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1、高中化学第三章非金属及其化合物重难点十有关Al（OH）3沉淀的图像分析及有关计算（含解析）新人教版必修1重难点十 有关Al（OH）3沉淀的图像分析及有关计算【要点解读】1、有关Al(OH)3沉淀图像操作NaOH溶液AlCl3溶液AlCl3溶液NaOH溶液现象立即产生白色沉淀渐多最多渐少消失反应Al33OH=Al(OH)3Al(OH)3OH=AlO2- 2H2OHAlO2-H2O =Al(OH)3Al(OH)33H=Al33H2O图像解释xn(OH)/n(Al3)当0x3时，随着x的增大，沉淀的量逐渐增多当x3时，沉淀的量最多当3x4时，随着x的增大，沉淀的量逐渐减小至0xn(H)/n(AlO2
2、-)当0x1时，随着x的增大，沉淀的量逐渐增多当x1时，沉淀的量最多当1x4时，随着x的增大，沉淀的量逐渐减小至02、滴加过程中铝元素存在形式的分析（1）向1 L 1 molL1的AlCl3溶液中滴加NaOH溶液：（2）向1 L 1 molL1的NaAlO2溶液中滴加稀盐酸：【重难点指数】【重难点考向一】体现Al(OH)3两性的图像分析【例1】向用HCl酸化过的AlCl3溶液中逐滴滴入NaOH溶液，图中能正确表示这个反应的是()【答案】D【重难点点睛】有关Al(OH)3图像的解题关键（1）“一看”(图像)看面：弄清横、纵坐标轴及坐标含义。看线：弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平。看点：弄清曲线
3、上点的含义、特殊点，如曲线的起点、交点、拐点、最高点、最低点等。看量的变化：滴加的顺序及用量，加入酸或碱能否溶解Al(OH)3，多种沉淀产生时，仔细分析相关量。看是否要作辅助线。（2）“二想”：联想所涉及的化学方程式。（3）“三判”：通过分析，巧用规律(定量反应关系)，作出正确判断。【重难点考向二】有关氢氧化铝沉淀溶解图像的计算【例2】常温下，将一定量的钠铝合金置于水中，合金全部溶解，得到20mL的溶液含NaOH 1mol/L，然后滴加1mol/L的盐酸，测得生成沉淀的质量与消耗盐酸的体积关系如图所示，则下列说法正确的是()A原合金质量为0.92g B图中V2的值为60 C图中m的值为1.56
4、 D产生氢气的体积为896mL(标准状况下) 【答案】C【解析】由图象可知，向合金溶解后的溶液中加盐酸，先发生NaOH+HClNaCl+H2O，后发生NaAlO2+HCl+H2ONaCl+Al(OH)3，最后发生Al(OH)3+3HClAlCl3+3H2O，合金溶解后剩余的氢氧化钠的物质的量为0.02L1mol/L=0.02mol，由NaOH+HClNaCl+H2O，0.02mol 0.02mol则V1为=0.02L=20mL，生成沉淀时消耗的盐酸为40mL-20mL=20mL，其物质的量为由0.02L1mol/L=0.02mol，由 NaAlO2+HCl+H2ONaCl+Al(OH)3，0.
5、02mol 0.02mol 0.02molA由钠元素及铝元素守恒可知，合金的质量为0.04mol23g/mol+0.02mol27g/mol=1.46g，故A错误；B由Al(OH)3+3HClAlCl3+3H2O可知，溶解沉淀需要0.06molHCl，其体积为60mL，则V2为40mL+60mL=100mL，故B错误；C由上述计算可知，生成沉淀为0.02mol，其质量为0.02mol78g/mol=1.56g，故C正确；D由2Na+2H2O2NaOH+H2、2Al+2H2O+2NaOH2NaAlO2+3H2，生成氢气的物质的量为0.02mol+0.03mol=0.05mol，其标况下的体积为0
6、.05mol22.4L/mol=1.12L，故D错误；故选C。【名师点睛】明确发生的化学反应及反应与图象的对应关系是解答本题的关键，钠铝合金置于水中，合金全部溶解，发生2Na+2H2O2NaOH+H2、2Al+2H2O+2NaOH2NaAlO2+3H2，加盐酸时发生NaOH+HClNaCl+H2O、NaAlO2+HCl+H2ONaCl+Al(OH)3、Al(OH)3+3HClAlCl3+3H2O，再结合图象中加入40mL盐酸生成的沉淀最多时溶液中只存在Na+和Cl-，利用电荷守恒和原子守恒来解题。【趁热打铁】1向MgSO4和Al2(SO4)3的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液下列图象中，能正确
7、表示上述反应的是(横坐标表示加入NaOH溶液的体积，纵坐标表示反应生成沉淀的质量)()【答案】D2将一定质量的镁和铝混合物投入200mL硫酸中，固体全部溶解后，向所得溶液中加入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 g B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 molL-1 D生成的氢气在标准状况下的体积为11.2 L 【答案】D【解析】由图象可知，从开始至加入NaOH溶液20mL，没有沉淀生成，说明原溶液中硫酸溶解Mg、Al后硫酸有剩余，此时发生的反应为：H2SO4+2NaO
