2020年高考化学一轮复习 微考点 第18练 Al(OH)3的两性探究 苏教版
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Al(OH)3的两性探究一、单项选择题1．(2020·衡水中学上学期一调)向100 mL 0.1 mol·L－1的AlCl3溶液中，加入1 mol·L－1的NaOH溶液V mL后，再滴加1 mol·L－1盐酸。
滴加盐酸的体积(横坐标)与生成沉淀的质量(纵坐标)如下图所示的关系，则加入的NaOH溶液的体积为( )A．10 mL B．30 mL C．40 mL D．50 mL2．(2020·淮安4月模拟)现有含MgCl2、AlCl3均为n mol 的混合溶液，向其中滴加NaOH溶液至过量。
加入NaOH溶液的物质的量与生成沉淀的物质的量的关系正确的是(离子形成沉淀或沉淀的溶解与溶液pH的关系如下表)( )离子Mg2＋Al 3＋物质Al(OH)3开始沉淀时的pH 8.93 3.56开始溶解时的pH8.04完全沉淀时的pH 10.92 4.89完全溶解时的pH12.043．(2020·朝阳三校协作体联考)向Na2CO3、NaAlO2的混合溶液中逐滴加入1 mol·L－1的盐酸，测得溶液中的HCO－3、CO2－3、AlO－2、Al3＋离子的物质的量与加入盐酸溶液的体积变化关系如图所示，则下列说法正确的是( )A ．原混合溶液中的CO 2－3与AlO －2的物质的量之比为1∶2B ．V 1∶V 2＝1∶5C ．M 点时生成的CO 2为0.05 molD ．e 曲线表示的离子方程式为Al(OH)3＋3H ＋===Al 3＋＋3H 2O二、不定项选择题4．某同学研究铝及其化合物的性质时设计了如下两个实验方案：方案①：2.7 g Al ――→100 mL 稀盐酸X 溶液――→NaOH 溶液Al(OH)3沉淀方案②：2.7 g Al ――→100 mL NaOH 溶液Y 溶液――→稀盐酸Al(OH)3沉淀NaOH 溶液和稀盐酸的浓度均是3 mol·L －1，如图是向X 溶液和Y溶液中分别加入NaOH 溶液或稀盐酸时产生沉淀的物质的量与加入盐酸或氢氧化钠溶液体积之间的关系。
下列说法正确的是( )A ．X 溶液溶质为AlCl 3，Y 溶液溶质为NaAlO 2B ．b 曲线表示的是向Y 溶液中加入稀盐酸C ．在O 点时两方案中所得溶液浓度相等D ．a 、b 曲线表示的反应都是氧化还原反应5.(2020·宿迁高三月考)某混合溶液中，含溶质X 、Y 各0.1mol, 向其中滴加0.1 mol·L －1的Z 溶液，所得沉淀的物质的量如图所示， 则符合条件的X 、Y 、Z 分别是( )A ．氯化铝、 氯化铁、 氢氧化钠B ．氯化铝、 氯化镁、 氢氧化钠C ．偏铝酸钠、 氯化钡、 硫酸D ．偏铝酸钠、 氢氧化钡、 硫酸三、非选择题6.(2020·泰州8月月考)将0.1 mol Mg 、Al 混合物溶于100 mL 4mol·L －1的盐酸中，然后再滴加1 mol·L －1的NaOH 溶液，在滴加NaOH 溶液的过程中，沉淀质量m 与NaOH 溶液的体积V 的变化如图所示。
(1)当V1＝140 mL时，混合物中n(Mg)＝________mol，V2＝__________mL。
(2)滴入的NaOH溶液为__________ mL 时，溶液中的Mg2＋和Al3＋刚好沉淀完全。
(3)若混合物中Mg的物质的量分数为a，当滴入的NaOH溶液为450 mL时，所得沉淀中无Al(OH)3，则a的取值范围是________________。
