＋+3H2O图像：(4) 向H＋溶液中加入AlO2―现象：开始生成的白色沉淀振荡后消失，随后生成的白色沉淀不溶解方程式：AlO2―＋4H＋==Al3＋+2H2O3AlO2―+Al3＋+6H2O==4A l(O H)3↓图像：作业：例1、有一定质量的Mg、Al 合金投入100 mL一定物质的量浓度的盐酸溶液中，合金全部溶液，向所得溶液中滴加5 mol/L NaOH溶液到过量，生成沉淀的质量与加入NaOH 溶液的体积关系如图所示，求(1) 原合金中Mg、Al的质量各是多少？(2) HCl的浓度是多少？解：(1) 设原合金中Mg的质量为X，Al的质量为yMg -----M g(O H)2Al-----A l(O H)324 58 27 78x 11.6 y 19.4-11.6==7.8x=4.8 g y == 2.7 g(2) 当沉淀达到最大值时，则n(HCl)==n(NaOH)则c(HCl)== 5*160/100= 8 mol/L［点击试题］1、0.1molAl2（SO4）3跟2mol/L NaOH溶液350mL混合，所得沉淀的质量为( )A.78gB.15.6gC.7.8gD.3.9g2．向10mL 0.2mol/L的AlCl3溶液中，逐滴加入未知浓度的Ba(OH)2溶液，测得滴加15mL 和45mL时，所得沉淀同样多，求Ba(OH)2溶液的物质的量浓度。

元素化合物知识作为其他化学知识的载体，在中学化学中占有举足轻重的地位。

纵观近几年的高考试题，铝、氧化铝、氢氧化铝、常见的铝盐（如氯化铝、明矾等）一直是命题的热点。

Al3+、Al(OH)3、AlO2-的相互转化，应用在离子分离（如Mg2+、Al3+的分离）、共存及推断中的试题屡屡出现。

2001年开始高中化学教学采用了新教材。

不难发现铝这一节的内容与原教材相比，有了较大幅度的调整——将其改编在平衡章节之后，要求学生用平衡的理念来分析。

这势必对学生这一节的学习，提出了更高的要求。

而同为金属的镁、铁的章节却做了大幅度的删减。

因此，大胆假设今后几年试题仍将在Al与酸反应、Al3+与碱反应，AlO2-与酸反应的离子方程式书写以及计算、图象分析等方向作文章。

传统的教学方式中，往往习惯于采用“铝三角”来教学。

铝三角可以表明Al3+、Al(OH)3、AlO2-之间存在一定关联，三者之间可以通过加入酸或者碱相互转化。

然而关键的定量关系（Al3+与OH-相互滴加产物的讨论等）不能通过“铝三角”得以体现。

因为，铝三角忽略了最为关键的一点：AlO2-是Al(OH)3在OH-过量时产生的。

为了解决这一问题，笔者大胆提出“线型”学铝策略。

一．线型学铝概念的提出“线型学铝”策略中所谓的“铝线”，其实就是由H+ Al3+ Al(OH)3 AlO2- OH-五个粒子所构成的一条关系线。

出于H+、OH-与Al3+、Al(OH)3、AlO2-的紧密关系考虑，与“铝三角”不同，“铝线”中加入了H+、OH-这两种离子。

感觉上，粒子数的增加，使问题变的更为复杂；而实际上，只是将原本转换关系中隐藏的粒子更直观、更清晰表现出来。

二．线型学铝概念的剖析“线型学铝”基本内容可以由四句话来概括——相邻粒子不反应，相隔粒子聚中间，隔之越远越易行，所带电荷是关键。

（一）相邻粒子不反应——解决粒子间共存问题有铝元素参加的粒子间共存问题的讨论一直是会考、高考的热点，2004年的浙江省会考试卷中就有两题（第4题、第23题）涉及这一内容。