8、H=Na2SO4+2H2O当V(NaOH溶液)=200mL时，沉淀量最大，此时为Mg(OH)2和Al(OH)3，二者物质的量之和为0.35mol，溶液中溶质为Na2SO4，根据钠元素守恒可知此时n(Na2SO4)等于200mL氢氧化钠溶液中含有的n(NaOH)的1/2从200mL到240mL，NaOH溶解Al(OH)3：NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O，当V(NaOH溶液)=240mL时，沉淀不再减少，此时全部为Mg(OH)2，物质的量为0.15mol，所以沉淀量最大，Mg(OH)2为0.15mol，Al(OH)3为0.35mol-0.15mol=0.2mol，由于从200mL
9、到240mL，NaOH溶解Al(OH)3：NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O，所以该阶段消耗n(NaOH)=nAl(OH)3=0.2mol，氢氧化钠的浓度为=5mol/L；A由元素守恒可知n(Al)=nAl(OH)3=0.2mol，n(Mg)=nMg(OH)2=0.15mol，所以镁和铝的总质量为0.2mol27g/mol+0.15mol24g/mol=9g，故A正确；B由图象可知，从开始至加入NaOH溶液20mL，没有沉淀生成，说明原溶液中硫酸溶解Mg、Al后硫酸有剩余，此时发生的反应为：H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O，故B正确；C沉淀量最大，此时为Mg(OH)
10、2和Al(OH)3，溶液中溶质为Na2SO4，根据钠元素守恒可知此时n(Na2SO4)等于200mL氢氧化钠溶液中含有的n(NaOH)的1/2倍，所以n(Na2SO4)=1/20.2L5mol/L=0.5mol，所以硫酸的浓度为=2.5mol/L，故C正确；D由A中可知n(Al)=0.2mol，n(Mg)=0.15mol，根据电子转移守恒可知2n(H2)=3n(Al)+2n(Mg)=30.2mol+20.15mol=0.9mol，所以n(H2)=0.45mol，故氢气体积为0.45mol22.4mol/L=10.08L，故D错误；故选D。3某实验小组对一含有Al3+的未知溶液进行了如下分析：（
11、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5molL-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6g【答案】D 【解析】A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Al3+，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，
12、该未知溶液中至少含有3种阳离子，故A正确；B依据图象分析溶解的氢氧化铝物质的量为0.20mol-0.15mol=0.05mol，消耗氢氧化钠溶液体积=110ml-100ml=10ml，氢氧化钠的浓度=5mol/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0.05mol，二价金属物质的量为0.15mol，开始消耗氢氧化钠体积为aml，消耗氢氧化钠物质的量为0.05mol3+0.15mol2+a10-3L5mol/L=0.1L5mol/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氧化物的质量，故D错误；故选D。4如图所示，m表示溶液中生
13、成沉淀的物质的量，n表示溶液中加入物质的量下列反应中，能按照如图曲线进行的是()A往Ca(OH)2和KOH的混合溶液中通入CO2B往AlCl3和NH4Cl的混合溶液中加NaOH溶液C往Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加Ba(OH)2溶液D往NH4Al(SO4)2溶液中加入NaOH溶液【答案】A5将一定质量的镁铝合金投入100mL一定物质的量浓度的盐酸中，合金全部溶解，向所得溶液中滴加5mol/LNaOH溶液至过量，生成沉淀的质量与加入氢氧化钠溶液的体积的关系如图所示；（1）当沉淀达到最大值时，Al(OH)3的质量；（2）原合金中Mg的质量；（3）盐酸的物质的量浓度。【答案】（
14、1）2.9g （2） 2.4g （3）4mol/L【解析】从图中横坐标可以看出，加入10mL的氢氧化钠溶液时，没有产生沉淀，此段是盐酸与氢氧化钠发生中和反应；当氢氧化钠继续加入时，沉淀不断增加，沉淀为氢氧化镁和氢氧化铝，直到沉淀最大值；加入10mL氢氧化钠溶液后继续滴加氢氧化钠溶液，则氢氧化铝参与反应，生成偏铝酸钠，故5.8g沉淀是氢氧化镁，(9.7-5.8)g=3.9g为氢氧化铝的质量；（1）氢氧化镁沉淀的质量为5.8g，氢氧化铝沉淀的质量为：(9.7-5.8)g=3.9g，答：当沉淀达到最大值时，Al(OH)3的质量为3.9g；（2）根据守恒法可知，n(Mg)=n(Mg(OH)2)=0.1mol，故镁的质量为：0.1mol24g/mol=2.4g，答：原合金中Mg的质量为2.4g；（3）当氢氧化钠加入量为80mL时，溶质均为NaCl，根据守恒法可知，n(HCl)=n(Cl-)=n(NaOH)=0.08L5mol/L=0.4mol，则该盐酸的物质的量浓度为：c(HCl)=4mol/L，答：盐酸的物质的量浓度为4mol/L。8 / 8
