铝和它的化合物间的转化关系及计算

铝是典型的两性元素，Al（OH）3是常见的两性氢氧化物。在做铝及其化合物转化关系的计算题时，往往涉及相关图象，那么看懂图象则是解此类试题的关键。识图一般进行“四看”：一看横、纵坐标表达的物理量；二看线的走向、变化的趋势；三看关键的点（如转折点、交点等）；四看定量图象中有关量的多少。除此以外，还应明确溶液中离子间的优先反应顺序，特别是铵根离子和弱碱金属阳离子（Fe2+、Fe3+、Cu2+、Mg2+、Al3+、Ag+、Zn2+、Be+）组成的溶液与强碱溶液混合。氢氧根离子优先与弱碱金属阳离子反应生成难溶于水的弱碱，然后是铵根离子和剩余的氢氧根离子反应，生成氨水或放出氨气，最后才轮到具有两性的氢氧化物如Al（OH）3与过量的氢氧根离子作用，导致所得沉淀溶解。

例1.在向硫酸铝铵浓溶液中加入浓氢氧化钠溶液的过程中，产生的现象有：a.溶液中出现白色沉淀；b.有刺激性气味的气体放出；c.白色沉淀量逐渐增多；d.白色沉淀完全消失；e.白色沉淀逐渐减少。请指出以上各种现象由先到后出现的正确顺序是 a c b e d。

解析：铝离子优先和氢氧根离子反应，生成氢氧化铝白色胶状沉淀直到沉淀完全；剩余的氢氧根离子再与铵根离子反应生成氨水或放出氨气；最后是氢氧化铝遇强碱逐渐溶解并彻底消失的过程。

例2.向100mL，3mol/L硫酸铝铵［NH4Al（SO4）2］溶液中逐滴加入1mol/LBa（OH）2溶液。

写出当刚好出现沉淀的总物质的量为最大值时离子方程式（用一个式子表示）： 。

随着Ba（OH）2溶液的体积V的变化，沉淀总物质的量n的变化如图所示。写出B点和C点所对应的Ba（OH）2溶液的体积：B. ；C. 。

解析：氢氧根离子优先与铝离子反应生成白色胶状沉淀Al（OH）3；多余的氢氧根离子再先与铵根离子作用生成氨水或放出氨气，最后是Al（OH）3沉淀逐渐溶解直至消失。

从图示看出，反应分为三个阶段进行：OA段：所加Ba（OH）2溶液少量，无氨水生成，离子方程式为：3Ba2++6OH-+2Al3++3SO42-=3BaSO4+2Al（OH）3

总反应方程式：2NH4Al（SO4）2+3Ba（OH）2==3BaSO4+2Al（OH）3+（NH4）2SO4

OB段：所加Ba（OH）2溶液少量，但有氨水生成，离子方程式为：2Ba2++4OH-+NH4++Al3-+2SO42-==2BaSO4+Al（OH）3+NH3·H2O

总反应方程式：NH4Al（SO4）2+2Ba（OH）2==2BaSO4+Al（OH）3+NH3·H2O，此时刚好出现沉淀的总物质的量为最大值。

OC段：所加Ba（OH）2溶液大量，不但有氨水生成，而且Al（OH）3沉淀逐渐溶解最终消失，离子方程式为：2Bs2++5OH-+NH4++Al3++2SO42-==2BaSO4+NH3·H2O+AlO2-+2H2O

总反应方程式：2NH4Al（SO4）2+5Ba（OH）2==4BaSO4+NH3·H2O+Ba（AlO2）2+4H2O

B点所对应Ba（OH）2溶液的体积：NH4Al（SO4）2+2Ba（OH）2==2BaSO4+Al（OH）3+NH3·H2O

1 2

0.1L×3mol/L x

解得x=0.6mol V1＝0.6mol/1mol/L=600mL。

C点所对应Ba（OH）2溶液的体积：2NH4Al（SO4）2+5Ba（OH）2==4BaSO4+NH3·H2O+Ba（AlO2）2+4H2O

2 5

0.1L×3mol/L y

解得y=0.75mol V2＝0.75mol/1mol/L=750mL。

答案：①NH4Al（SO4）2+2Ba（OH）2==2BaSO4+Al（OH）3+NH3·H2O；②B：600mL，C：750mL。