n[Al(OH)3]=n(Al3+)-[n(OH-)-3n(Al3+)]=4n(Al3+)-n(OH-)。
③当n(OH-)n(Al3+)≥4时，n[Al(OH)3]=0。
(2)根据Al(OH)3和AlCl3的物质的量，计算需要的NaOH的物质的量。
由图象可以看出，AlCl3和生成的Al(OH)3为一定值时，加入的NaOH有两种情况：
①当NaOH不足时，n(NaOH)=3n[Al(OH)3]。②当NaOH过量时，
n(NaOH)=3n(Al3+)+{n(Al3+)-n[Al(OH)3]}=4n(Al3+)-n[Al(OH)3]。
2.偏铝酸盐与强酸的反应(以NaAlO2和盐酸的反应为例)
向NaAlO2溶液中滴加稀盐酸时，发生的反应依次为：
AlO-2+H++H2O===Al(OH)3↓ Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O[来源:高考资源网KS5U.COM]
生成的Al(OH)3与加入的盐酸的物质的量的关系可用图象表示为：
(1)根据NaAlO2和HCl的物质的量计算生成Al(OH)3的量
结合反应的化学方程式及图象可知：
①当n(H+):n(AlO-2)≤1 时，n[Al(OH)3]=n(H+)。
②当1
③当n(H+):n(AlO-2)≥4时，n[Al(OH)3]=0。
(2)根据Al(OH)3和NaAlO2的物质的量计算需要的HCl的物质的量
由图象可以看出，NaAlO2和生成的Al(OH)3为一定值时，加入的盐酸有两种情况：
①当盐酸不足时，n(HCl)=n[Al(OH)3]。
②当盐酸过量时，n(HCl)=n(AlO-2)+3{n(AlO-2)-n[Al(OH)3]}=4n(AlO-2)-3n[Al(OH)3]。
【例3】 在50 mL b mol/L的AlCl3溶液中加入50 mL a mol/L NaOH溶液。
(1)当a≤3b时，生成Al(OH)3沉淀的物质的量为________。
(2)当a、b满足________条件时，无沉淀产生。
(3)当a、b满足________条件时，先有沉淀生成，后又有部分沉淀溶解，此时Al(OH)3的质量为________。
[解析] (1)依题意知，在AlCl3溶液中加入NaOH溶液有如下两反应发生：AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl①AlCl3+4NaOH===NaAlO2+3NaCl+2H2O②根据以上两反应可以看出：当a≤3b时只发生第一个反应，此时NaOH不足量，产生沉淀的量取决于NaOH，n[Al(OH)3]=13n(NaOH)=0.05 a3 mol。(2)如果无沉淀生成，Al元素全部以AlO-2形式存在，n(AlCl3):n(NaOH)≤1:4，即a:b≥4:1，整理得a≥4b。(3)此种情况应当是两个反应均发生，铝元素以Al(OH)3和AlO-2两种形式存在。符合关系：14
整理得：3b
法一：联立方程法。设反应①中，AlCl3物质的量为x，则Al(OH)3为x，NaOH为3x，
反应②中AlCl3物质的量为y，NaOH为4y，
x+y=0.05b mol，3x+4y=0.05a mol.
解得x=(0.2b-0.05a) mol=0.05(4b-a) mol。m[Al(OH)3]=78 g/mol×0.05(4b-a) mol=3.9(4b-a) g。
法二：守恒法。此种条件下，溶液中的离子有：Na+、Cl-、AlO-2。n(AlO-2)=n(Na+)-n(Cl-)=0.05a mol-0.05×3b mol n[Al(OH)3]=n(Al3+)总-n(AlO-2)=0.05b mol-(0.05a mol-0.15b mol)=(0.2b-0.05a) mol=0.05(4b-a) mol。m[Al(OH)3]=78 g/mol×0.05(4b-a) mol=3.9(4b-a) g。
[答案] (1)0.05a3 mol (2)a≥4b (3)a4
变式3 现有甲、乙两瓶无色溶液，已知它们可能是AlCl3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，也产生1.56g沉淀;
③取120mL甲溶液与400mL乙溶液反应，则产生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________mol•L-1;
乙溶液为________溶液，其物质的量浓度是________mol•L-1。
(2)写出实验③的有关离子方程式：__________________________________________________________
解析：由②③两步实验操作可知，甲溶液应为AlCl3溶液，乙溶液为NaOH溶液，由①步操作所给量值可求出NaOH溶液物质的量浓度：
1.56g78g•mol-1×3÷0.12L=0.5mol•L-1，再由②中所给数据，(依据铝原子守恒)求AlCl3。
设AlCl3溶液物质的量浓度为x，0.12x=1.56g78g•mol-1+(0.44L×0.5mol•L-1-3×0.12x)则x=0.5mol•L-1。
答案：(1)AlCl3 0.5 NaOH 0.5 (2)Al3++3OH-===Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O
有关氢氧化铝沉淀的图象
1.在可溶性铝盐中逐滴加入NaOH溶液至过量。
现象：立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失
Al3++3OH-===Al(OH)3↓ Al(OH3)+OH-===AlO-2+2H2O 总反应：Al3++4OH-===AlO-2+2H2O
2.在偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过量。
现象：立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失
AlO-2+H++H2O===Al(OH)3↓ Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O 总反应：AlO-2+4H+===Al3++2H2O
3.在强碱溶液中逐滴加入铝盐溶液至过量。
现象：无明显现象(局部产生白色沉淀，振荡消失)→产生白色沉淀→渐多→最多(不消失)
Al3++4OH-===AlO-2+2H2O Al3++3AlO-2+6H2O===4Al(OH)3↓
4.在强酸溶液中逐滴加入偏铝酸盐溶液至过量。
现象：无明显现象(局部产生白色沉淀，振荡消失)→产生白色沉淀→渐多→最多(不消失)
AlO-2+4H+===Al3++2H2O Al3++3AlO-2+6H2O===4Al(OH)3↓
5.向Mg2+与Al3+的酸性溶液中逐滴加入强碱溶液
现象：无明显现象→出现沉淀→渐多→最多→减少→不变
H++OH-===H2O Al3++3OH-===Al(OH)3↓
Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓ Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O
结论：(1)实验不宜用Al3+和强碱溶液、AlO-2和强酸溶液反应来制备Al(OH) 3，宜用Al3+和NH3•H2O或将CO2气体通入AlO-2溶液中制备Al(OH)3。(2)Al3+只存在于酸性溶液中，AlO-2只存在于碱性溶液中，所以Al3+和AlO-2不能共存于同一溶液中。(3)Al(OH)3只能溶于强酸或强碱溶液，不能溶于弱酸或弱碱溶液。[来源:Z+xx+k.Com]
特别提醒：(1)解图象试题应注意分析“四点”：“起点”、“折点”、“极点”、“终点”，利用原理引路，图文结合，对号入座。(2)当Al3+与Mg2+或Cu2+或Fe3+混合在一起，加入过量的NaOH溶液时，生成的沉淀先增大，后减小，但不能减小为0。
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