高考化学一轮复习 全国卷热考微专题数形结合思想突破“铝三角”的图象与计算问题学案
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热点突破 5 用数形结合思想理解“铝三角”
[解题策略] Al3+、Al(OH)3、AlO-2之间的转化关系(“铝三角”)
写出上述转化的离子方程式:
(1)①Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH+4;②Al3++3AlO-2+6H2O===4Al(OH)3↓;
③Al3++3OH-===Al(OH)3↓;
(2)Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O;
(3)Al3++4OH-===AlO-2+2H2O;
(4)AlO-2+4H+===Al3++2H2O;
(5)①AlO-2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO-3;②AlO-2+H++H2O===Al(OH)3↓
(6)Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O
授课提示:对应学生用书第45页
角度一借助图像理解“铝三角”(四个基本图像)
1.可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的两个图像
操作
向可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶
液至过量向NaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液至过量
现象立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少
→消失
无沉淀(有但即溶)→出现沉淀→渐多→
最多→沉淀不消失
图像
- 1 -。
数形结合突破“铝三角”1.Al3+、Al(OH)3、AlO-2之间的转化关系写出上述转化的离子方程式:(1)①Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH+4;②Al3++3AlO-2+6H2O===4Al(OH)3↓;③Al3++3OH-===Al(OH)3↓。
(2)Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O。
(3)Al3++4OH-===AlO-2+2H2O。
(4)AlO-2+4H+===Al3++2H2O。
(5)①AlO-2+CO2(足量)+2H2O===Al(OH)3↓+HCO-3或2AlO-2+CO2(少量)+3H2O===2Al(OH)3↓+CO2-3;②AlO-2+H++H2O===Al(OH)3↓。
(6)Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O。
2.Al3+、Al(OH)3、AlO-2之间的定性分析和定量计算(1)把NaOH溶液逐滴加入到AlCl3溶液中至过量定性分析①现象:先有白色沉淀产生,然后沉淀逐渐溶解②原理:Al3++3OH-===Al(OH)3↓Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O③图像定量计算①根据AlCl3(设为a mol)与NaOH(设为b mol)计算生成Al(OH)3沉淀的量②根据AlCl3(设为a mol)和Al(OH)3(设为b mol)计算需要NaOH的量当NaOH不足时,n(NaOH)=3b;当NaOH过量时,n(NaOH)=4a-b。
(2)把AlCl3溶液逐滴加入到NaOH溶液中至过量定性分析①现象:先无明显现象,然后逐渐产生大量的白色沉淀。
②原理:Al3++4OH-===AlO-2+2H2OAl3++3AlO-2+6H2O===4Al(OH)3↓(3)向NaAlO2溶液中逐滴加盐酸至过量定性分析①现象:先生成白色沉淀,随后沉淀逐渐溶解。
②原理:AlO-2+H++H2O===Al(OH)3↓Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O③图像定量计算①根据NaAlO2(设为a mol)和HCl(设b mol)计算生成Al(OH)3的量②根据NaAlO2(设为a mol)和Al(OH)3(设为b mol)计算需要HCl的量当HCl不足时,n(HCl)=b当HCl过量时,n(HCl)=4a-3b(4)向盐酸溶液中逐滴加入NaAlO2至过量①现象:先无明显现象,反应一段时间后逐渐产生白色沉淀。