答案解析1．D [开始阶段是盐酸和氢氧化钠之间的中和反应，根据消耗盐酸的量，知道剩余的氢氧化钠的物质的量是0.01 L×1 mol·L－1＝0.01 mol，然后沉淀量逐渐增多，发生的是偏铝酸钠与盐酸之间的反应，即HCl＋NaAlO2＋H2O===NaCl＋Al(OH)3↓，Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O，根据各段消耗盐酸的量知道生成的NaAlO2的物质的量是0.01 L×1 mol·L－1＝0.01 mol，根据铝元素守恒，所以铝离子的物质的量是0.01 mol，生成偏铝酸钠时消耗氢氧化钠40 mL，剩余氢氧化钠的量是10 mL，所以加入氢氧化钠的量是50 mL。
]2．C [通过表中数据分析，可以知道，向氯化镁和氯化铝的溶液中加入氢氧化钠，从pH＝3.56开始生成氢氧化铝沉淀，到溶液的pH＝4.89，氢氧化铝沉淀完全，当溶液的pH＝8.04时氢氧化铝沉淀开始溶解，到溶液的pH＝8.93时，氢氧化铝继续溶解，而生成氢氧化镁沉淀，沉淀的量增加，当氢氧化镁沉淀完全后，氢氧化铝继续溶解，所以沉淀的物质的量减少，所以选C。
]3．D [向Na2CO3、NaAlO2的混合溶液中逐滴加入1 mol·L－1的盐酸，首先发生反应：AlO－2＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓，a曲线表示AlO－2，根据盐酸消耗的体积可知：n(AlO－2)＝n(H＋)＝1 mol·L－1×0.05 L＝0.05 mol；当AlO－2反应完全，CO2－3发生反应，b曲线表示CO2－3，反应的离子方程式是CO2－3＋H＋===HCO－3，n(CO2－3)＝n(H＋)＝0.05 L×1 mol·L－1＝0.05 mol；c曲线表示HCO－3， CO2－3反应完全，产生的HCO－3会发生反应：HCO－3＋H＋===CO2↑＋H2O，n(HCO－3)＝n(H＋)＝0.05 L×1 mol·L－1＝0.05 mol；d曲线表示HCO－3，由图可知HCO－3反应完毕，该阶段n(HCO－3)＝n(H＋)＝0.05 L×1 mol·L－1＝0.05 mol；e曲线表示Al3＋的物质的量，当Al(OH)3反应完全，消耗HCl的物质的量是Al(OH)3的3倍，n(H＋)＝3n[Al(OH)3]＝3×0.05 mol＝0.15 mol，则该阶段加入盐酸的体积是0.15 mol÷1 mol·L－1＝0.15 L＝150 mL。
原混合溶液中的CO2－3与AlO－2的物质的量之比为0.05 mol∶0.05 mol＝1∶1，A错误；在原混合物中n(CO2－3)＝0.05 mol，在V1时溶液中的CO2－3和HCO－3的物质的量相等，都等于0.025 mol，根据方程式：CO2－3＋H＋===HCO－3可知消耗盐酸的物质的量是0.025 mol，盐酸的体积为0.025 mol÷1 mol·L－1＝0.025 L＝25 mL，故V1＝50 mL＋25 mL＝75 mL，根据前面的分析可知：V2＝150 mL＋150 mL＝300 mL，所以V1∶V2＝75 mL∶300 mL＝1∶4，B错误；根据前边的分析可知M点时溶液中CO2－3完全转化为HCO－3，没有产生CO2，C错误；根据前边的分析可知，e 曲线表示Al(OH)3的溶解，方程式为Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O，D正确。
]4．BC [n(HCl)＝3 mol·L－1×0.1 L＝0.3 mol，n(NaOH)＝3 mol·L－1×0.1 L＝0.3 mol，n(Al)＝0.1 mol，2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑、2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑，根据方程式知，Al和HCl完全反应需要n(HCl)＝3n(Al)＝0.3 mol，所以Al和HCl恰好完全反应生成氯化铝；根据方程式知，Al和NaOH完全反应需要n(NaOH)＝n(Al)＝0.1 mol＜0.3 mol，所以NaOH有剩余。
