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氢氧化铝是一种两性氢氧化物。它在水溶液中存在两种形式的电离。其电离方程式可表示如下：

应用氢氧化铝的上述电离方程式，不但可以解释氢氧化铝具有两性的原因，而且还可以熟悉氢氧化铝的制法、了解“双水解”的概念和判断溶液中某些离子能否共存的问题等。

(1)由Al^3＋转化为Al(OH)₃

分析:Al(OH)₃的碱式电离可知，要使Al^3＋向生成Al(OH)₃转化，要提供适量的OH^－，平衡才能向左移动产生Al(OH)₃；但过量的OH^－会使H^＋减少，而促使Al(OH)₃发生酸式电离。1mol Al^3＋需和3mol OH^－反应，产生的Al(OH)₃沉淀为最大量。对1mol Al^3＋提供的OH^－若超过3mol，Al(OH)₃的量会越来越少。当OH^－达到4mol 时，溶液中的Al(OH)₃就完全溶解，没有任何沉淀。

例1为使Al^3＋转化为Al(OH)₃沉淀，正确的方法有____。

A．加入强碱溶液  B．加入大量的水 C．加入氨水  D．加入强碱弱酸盐溶液

分析:(A)选项对强碱溶液的用量未加明确的限制，所以此法不正确。(B)Al^3＋能发生水解：Al^3＋＋3H₂OAl(OH)₃(胶体)＋3H^＋。但所产生的Al(OH)₃因量少一般不产生沉淀。(C)弱碱本身在溶液中存在电离平衡。例如，NH₃·H₂ONH₄^＋＋OH^－，因而所能提供的OH^－不会过量。向AlCl₃溶液中滴加氨水产生Al(OH)₃的同时，也产生了铵盐NH₄Cl，NH₄^＋对氨水的电离有抑制作用，所以产物Al(OH)₃就难溶于过量的氨水中。(D)强碱弱酸盐在水溶液中发生水解而使溶液显碱性。水解只能提供适量的OH^－。例如在Al₂(SO₄)₃溶液中分别加入NaHCO₃、Na₂CO₃、NaAlO₂等强碱弱酸盐溶液，由于Al^3＋水解后使溶液中有较多的H^＋，而这些加入的溶液由于水解会使溶液中有较多的OH^－，H^＋与OH^－中和，就发生所谓“双水解”反应，生成的Al(OH)₃由于OH^－仅为适量也不会溶解。根据这一原理，人们就制成泡沫灭火器：

Al₂(SO₄)₃＋6NaHCO₃2Al(OH)₃↓＋3Na₂SO₄＋6CO₂↑

答案：C D

例2下列四组离子在水溶液中能共存的是____。

A．Al^3＋和H^＋   B．Al^3＋和OH^－ C．Al^3＋和AlO₂^－   D．Al^3＋和CO₃^2－

解:在溶液中，Al^3＋不能跟OH^－共存，也不能跟水解后产生OH^－的阴离子，如CO₃^2－、AlO₂^－、HCO₃^－等共存。本题选(A)

2．由AlO₂^－转化为Al(OH)₃

分析:Al(OH)₃的酸式电离可知，要使AlO₂^－转化为Al(OH)₃，一定要提供适量的H^＋。过量的H^＋会使Al(OH)₃发生碱式电离而减少。对1mol AlO₂^－只要提供1mol H^＋，在水溶液中即能产生1mol Al(OH)₃沉淀。当加入4mol H^＋后，溶液中就不再存在Al(OH)₃的沉淀。

为使AlO₂^－转变成Al(OH)₃沉淀，提供适量H^＋的方法是①加入适量的强酸，②加入弱酸溶液，③加入强酸弱碱盐溶液。例如：

NaAlO₂＋H₂O＋HClNaCl＋Al(OH)₃↓

2NaAlO₂＋3H₂O＋CO₂2Al(OH)₃↓＋Na₂CO₃

3NaAlO₂＋AlCl₃＋6H₂O4Al(OH)₃↓＋3NaCl

例3在10mL 至少含有AlO₂^－离子的溶液中逐滴加入1mol／L的盐酸，所得Al(OH)₃沉淀质量和所加盐酸的体积关系如图所示。问：

(1)此溶液中同时含有____mol____离子；

(2)线段AM表示的意义是____，MN表示的意义是____；

(3)点M表示的意义是____，点N表示的意义是____；

(4)M点的纵坐标为0.78，则[AlO₂^－]=____；

(5)点B的横坐标为30，则到点N处滴入的NaOH溶液体积为____mL。

分析由图象分析，和AlO₂^－共存的离子有OH^－离子，滴入盐酸时，这部分OH^－首先发生反应。待它们全部转变成H₂O后，即开始出现Al(OH)₃沉淀：

AlO₂^－＋H₂O＋H＋Al(OH)₃↓

待产生最大量(点M或C的纵坐标所示)后，继续滴入的盐酸将溶解所产生的Al(OH)₃：

Al(OH)₃＋3HClAlCl₃＋3H₂O

因1mol Al(OH)₃需用3mol HCl才能溶解，所以线段AB∶BN=1∶3。

解:(1)0·02mol OH^－离子；(2)随着盐酸的滴入，Al(OH)₃沉淀的质量逐渐增加，到M点时，Al(OH)₃沉淀质量达最大值；随着盐酸的继续滴入，Al(OH)₃沉淀逐渐减少，到N点时，Al(OH)₃全部溶解；(3)滴入30mL 盐酸产生0.78g Al(OH)₃沉淀，滴入60mL 盐酸，溶液中无Al(OH)₃沉淀；(4)[AlO₂^－]=1mol/L；(5)到点N处滴入的NaOH溶液的体积为60mL。