1、【 精品教育资源文库 】 (六 )“ 铝三角 ” 关系与 Al(OH)3图像分析 突破 1| “ 铝三角 ” 关系及应用 考纲知识整合 1 Al3 、 Al(OH)3、 AlO2 之间的转化关系 2 “ 铝三角 ” 转化的应用 (1)判断离子共存问题： Al3 与 OH 及 AlO2 、 CO23 、 S2 等弱酸根阴离子； AlO2 与 H 、 HCO3以及弱碱阳离子 Al3 、 Fe3 等因生成沉淀或发生水解相互促进反应而不能大量共存。 (2)鉴别 (利用滴加顺序不同，现象不同 ) 向 AlCl3溶液中滴加 NaOH溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解。 向 NaOH溶液中滴加 AlCl3溶
2、液，开始无明显现象，后产生白色沉淀，沉淀不溶解。 3判断铝元素的存在形式 (1)可溶性铝盐与强碱 (如 NaOH)溶液反应，铝元素的存在形式 (2)可溶性偏铝酸盐与强酸 (如 HCl)溶液反应，铝元素的存在形式 高考命题点突破 命题点 “ 铝三角 ” 关系及应用 1 (2018 西安名校三检 )某无色透明溶液与铝反应放出氢气，该溶液中可能含有 Mg2 、 Cu2 、 Ba2 、 H 、 Ag 、 SO24 、 SO23 、 HCO3 、 OH 、 NO3 十种离子中的若干种，下列推断正确的是 ( ) A当溶液中有 Al3 生成时，溶液中可能存在： SO24 、 NO3 、 H 、 Mg2 B当
3、溶液中有 Al3 生成时，溶液中一定存在： H 、 SO24 ；可能存在 Mg2 C当溶液中有 AlO2 生成时，溶液中一定存在： OH 、 Ba2 、 NO3 D当溶液中有 AlO2 生成时，溶液中可能存在： OH 、 Ba2 、 NO3 、 SO23 B 据题意，一定不含有 Cu2 、 HCO3 。当溶液中有 Al3 生成时，原溶液中含有 H ，不可【 精品教育资源文库 】 能有 NO3 (产生的气体为 NO)、 SO23 、 OH ，据电中性原理知其 中必定含有 SO24 ，于是不能存在 Ba2 、 Ag ，可能含有 Mg2 ， A项错误， B项正确；当溶液中有 AlO2 生成时，原溶
4、液含有 OH ，肯定没有 H 、 Ag 、 Mg2 ，据电中性原理知其中必定含有 Ba2 ，于是不可能含有 SO23 、 SO24 ，可能含有 NO3 ， C、 D项错误。 2现有 100 mL MgCl2和 AlCl3的混合溶液，其中 c(Mg2 ) 2 molL 1， c(Cl ) 7 molL 1，要使 Mg2 转化成 Mg(OH)2并使 Mg2 和 Al3 分离开来，至少需要 4 molL 1的 NaOH溶液 ( ) A 140 mL B 120 mL C 200 mL D 80 mL C 溶液中， n(Cl ) 0.1 L7 molL 1 0.7 mol， n(Mg2 ) 0.1 L
5、2 molL 1 0.2 mol，所以 n(Al3 ) 0.1 mol，将 100 mL 此溶液中的 Mg2 转化为 Mg(OH)2沉淀并分离出来，反应后为 NaCl、 NaAlO2的混合液，由原子守恒 可知， n(NaOH) n(Na) n(Cl) n(Al) 0.7 mol 0.1 mol 0.8 mol，至少需要 NaOH溶液的体积为 0.8 mol4 molL 1 0.2 L 200 mL。 3下列各组物质，只用试管和胶头滴管就可鉴别的是 _(填序号 )。 Al 2(SO4)3 溶液与 NaOH 溶液 NaAlO 2 溶液与稀盐酸 AlCl 3 溶液与氨水 NaHCO 3溶液与稀 H2