(九)“铝三角”关系与Al(OH)3图像分析(对应学生用书第83页)突破1| “铝三角”关系及应用[考纲知识整合]1.Al3+、Al(OH)3、[Al(OH)4]-之间的转化关系2.“铝三角”转化的应用(1)判断离子共存问题:Al3+与OH-及[Al(OH)4]-、CO2-3、S2-等弱酸根阴离子;[Al(OH)4]3+、Fe3+等因生成沉淀或发生水解相互促进反应而不能大量-与H+、HCO-3以及弱碱阳离子Al共存。
(2)鉴别(利用滴加顺序不同,现象不同)①向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液,先产生白色沉淀,后沉淀溶解。
②向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液,开始无明显现象,后产生白色沉淀,沉淀不溶解。
3.判断铝元素的存在形式(1)可溶性铝盐与强碱(如NaOH)溶液反应,铝元素的存在形式(2)可溶性四羟基合铝酸盐与强酸(如HCl)溶液反应,铝元素的存在形式[高考命题点突破]命题点“铝三角”关系及应用1.某无色透明溶液与铝反应放出氢气,该溶液中可能含有Mg2+、Cu2+、Ba2+、H+、Ag+、SO2-4、SO2-3、HCO-3、OH-、NO-3十种离子中的若干种,下列推断正确的是( ) A.当溶液中有Al3+生成时,溶液中可能存在:SO2-4、NO-3、H+、Mg2+B.当溶液中有Al3+生成时,溶液中一定存在:H+、SO2-4;可能存在Mg2+C.当溶液中有[Al(OH)4]-生成时,溶液中一定存在:OH-、Ba2+、NO-3D.当溶液中有[Al(OH)4]-生成时,溶液中可能存在:OH-、Ba2+、NO-3、SO2-3B[据题意,一定不含有Cu2+、HCO-3。
当溶液中有Al3+生成时,原溶液中含有H+,不可能有NO-3(产生的气体为NO)、SO2-3、OH-,据电中性原理知其中必定含有SO2-4,于是不能存在Ba2+、Ag+,可能含有Mg2+,A项错误,B项正确;当溶液中有[Al(OH)4]-生成时,原溶液含有OH-,肯定没有H+、Ag+、Mg2+,据电中性原理知其中必定含有Ba2+,于是不可能含有SO2-3、SO2-4,可能含有NO-3,C、D项错误。
微专题强化突破4 数形结合思想突破“铝三角”的图像与计算问题一、选择题1.如图表示AlCl3溶液与NaOH溶液相互滴加混合,由图中判断错误的是( )A.①线表示Al3+物质的量的变化B.x表示AlCl3的物质的量C.③线表示Al(OH)3物质的量的变化D.④线表示AlO-2物质的量的变化解析:选B。
往AlCl3溶液中逐滴加入NaOH发生反应:Al3++3OH-===Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O,此时图像中x表示NaOH的量,①线表示Al3+物质的量的变化,④线表示AlO-2物质的量的变化,②、③线表示Al(OH)3物质的量的变化。
往NaOH溶液中逐滴加入AlCl3时发生反应:Al3++4OH-===AlO-2+2H2O,3AlO-2+Al3++6H2O===4Al(OH)3↓,此过程与图像表示的不相符。
2.某实验小组对一含有Al3+的未知溶液进行了如下分析:(1)滴入少量氢氧化钠,无明显变化;(2)继续滴加NaOH溶液,有白色沉淀;(3)滴入过量的氢氧化钠,白色沉淀明显减少。
实验小组经定量分析,得出如图所示沉淀与滴入氢氧化钠体积的关系。
下列说法错误的是( )A.该未知溶液中至少含有3种阳离子B.滴加的NaOH溶液的物质的量浓度为5 mol/LC.若另一种离子为二价阳离子,则a=10D.若将最终沉淀过滤、洗涤、灼烧,其质量一定为6 g解析:选D。
A.滴入少量氢氧化钠无沉淀,说明含有H+;继续滴入氢氧化钠溶液生成白色沉淀且氢氧化钠过量后沉淀减少但不消失,说明溶液中含有Al3+和另一种金属阳离子,该未知溶液中至少含有3种阳离子,故A 正确;B .根据图像分析溶解的氢氧化铝物质的量为0.20 mol -0.15 mol =0.05 mol ,消耗氢氧化钠溶液体积=110 mL -100 mL =10 mL ,氢氧化钠的浓度=0.05 mol 0.01 L=5 mol/L ,故B 正确;C .若另一种阳离子为二价金属阳离子,生成氢氧化铝最大沉淀量为0.05 mol ,二价金属物质的量为0.15 mol ,开始消耗氢氧化钠体积为a mL ,消耗氢氧化钠物质的量为0.05 mol×3+0.15 mol×2+a ×10-3L ×5 mol/L =0.1 L×5 mol/L,a =10,故C 正确;D .最后得到的沉淀不能确定其成分,所以不能计算灼烧后得到的固体的质量,故D 错误。
