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1、 铝离子、氢氧化铝、偏铝酸根离子之间的互变规律及应用 一、三者之间的互变规律 以上转化的实验、实验现象、离子方程式及图象如下。1 Al 3+与弱碱反应 在可溶性铝盐溶液中逐滴滴入氨水至过量，反应生成白色沉淀，见图 1。其离子方程式为：2Al 3+与强碱反应 （1）在可溶性铝盐溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液至过量，反应过程中先生成白色沉淀，随后沉淀完全溶解，见图 2。其离子方程式为：3+-AB：Al 3OH=Al(OH)3 （2）向 NaOH 溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液至过量，反应一段时间后逐渐产生白色沉淀，见图 3。其离子方程式为：（3）向含有盐酸的 AlCl 3 溶液中逐滴加入 NaOH 溶液
2、至过量，反应一段 时 间后逐渐产生白色沉淀，随后沉淀完全溶解，见图 4。其离子方程式 为：+-AB：HOH=H2O 3+-BC：Al 3OH=Al(OH)3 向偏铝酸钠溶液中逐渐通入二氧化碳至过量，反应生成白色沉淀，见图 5。其离子方程式为：（1）向偏铝酸钠溶液中逐滴滴入稀盐酸至过量，反应过程中先生成白色沉淀，随后沉淀溶解，见图 6。其离子方程式为：（2）向稀盐酸中逐滴滴入偏铝酸钠溶液至过量，反应一段时间后就逐渐生成了白色沉淀，见图 7。其离子方程式为：（3）向含有 NaOH 的 NaAlO2溶液中逐滴滴入盐酸至过量，反应一段时间后就逐渐产生白色沉淀，随后沉淀溶解，见图 8。其离子方程式为：+
3、-AB：HOH=H2O CD：Al(OH)33H+=Al3+3H2O 从以上分析可得出下列结论：Al(OH)3 既不溶于弱酸（如碳酸），也不溶于弱碱（如氨水），但 可溶于强酸强碱，因此，它是一种两性氢氧化物。（由 AlCl 3 溶液制 Al(OH)3，用 NH3 H2 O 比用 NaOH 好，将 NaAlO2溶液转化为 Al(OH)3，通 CO2比用盐酸好。）Al 3+只存在于强酸性溶液中，在弱碱性溶液中只转化成 Al(OH)3 沉淀，在强碱性溶液中，Al 3+可转化为偏铝酸盐。二、互变规律的应用 例题 将 50 mL a mol/L 的 NaOH 溶液滴加到 50mL b mol/L 的 A
4、lCl 3 溶液中，试推导 a 与 b 的关系，并计算能得到 Al(OH)3 的物质的量。解析 由于 NaOH 和 AlCl 3 的浓度是不定值，它们的反应可出现四种情况：（1）两者恰好完全反应；（2）AlCl 3 过量；（3）NaOH 过量且生成的 Al(OH)3 完全溶解；（4）NaOH 过量，生成的 Al(OH)3 部分溶解。（1）NaOH 和 AlCl 3 恰好完全反应。n(OH-)n(Al 3+)=3 即 0.05a 30.05b a 3b （2）AlCl 3 过量，以 NaOH 的量为标准计算 Al(OH)3 的量。n(OH-)n(Al 3+)3 即 0.05a 3 0.05b a 3b （3）当 NaOH 过量，生成的 Al(OH)3 完全溶解时，n(OH-)n(Al 3+)4 即 0.05a 40.05b a 4b nAl(OH)3=0 （4）当 NaOH 过量，生成的 Al(OH)3 部分溶解时，Al 3+以 Al(OH)3 3n(OH-)n(Al 3+)4 3 0.05b 0.05a 40.05b 3ba4b x（0.2b-0.05a）mol