铝及其化合物及计算题.doc

铝及其化合物的计算题 有关Al(OH)3的反应图像 项目 图象 离子方程式 NH3·H2O滴入AlCl3溶液中 Al3＋＋3NH3H2O＝↓＋3NH4＋ CO2通入NaAl[(OH)4]溶液中 Al[(OH)4]－＋CO2＝↓＋HCO3 2 Al[(OH)4]－＋CO2＝2↓＋CO32＋H2O NaOH滴入AlCl3溶液中 Al3＋＋3OH＝↓ Al(OH)3＋OH＝Al[(OH)4] AlCl3滴入NaOH溶液中 Al3＋＋4OH＝Al[(OH)4] 3 Al[(OH)4]－＋Al3＋＝4↓ HCl滴入Na Al[(OH)4]溶液中 Al[(OH)4]－＋H＋＝↓＋H2O ＋3H＋＝Al3＋＋3H2O Na Al[(OH)4]溶液滴入HCl中 AlO2－＋4H＋＝Al3＋＋2H2O Al3＋＋3 Al[(OH)4]＝4↓ 铝及其化合物的计算是考查学生各种能力的重要题型，在高考及竞赛中频频出现，因此如何快速而准确解答这类题非常重要，现将几种巧算方法介绍如下： 一、公式法 铝及其化合物常见题型的计算公式如下： I. 与NaOH反应生成沉淀的质量 ①当时，。 ②当时，。 ③当时，。 II. 与强酸（）反应生成沉淀的质量 ①当时，。 ②当时，。 ③当时，。 III. 的混合溶液与反应时，求的物质的量。 若与的反应关系如下图，则 ① ② IV. 明矾溶液与溶液反应生成沉淀的质量。 ①当时，； ②当时，； ③当时，。 例1：将100mL 氯化铝溶液跟苛性钠溶液混合后，得到沉淀，此时消耗苛性钠溶液的体积是（ ） A. 250mL B. 375mL C. 475mL D. 500mL 解析：由I中公式①可得： 由I中公式②可得： 。选B、C项。 例2：将铝溶解于100mL 溶液中，然后向所得溶液中加入的盐酸，最后可得沉淀多少克？ 解析：2.7g铝溶于100mL 溶液中生成，余NaOH ，加入盐酸时，NaOH需消耗盐酸0.2 mol。生成沉淀的质量是由0.1 mol 和0.2 mol盐酸反应而得到的。 根据II中公式②可得： 例3：把一小块镁铝合金溶于100mL盐酸中，然后向其中滴入溶液，生成沉淀的质量和加入NaOH溶液的体积如下图所示。 求：（1）镁铝合金的质量组成。（2）盐酸的物质的量浓度。（3）B点沉淀的质量。 解析：由II中的公式①和②可得： （1） （2）因溶解Mg、Al消耗的与完全沉淀消耗的的物质的量相同，故： （3）B点处，m（沉淀） 例4：向a L物质的量浓度为的明矾溶液中逐滴加入b L物质的量浓度为的溶液时，①当b满足________时，沉淀的总物质的量为最大值；当b满足________时，沉淀的总质量为最大值。②当，时，生成沉淀的质量为多少克？ 解析：①根据化学方程式和可知：向明矾中加，当沉淀完全时，生成沉淀的物质的量最大，此时，则；当沉淀完全时，沉淀质量最大，此时，即。 ②根据IV中公式②可得： 二、守恒法 根据化学反应中的质量守恒，电荷守恒，得失电子守恒等，可简化铝的有关计算。 例5：准确称取6g铝土矿样品（含）放入盛有100mL某浓度的硫酸的烧杯中，充分反应后过滤，向滤液中加入的NaOH溶液，产生的沉淀的质量m与加入NaOH溶液的体积V的关系如下图所示。请回答： （1）硫酸的物质的量浓度为_______________。 （2）若a=2.3，用于沉淀所消耗的NaOH溶液的体积是_________mL，铝土矿中各组成成分的质量分数：为_________，为_________，为_________。 （3）a值的范围应是_________，在这个范围内，a值越大，_________的质量分数越小。 解析：（1）加入35mL NaOH时，沉淀最多，溶液为溶液，根据电荷守恒有，又根据元素守恒有。 解得 （2）沉淀所耗的量是使溶解所耗的3倍，即沉淀所耗NaOH溶液为；消耗NaOH溶液的体积为。 （3）由，设剩余0.9g全部为或，采用极值法不难求出a值的范围为：；a值越大，的质量分数越小。 三、对比法 对比法是根据题给数据，对比分析出有关物质和过量物质，然后再求解答案。 例6：现有甲、乙两瓶无色溶液，已知它们可能是溶液和NaOH溶液。现做如下实验： ①取440mL甲溶液与120mL乙溶液反应，产生1.56g沉淀。 ②取120mL甲溶液与440mL乙溶液反应，产生1.56g沉淀。 ③取120mL甲溶液与400mL乙溶液反应，产生3.12g沉淀。 通过必要的计算和推理判定： （1）甲溶液为_______溶液，其物质的量浓度是_______。 （2）乙溶液为_______溶液，其物质的量浓度是_______。 解析：列表对比如下： 组别 甲（mL） 乙（mL） 沉淀的物质的量（mol）