专题12突破铝三角的图像和计算提升练习2023年高考化学一轮复习微专题一、单选题,共13小题1.(2022·浙江·金华市曙光学校模拟预测)下列反应的方程式不正确...的是 A .石灰石与醋酸反应:CO 23-+2CH 3COOH=2CH 3COO - +CO 2↑+H 2OB .铜片上电镀银的总反应(银作阳极,硝酸银溶液作电镀液):Ag(阳极)通电Ag(阴极)C .铜与稀硝酸反应:3Cu+2NO 3-+8H +=3Cu 2+ +2NO↑+4H 2OD .明矾溶液中加入少量氢氧化钡溶液:2Al 3+ +3SO 24-+ 3Ba 2++6OH -=2Al(OH)3↓+ 3BaSO 4↓ 2.(模拟)下列物质之间通过一步反应不能实现如图所示转化的是(部分反应中的2H O 已略去)A .AB .BC .CD .D3.(2022·陕西·汉中市龙岗学校高三阶段练习)下列实验对应的离子方程式正确的是A .氢氧化钠溶液中滴入少量硫酸铝溶液:333OH Al Al(OH)-++=↓B .硫化钠溶液中通入过量2222SO :2S SO 2H O 3S 4OH --++=↓+C .次氯酸钙溶液中通入少量的2223CO :ClO H O CO HCO HClO --++=+D .水杨酸溶液中加入足量的碳酸氢钠溶液:+ HCO -3−−→+CO 2↑+H 2O4.(模拟)能正确表示下列变化的离子方程式是A .向次氯酸钙中通入过量的二氧化碳气体:Ca 2++2ClO -+CO 2+H 2O=2HClO+CaCO 3↓B .向硝酸铝溶液中滴加足量氢氧化钡溶液:Al 3+ +4OH -=AlO 2-+2H 2OC .向氯化铜溶液中通入硫化氢气体:S 2- +Cu 2+= CuS↓D .碳酸镁与稀硫酸反应:CO 23-+2H +=CO 2↑+H 2O5.(模拟)为探究Al 2(SO 4)3溶液与Ba(OH)2溶液的反应,取0.1mol·L -1的溶液进行如下实验:下列分析错误的是A .试管1中,当硫酸根离子恰好完全沉淀时,沉淀的质量最大B .试管2中,当钡离子恰好完全沉淀时,铝元素也完全转变为沉淀C .试管l 、2中,沉淀均会先增多后减少D .试管l 、2中,沉淀均含BaSO 46.(模拟)铵明矾()4422NH Al SO 12H O ⎡⎤⋅⎣⎦常用于发酵粉加工、油炸食品、粉条加工等食品工业,其实验室制备流程如图所示,已知:铵明矾的溶解度随温度升高明显增大。
全国卷热考微专题(5)数形结合思想突破“铝三角”的图象与计算问题1.Al3+、Al(OH)3、AlO-2之间的转化关系写出实现上述各步转化的离子方程式。
答案:(1) ①Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH+4②Al3++3AlO-2+6H2O===4Al(OH)3↓③Al3++3OH-===Al(OH)3↓(2)Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O(3)Al3++4OH-===AlO-2+2H2O(4)AlO-2+4H+===Al3++2H2O(5)①AlO-2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO-3②AlO-2+H++H2O===Al(OH)3↓(6)Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O2.四个基本图象(1)可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图象:操作可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量NaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液至过量现象立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失无沉淀(有但即溶)→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失图象离子方程式Al3++3OH-===Al(OH)3↓Al(OH)3+OH-=== AlO-2+2H2OAl3++4OH-=== AlO-2+2H2O3AlO-2+Al3++6H2O===4Al(OH)3↓操作偏铝酸盐溶液中逐滴加稀盐酸至过稀盐酸中逐滴加偏铝酸盐溶液至过量量现象立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失无沉淀(有但即溶)→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失图象离子 