6、SO4 Na 2CO3溶液与稀盐酸 Ca(HCO 3)2溶液与 NaOH溶液 【答案】 题后归纳 不用外加试剂，利用滴加法就能鉴别 3组物质 (1)铝盐 (Al3 )与强碱 (OH )。 (2)偏铝酸盐与强酸 (H )。 (3)碳酸正盐 (CO23 )与强酸 (H )。 突破 2| Al(OH)3沉淀图像分析 考纲知识整合 1四个基本图像 (1)可溶性铝盐溶液与 NaOH溶液反应的图像 操作 可溶性铝盐溶液中逐滴加入 NaOH溶液至过量 NaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液至过量 现象 立即产生白色沉淀 渐多 最多 渐少 消失 无沉淀 出现沉淀 渐多 最 多 沉淀不消失 【 精品教育资源文库
7、 】 图像 离子 方程式 Al3 3OH = Al(OH)3( AB段 ) Al(OH)3 OH =AlO2 2H2O(BC段 ) Al3 4OH =AlO2 2H2O(AB 段 ) 3AlO2 Al3 6H2O=4Al(OH)3( BC段 ) (2)偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像 操作 偏铝酸盐溶液中逐滴加稀盐酸至过量 稀盐酸中逐滴加偏铝酸盐溶液至过量 现象 立即产生白色沉淀 渐多 最 多 渐少 消失 无沉淀 出现沉淀 渐多 最多 沉淀不消失 图像 离子 方程式 AlO2 H H2O=Al(OH)3( AB段 ) Al(OH)3 3H =Al3 3H2O(BC段 ) AlO2 4H =Al3
8、2H2O(AB段 ) Al3 3AlO2 6H2O=4Al(OH)3( BC段 ) 提醒： 分析图像时要特别关注各反应阶段的反应原理和比例关系。 2四个拓展图像 (1)向 AlCl3溶 液中逐滴滴入氨水或 NaAlO2溶液至过量，图像如图 1所示。 (2)向 NaAlO2溶液中逐滴滴入 AlCl3溶液或通入 CO2至过量，图像如图 2所示。 图 1 图 2 (3)向 MgCl2、 AlCl3和盐酸的混合溶液 (即将 Mg、 Al 溶于过量盐酸所得的溶液 )中逐滴滴入 NaOH溶液至过量，图像如图 3所示。 (4)向 MgCl2、 AlCl3混合溶液中先加入 NaOH 溶液，后加入盐酸 (NaO
9、H 与盐酸的物质的量【 精品教育资源文库 】 浓度相等 )，沉淀图像如图 4所示。 图 3 图 4 高考命题点突破 命题点 1 Al(OH)3沉淀图像判断 1如图表示 AlCl3溶液与 NaOH溶液相互滴加过程中微粒的物质的量的关系曲线，下列判断错误的是 ( ) A 线表示 Al3 的物质的量的变化 B x表示 AlCl3的物质的量 C 线表示 Al(OH)3的物质的量的变化 D 线表示 AlO2 的物质的量的变化 B AlCl3溶液与 NaOH 溶液混合有两种方式：一种方式是向 AlCl3溶液中缓慢滴加 NaOH溶液，开始有沉淀生成，后沉淀溶解，且生成沉淀与沉淀溶解消耗的 NaOH的物质的
10、量 之比为 3 1，则 x表示 NaOH的物质的量， B项符合题意；另一种方式是向 NaOH溶液中缓慢滴加 AlCl3溶液，开始没有沉淀，后有沉淀生成，与本题图示情况不符。 2下列实验操作对应的图像不正确的是 ( ) 选项 实验操作 图像 A 向 MgCl2、 AlCl3溶液中 (各 1 mol)，逐滴加入NaOH溶液 B 向 HCl、 MgCl2、 AlCl3、 NH4Cl 溶液中 (各 1 mol)，逐滴加入 NaOH溶液 C 向 NaOH、 NaAlO2溶液中 (各 1 mol)，逐滴加入HCl 溶液 【 精品教育资源文库 】 D 向 NaOH、 Na2CO3混合溶液中 (各 1 mo