根据以上分析知，X溶液中溶质是AlCl3，Y溶液溶质为NaAlO2、NaOH，A错误；加入溶液后先没有生成沉淀，则溶液中还发生其他反应，则该溶液应该是Y溶液，先发生酸碱中和反应，所以b曲线表示的是向Y溶液中加入稀盐酸，B正确；在O点时沉淀的物质的量相等，溶液中的溶质都是NaCl，根据最初的钠原子和Cl原子守恒知，两方案中所得溶液浓度相等，C正确；a、b曲线中没有电子转移，不属于氧化还原反应，D错误。
]5．D [若X为AlCl3、Z为NaOH，沉淀量达到最大后继续滴加NaOH，发生反应：Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O，n[Al(OH)3]∶n(OH－)＝1∶1，而图像表明，溶解0.1 mol沉淀，消耗0.15 mol Z，与计量关系不符，A、B错误；若X、Y、Z分别为NaAlO2、BaCl2、H2SO4，滴入H2SO4时Ba2＋＋SO2－4===BaSO4↓，H＋＋AlO－2＋H2O===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O，生成最大量沉淀Al(OH)3 0.1 mol，需要H2SO4 0.05 mol，生成BaSO4 0.05 mol，需要硫酸0.05 mol，图中第一段曲线不符合，C错误；若X、Y、Z分别为NaAlO2、Ba(OH)2、H2SO4，开始滴入H2SO4时发生反应： 2OH－＋2H＋＋Ba2＋＋SO2－4===BaSO4↓＋2H2O，图中第一段曲线：0.1 mol Ba(OH)2和H2SO4反应，消耗0.1 mol H2SO4生成沉淀0.1 mol，Ba(OH)2消耗完后，继续滴入H2SO4，H＋开始和AlO－2反应H＋＋AlO－2＋H2O===Al(OH)3↓，硫酸的消耗量和沉淀的生成量是1∶2，即0.1 mol NaAlO2消耗0.05 mol H2SO4生成沉淀0.1 mol；硫酸进一步过量，开始消耗沉淀，Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O，硫酸和沉淀消耗量应为1.5∶1直到把Al(OH)3完全溶解，只剩下不溶于酸的BaSO4，以上三段符合图像的数值变化，D正确。
]6．(1)0.04 460 (2)400 (3)0.5≤a＜1解析(1)由图可知，从开始至加入NaOH溶液V1 mL，没有沉淀生成，说明原溶液中盐酸溶解Mg、Al后，盐酸有剩余，此时发生的反应为H＋＋OH－===H2O；继续滴加NaOH溶液，到氢氧化钠溶液为A mL时，沉淀量最大，此时为Mg(OH)2和Al(OH)3，此时发生的反应为Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2，Al 3＋＋3OH－===Al(OH)3，溶液为氯化钠溶液，再继续滴加NaOH溶液，氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水，发生反应Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O；若V1＝140 mL，说明盐酸有剩余，剩余盐酸的物质的量＝1 mol·L－1×0.14 L＝0.14 mol，则和金属反应的盐酸的物质的量＝4 mol·L－1×0.1 L－0.14 mol＝0.26 mol，设镁的物质的量是x，铝的物质的量是y，x＋y＝0.1、2x＋3y＝0.26，解得：x＝0.04 mol，y＝0.06 mol，V2时溶液中的溶质是偏铝酸钠和氯化钠，根据原子守恒知，n(NaOH)＝n(Al)＋n(HCl)＝0.06 mol＋0.4 mol＝0.46 mol，所以氢氧化钠的体积＝0.46 mol1 mol·L－1＝460 mL。