方程式AlO -2+H ++H 2O=== Al(OH)3↓ Al(OH)3+3H +===Al 3++3H 2OAlO -2+4H +===Al 3++2H 2O Al 3++3AlO -2+ 6H 2O===4Al(OH)3↓(1)向AlCl 3溶液中逐滴加入氨水或NaAlO 2溶液至过量,图象如图1所示。
(2)向NaAlO 2溶液中逐滴加入AlCl 3溶液或通入CO 2至过量,图象如图2所示。
证对市爱幕阳光实验学校市惠第一高三化学一轮复习铝三角【学习目标】1、记住铝三角转化的条件与用量。
2、建立数形结合的思维【难点】:铝三角转化的条件与用量。
难点:建立数形结合的思维【使用说明及学法指导】1、完成预习案,形成铝三角完整的知识体系。
2、熟记铝三角转化的条件与用量。
3、建立数形结合的思维预习案知识梳理1. Al3+、Al(OH)3、AlO-2之间的转化关系写出上述转化的离子方程式。
2.与Al(OH)3沉淀生成有关的计算及图像分析(1)把强碱溶液逐滴参加到铝盐(Al3+)溶液中至过量①现象:先有白色沉淀产生,然后沉淀逐渐溶解。
②有关反:A→B:Al3++3OH-===Al(OH)3↓B→D:Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O③图像④有关计算a.根据AlCl3和NaOH的量计算生成Al(OH)3的量b.根据AlCl3和Al(OH)3的量计算需要NaOH的量(2)把铝盐(Al3+)溶液逐滴参加到强碱溶液中至过量①现象:先无明显现象,然后逐渐产生大量的白色沉淀。
②有关反:A→B:Al3++4OH-===AlO-2+2H2OB→C:Al3++3AlO-2+6H2O===4Al(OH)3↓③图像(3)把强酸溶液逐滴参加到AlO-2溶液中至过量①现象:先生成白色沉淀,随后沉淀逐渐溶解。
②有关反:A→B:AlO-2+H++H2O===Al(OH)3↓B→D:Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O③图像④有关计算a.根据NaAlO2和HCl计算生成Al(OH)3的量b.根据Al(OH)3和NaAlO2的量计算需要参加HCl的量(4)向强酸溶液中逐滴参加AlO-2溶液至过量①现象:先无明显现象,反一段时间后逐渐产生白色沉淀。
②有关反:A→B:4H++AlO-2===Al3++2H2OB→C:Al3++3AlO-2+6H2O===4Al(OH)3↓③图像(5)矾溶液中逐滴参加Ba(OH)2溶液至过量①现象:先有白色沉淀生成,然后沉淀溶解。
素养说明:能依据事实,分析研究对象的构成要素和各要素的关系,建立认识模型,反映研究对象的本质特征,揭示规律;高考大纲也要求能够通过对实际事物、实验现象、实物、模型、图形的观察,获取有关的感性知识和印象,并进行初步加工、吸收、有序存储的能力,数形结合的解题思想符合核心素养与考试大纲要求,是提高学生解题能力的有效途径。
1.Al3+、Al(OH)3、AlO-2之间的转化关系要求:写出实现上述各步转化的离子方程式。
2.转化过程中相关图像分析(1)铝盐与碱、偏铝酸盐与酸反应的常见图像操作向可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液到过量向NaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液至过量图像图1 图2操作向偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过量向稀盐酸中逐滴加入偏铝酸盐溶液至过量图像图3 图4 操作向AlCl3溶液中滴加氨水或NaAlO2溶液至过量向NaAlO2溶液中通入CO2图像图5 