11、l)滴加稀盐酸 D A项，向 MgCl2、 AlCl3溶液中加入 NaOH溶液，会产生 Al(OH)3、 Mg(OH)2沉淀，当 NaOH溶液过量时， Al(OH)3沉淀又逐渐溶解，最后只剩余 Mg(OH)2沉淀，图像与反应事实符合，正确； B项，向 HCl、 MgCl2、 AlCl3、 NH4Cl溶液中加入 NaOH溶液，首先与 HCl反应，无沉淀产生，然后产生 Al(OH)3、 Mg(OH)2沉淀，再生成 NH3H 2O，最后 Al(OH)3沉淀溶解，只有 Mg(OH)2沉淀，图像与反应事实符合，正确； C项 ，向 NaOH、 NaAlO2溶液中加入 HCl 溶液，首先与 NaOH 反应，
12、没有沉淀生成，然后与 AlO2 反应生成 Al(OH)3沉淀， HCl溶液过量后， Al(OH)3沉淀完全溶解，图像与反应事实符合，正确； D 项，向 NaOH、 Na2CO3混合溶液中滴加稀盐酸，首先与 NaOH反应，没有气体生成，后与 Na2CO3反应生成 NaHCO3，没有气体生成，再与 NaHCO3生成气体，图像与反应事实不符合，符合题意。 命题点 2 Al(OH)3图像中涉及的计算问题 3将 10 g Fe2O3、 SiO2、 Al2O3的混合物加入足量的 100 mL x mol/L稀硫酸中，过滤，然后加入 10 mol/L NaOH 溶液，产生沉淀的质量和加入 NaOH溶液的体积
13、关系如图所示。下列叙述错误的是 ( ) 【导学号： 97500049】 A滤出的物质为 SiO2 B可求出 x的值 C可求出 Al2O3的质量分数 D可求出 Fe2O3的质量分数 D A项， SiO2与稀硫酸不反应，则滤出的物质为 SiO2，不符合题意； B项，当加入 NaOH溶液的体积为 100 mL 时，沉淀为氢氧化铁和氢氧化铝，溶液中溶质为硫酸钠，根 据 H2SO4Na2SO4 2NaOH可知 n(Na) 2n(H2SO4)，进而可求出 x的值，不符合题意； C 项，加入 NaOH溶液的体积为 110 mL时，氢氧化铝全部溶解，则根据 Al(OH)3 NaOH=NaAlO2 2H2O可求
14、出 Al2O3的质量分数，不符合题意； D项，由于滤液中过量的酸的量和沉淀的总质量未知，则不能确定氧化铁的质量，符合题意。 4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溶液的体积如图所示。原溶液中 Cl 与 SO24 的物质的量之比为 【 精品教育资源文库 】 ( ) A 1 3 B 2 3 C 6 1 D 3 1 C OA上升的直线表示 Al(OH)3和 Mg(OH)2沉淀的生成， AB下降的直线表示 Al(OH)3沉淀溶解， B 点表示 Al(OH)3完全溶解。 AB 段完全溶解 Al(OH)3消耗 NaOH 0.1 L，则 Al3 生成 Al(OH)3消耗 NaOH 0.3 L，沉淀 Mg2 消耗 NaOH 0.1 L，因而 n(AlCl3) n(MgSO4) 21 ，所以， n(Cl ) n(SO24 ) 61 。 方法技巧 3图像中有关定量关系 (1)沉淀 Al3 所需 n(OH )与 Al(OH)3溶解所需 n(OH )的比为 31 。 (2)Al(OH)3溶解所需 n(OH ) nAl(OH)3。 (3)沉淀 AlO2 所需 n(H )与 Al(OH)3溶解所需 n(H )的比为 13 。 (4)Al(OH)3溶解所需 n(H ) 3nAl(OH)3。