图6(2)含不同阳离子的混合盐(或复盐)与碱的反应①向含MgCl2、AlCl3、盐酸、NH4Cl的混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液至过量,沉淀图像如图所示,有关的离子方程式为:O→A:H++OH-===H2OA→B:Al3++3OH-===Al(OH)3↓Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓B→C:NH+4+OH-===NH3·H2OC→D:Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O②把Ba(OH)2溶液逐滴加入到明矾溶液中至过量,图像如图所示,有关的化学方程式为:O→A:2KAl(SO4)2+3Ba(OH)2===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓+K2SO4;A→B:2Al(OH)3+K2SO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+2KAlO2+4H2O。
3.解答无机图像题思维模板[题型专练]1.A、B、C、D、E五种化合物均含有某种短周期常见元素,它们的转化关系如图所示,其中A的溶液为澄清溶液,C为难溶的白色固体,E则易溶于水,取A 的溶液灼烧,焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。
3(对应学生用书第45页)突破1| “铝三角”关系及应用[考纲知识整合]1.Al3+、Al(OH)3、AlO-2之间的转化关系2.“铝三角”转化的应用(1)判断离子共存问题:Al3+与OH-及AlO-2、CO2-3、S2-等弱酸根阴离子;AlO-2与H+、HCO-3以及弱碱阳离子Al3+、Fe3+等因生成沉淀或发生水解相互促进反应而不能大量共存。
(2)鉴别(利用滴加顺序不同,现象不同)①向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液,先产生白色沉淀,后沉淀溶解。
②向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液,开始无明显现象,后产生白色沉淀,沉淀不溶解。
3.判断铝元素的存在形式(1)可溶性铝盐与强碱(如NaOH)溶液反应,铝元素的存在形式(2)可溶性偏铝酸盐与强酸(如HCl)溶液反应,铝元素的存在形式[高考命题点突破]命题点“铝三角”关系及应用1.(2018·西安名校三检)某无色透明溶液与铝反应放出氢气,该溶液中可能含有Mg2+、Cu2+、Ba2+、H+、Ag+、SO2-4、SO2-3、HCO-3、OH-、NO-3十种离子中的若干种,下列推断正确的是( ) A.当溶液中有Al3+生成时,溶液中可能存在:SO2-4、NO-3、H+、Mg2+B.当溶液中有Al3+生成时,溶液中一定存在:H+、SO2-4;可能存在Mg2+C.当溶液中有AlO-2生成时,溶液中一定存在:OH-、Ba2+、NO-3D.当溶液中有AlO-2生成时,溶液中可能存在:OH-、Ba2+、NO-3、SO2-3B [据题意,一定不含有Cu2+、HCO-3。
当溶液中有Al3+生成时,原溶液中含有H+,不可能有NO-3(产生的气体为NO)、SO2-3、OH-,据电中性原理知其中必定含有SO2-4,于是不能存在Ba2+、Ag+,可能含有Mg2+,A项错误,B项正确;当溶液中有AlO-2生成时,原溶液含有OH-,肯定没有H+、Ag+、Mg2+,据电中性原理知其中必定含有Ba2+,于是不可能含有SO2-3、SO2-4,可能含有NO-3,C、D项错误。
全国卷热考微专题(5)数形结合思想突破“铝三角”的图象与计算问题1.Al3+、Al(OH)3、AlO-2之间的转化关系写出实现上述各步转化的离子方程式。
答案:(1) ①Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH+4②Al3++3AlO-2+6H2O===4Al(OH)3↓③Al3++3OH-===Al(OH)3↓(2)Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O(3)Al3++4OH-===AlO-2+2H2O(4)AlO-2+4H+===Al3++2H2O(5)①AlO-2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO-3②AlO-2+H++H2O===Al(OH)3↓(6)Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O2.四个基本图象(1)可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图象:(1)向AlCl 3溶液中逐滴加入氨水或NaAlO 2溶液至过量,图象如图1所示。
(2)向NaAlO 2溶液中逐滴加入AlCl 3溶液或通入CO 2至过量,图象如图2所示。
(3)向MgCl 2、AlCl 3和盐酸的混合溶液(即将Mg 、Al 溶于过量盐酸所得的溶液)中逐滴滴入NaOH 溶液至过量,图象如图3所示。
(4)向MgCl 2、AlCl 3混合溶液中先加入NaOH 溶液,后加入盐酸(NaOH 与盐酸的物质的量浓度相等),沉淀图象如图4所示。
4.可溶性铝盐与强碱反应的计算规律 (1)求产物Al(OH)3的量。
①当n (OH -)≤3n (Al 3+)时,n [Al(OH)3]=13n (OH -);②当3n (Al 3+)<n (OH -)<4n (Al 3+)时,n [Al(OH)3]=4n (Al 3+)-n (OH -);③当n (OH -)≥4n (Al 3+)时,n [Al(OH)3]=0,无沉淀。
(2)求反应物碱的量。
①若碱不足(Al 3+未完全沉淀):n (OH -)=3n [Al(OH)3]; ②若碱使生成的Al(OH)3部分溶解:n (OH -)=4n (Al 3+)-n [Al(OH)3]。
将一定质量的镁铝混合物投入200 mL 硫酸中,固体全部溶解后,向所得溶液中加入5 mol·L -1的NaOH 溶液,生成沉淀的物质的量n 与加入NaOH 溶液的体积V 的变化如图所示:则下列说法不正确的是( ) A .镁和铝的总质量为9 gB .最初20 mL NaOH 溶液用于中和过量的硫酸C .硫酸的物质的量浓度为2.5 mol·L -1D .生成的氢气在标准状况下的体积为11.2 L解析:由图象知,n [Mg(OH)2]=0.15 mol ,n [Al(OH)3]=0.35 mol -0.15 mol =0.2 mol ,则m (Mg)=0.15 mol×24 g/ mol=3.6 g ,m (Al)=0.2 mol×27 g/ mol=5.4 g ,所以,镁和铝的总质量为9 g ;由图象知,最初20 mL NaOH 溶液用于中和过量的硫酸;当沉淀达到最大值时,溶液中的溶质只有Na 2SO 4,则有n (Na +)=2n (SO 2-4),即n (NaOH)=2n (H 2SO 4),所以,硫酸的物质的量浓度为5 mol ·L -1×0.2 L 2×0.2 L =2.5 mol·L -1;0.15 mol 的Mg 生成的氢气在标准状况下的体积为3.36 L ,0.2 mol 的Al 生成的氢气在标准状况下的体积为6.72 L ,所以镁和铝混合物生成的氢气在标准状况下的体积为10.08 L ,故选D 项。
答案:D[方法指导] 解答“铝三角”图象题的四步骤 1.首先明确纵、横坐标的含义。
2.理解关键点(起点、拐点、最高点、终点)和曲线变化(上升、下降)的意义。
3.联系铝及其化合物的转化关系方程式准确分析溶液的成分。
4.灵活利用质量守恒、电子守恒、电荷守恒进行简化计算。
1.某无色溶液中,已知含有H+、Mg2+、Al3+三种阳离子,逐滴加入NaOH溶液,则消耗NaOH溶液体积(x轴)和生成沉淀量(y轴)之间的函数关系可用下列图象表示,其中正确的是( )解析:向含有H+、Mg2+、Al3+三种阳离子的溶液中逐滴加入NaOH溶液时,首先应中和溶液中的H+,然后才能与Mg2+、Al3+产生沉淀,因此开始一段时间内没有沉淀生成,C错误;随着NaOH的增多,Mg2+、Al3+均转化为沉淀,继续滴加NaOH溶液,Al(OH)3沉淀被NaOH溶解,最后只剩余Mg(OH)2沉淀,此时沉淀的量不再改变,A、D错误,B正确。
答案:B2.如图表示AlCl3溶液与NaOH溶液相互滴加混合,由图中判断错误的是( )A.①线表示Al3+物质的量的变化B.x表示AlCl3的物质的量C.③线表示Al(OH)3物质的量的变化D.④线表示AlO-2物质的量的变化解析:往AlCl3溶液中逐滴加入NaOH发生反应:Al3++3OH-===Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH -===AlO-x表示NaOH的量,①表示Al3+物质的量的变化,④表示AlO-2物2+2H2O,此时图象中质的量的变化,②、③表示Al(OH)3物质的量的变化。
往NaOH溶液中逐滴加入AlCl3时发生如下反应:Al3++4OH-===AlO-2+2H2O,3AlO-2+Al3++6H2O===4Al(OH)3↓,此过程与图象表示的不相符。
答案:B3.向0.1 L浓度均为0.1 mol·L-1的NaOH和NaAlO2混合溶液中逐滴加入同浓度的盐酸。
下列图象正确的是( )解析:往混合液中滴加盐酸,NaOH 首先反应,然后NaAlO 2与HCl 反应产生Al(OH)3,最后Al(OH)3溶解变为AlCl 3,有关方程式为NaOH +HCl===NaCl +H 2O ,NaAlO 2+HCl +H 2O===Al(OH)3↓+NaCl ,Al(OH)3+3HCl===AlCl 3+3H 2O ,结合数值关系,可知B 正确。
答案:B4.向30 mL 1 mol·L -1的AlCl 3溶液中逐渐加入浓度为4 mol ·L -1的NaOH 溶液,若产生0.78 g 白色沉淀,则加入的NaOH 溶液的体积可能为( )A .3 mLB .7.5 mLC .15 mLD .17.5 mL解析:解法一 把该题的信息转化为图象,用图象法求解,如图所示:当生成沉淀0.01 mol 时需NaOH 0.03 mol 或0.11 mol ,显然B 项符合题意。
解法二:已知n (AlCl 3)=0.03 mol ,n [Al(OH)3]=0.01 mol ,由沉淀的物质的量小于氯化铝的物质的量可推知此题可能有两个答案:一是氢氧化钠不足,二是氢氧化钠过量。
当碱的量不足时,则V (NaOH)=0.01×34L =0.0 075 L =7.5 mL ;当碱过量时,则V (NaOH)=0.03×4-0.014L =0.0 275 L =27.5 mL 。
答案:B5.现有AlCl 3和MgSO 4混合溶液,向其中不断加入NaOH 溶液,得到沉淀的量与加入NaOH 溶液的体积如下图所示。
原溶液中Cl -与SO 2-4的物质的量之比为( )A .1∶3B .2∶3C .6∶1D .3∶1解析:OA 上升的直线表示Al(OH)3和Mg(OH)2一起沉淀,AB 下降的直线表示Al(OH)3沉淀溶解,B 点表示Al(OH)3完全溶解。
AB 段完全溶解Al(OH)3消耗NaOH 溶液0.1 L ,则Al3+生成Al(OH)3消耗NaOH 溶液0.3 L ,沉淀Mg 2+消耗NaOH 溶液0.1 L ,因而n (AlCl 3)∶n (MgSO 4)=2∶1,所以,n (Cl -)∶n (SO 2-4)=6∶1。
答案:C6.某实验小组对一含有Al 3+的未知溶液进行了如下分析: (1)滴入少量氢氧化钠,无明显变化; (2)继续滴加NaOH 溶液,有白色沉淀;(3)滴入过量的氢氧化钠,白色沉淀明显减少,实验小组经定量分析,得出如图所示沉淀与滴入氢氧化钠体积的关系。
下列说法错误的是( )A .该未知溶液中至少含有3种阳离子B .滴加的NaOH 溶液的物质的量浓度为5 mol·L -1C .若另一种离子为二价阳离子,则a =10D .若将最终沉淀过滤、洗涤、灼烧,其质量一定为6 g解析:实验过程分析滴入氢氧化钠无沉淀,说明含有H +,继续滴入氢氧化钠溶液生成白色沉淀说明一定生成氢氧化铝沉淀,说明溶液中含有Al 3+,加入过量的氢氧化钠溶液沉淀减少,图象分析说明溶液中除了铝离子,应还有另一种金属阳离子,该未知溶液中至少含有3种阳离子,故A 正确;依据图象分析溶液的氢氧化铝物质的量为0.20 mol -0.15 mol =0.05 mol ,消耗氢氧化钠溶液体积=110 mL -100 mL =10 mL ,氢氧化钠溶液=0.5 mol 0.01 L=5 mol·L-1,故B 正确;若另一种阳离子为二价金属阳离子,生成氢氧化铝最大沉淀量0.05 mol ,二价金属物质的量为0.15 mol ,开始消耗氢氧化钠体积为a mL ,消耗氢氧化钠物质的量为0.5 mol×3+0.15 mol ×2+a ×10-3L ×5 mol ·L -1=0.1 L×5 mol·L -1,a =10,故C 正确;最后得到的沉淀不能确定其成分,所以不能计算灼烧后得到的氧化物的质量,故D 错误。
答案:D7.向含Na 2CO 3、NaAlO 2的混合溶液中逐滴加入150 mL 1 mol ·L -1HCl 溶液,测得溶液中的某几种离子物质的量的变化如图所示,则下列说法不正确的是( )A .a 曲线表示的离子方程式为AlO -2+H ++H 2O ===Al(OH)3↓ B .b 和c 曲线表示的离子反应是相同的 C .M 点时,溶液中沉淀的质量为3.9 gD .原混合溶液中的CO 2-3与AlO -2的物质的量之比为1∶2解析:Na 2CO 3、NaAlO 2的混合溶液中加入HCl 溶液,先发生反应AlO -2+H ++H 2O===Al(OH)3↓,a 线表示AlO -2减少;第二阶段,AlO -2反应完毕,发生反应CO 2-3+H +===HCO -3,b 线表示CO 2-3减少,c 线表示HCO -3的增加;第三阶段,CO 2-3反应完毕,发生反应HCO -3+H +===CO 2↑+H 2O ,d 线表示HCO -3减少,此阶段Al(OH)3不参与反应。