微专题12 铝三角及其转化关系-备战2022年高考化学考点微专题（解析版）

微专题12铝三角及其转化关系1．Al3＋、Al(OH)3、AlO之间的转化关系实现上述各步转化的离子方程式：(1)①Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH②Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓③Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓(2)Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O(3)Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O(4)AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O(5)①AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO　②AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓(6)Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O2．与Al(OH)3沉淀生成有关的图象分析(1)可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图象(从上述转化关系中选择符合图象变化的离子方程式，下同)。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 图象方程式序号AB：(1)③BD：(6)AB：(3)BC：(1)②(2)偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图象。操作偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过量稀盐酸中逐滴加入偏铝酸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→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失图象方程式序号AB：(5)②BC：(2)AB：(4)BC：(1)②3.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(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝n(OH－)；②当3n(Al3＋)＜n(OH－)＜4n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝4n(Al3＋)－n(OH－)；③当n(OH－)≥4n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝0，无沉淀。(2)求反应物碱的量①若碱不足(Al3＋未完全沉淀)，n(OH－)＝3n[Al(OH)3]；4．向HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl溶液中(假设各1mol)，逐滴加入NaOH溶液，沉淀的物质的量随NaOH溶液体积变化的图象如下。(假设Mg2＋、Al3＋结合OH－能力相同)分析图象的变化情况，依次写出各阶段的离子方程式：(1)OA：___________________________________。(2)AB：_____________________________________。(3)BC：_____________________________________。(4)CD：____________________________________。【答案】(1)H＋＋OH－===H2O(2)Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓(3)NH＋OH－===NH3·H2O(4)Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O5．向NaOH、Na2CO3、NaAlO2溶液中(假设各1mol)，逐滴加入HCl溶液，产生沉淀的物质的量随HCl溶液体积变化的图象如下： 分析图象的变化情况，写出各阶段的离子方程式：(1)OA：________________________________。(2)AB：___________________________________。(3)BC：______________________________________。(4)CD：____________________________________。【答案】(1)OH－＋H＋===H2O(2)AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓(3)CO＋H＋===HCO，HCO＋H＋===CO2↑＋H2O(4)Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O6．与Al3＋、AlO有关的离子反应的一般规律(1)当溶液中有多种离子时，要考虑离子之间的反应顺序，如向含有H＋、NH、Mg2＋、Al3＋的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，OH－先与H＋反应，再与Mg2＋、Al3＋反应生成沉淀，再与NH反应，最后才溶解Al(OH)3沉淀。(2)AlO与HCO的反应不属于水解相互促进的反应，而是HCO电离出的H＋与AlO发生反应：AlO＋HCO＋H2O===Al(OH)3↓＋CO。【典例精析】1．向0.1L浓度均为0.1mol·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(　　) 【答案】B【解析】往混合液中滴加盐酸，NaOH首先反应，然后NaAlO2与HCl反应产生Al(OH)3，最后Al(OH)3溶解变为AlCl3，有关化学方程式为NaOH＋HCl===NaCl＋H2O，NaAlO2＋HCl＋H2O===Al(OH)3↓＋NaCl，Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O，结合数值关系，可知B正确。2．Al3＋、AlO形成Al(OH)3图像的综合分析]如图表示AlCl3溶液与NaOH溶液相互滴加过程中微粒的量的关系曲线。下列判断错误的是(　　)A.①线表示Al3＋的物质的量的变化B.x表示AlCl3的物质的量C.③线表示Al(OH)3的物质的量的变化D.④线表示AlO的物质的量的变化【答案】选B。【解析】AlCl3溶液与NaOH溶液混合有两种方式：向AlCl3溶液中缓慢滴加NaOH溶液，开始有沉淀生成后沉淀溶解，且生成沉淀与沉淀溶解消耗的NaOH的物质的量之比为3∶ 1，显然符合题意，则x表示NaOH的物质的量，B项错误；另一种方式是向NaOH溶液中缓慢滴加AlCl3溶液，开始没有沉淀，后有沉淀生成，与本题图示情况不符。【专题精练】1．向含Al2(SO4)3和AlCl3的混合溶液中逐滴加入1mol/LBa(OH)2溶液至过量，加入Ba(OH)2溶液的体积和所得沉淀的物质的量的关系如图，下列说法不正确的是A．图中A点生成的沉淀是BaSO4和Al(OH)3B．原混合液中c[Al2(SO4)3]：c(AlCl3)=1：1C．AB段反应的离子方程式为：Al3++3OH-=Al(OH)3↓D．向D点溶液中通入CO2气体，立即产生白色沉淀【答案】B【分析】向含Al2(SO4)3 和AlCl3的混合溶液与Ba(OH)2溶液反应的实质是Al3+与OH-、Ba2+与之间的离子反应，如下Ba2++═BaSO4↓，Al3++3OH-═Al(OH)3↓，Al(OH)3+OH-═+2H2O，假设1molAl2(SO4)3中完全被沉淀所需Ba(OH)2量为3mol，3molBa(OH)2提供6molOH-，1molAl2(SO4)3中含有2molAl3+，由反应Al3++3OH-═Al(OH)3↓可知，1molAl2(SO4)3中的Al3+和 均沉淀完全，故从起点到A点，可以认为是硫酸铝与氢氧化钡恰好发生反应生成3molBaSO4、2molAl(OH)3沉淀，A点时完全沉淀，AB为氯化铝与氢氧化钡的反应，B点时溶液中Al3+完全沉淀，产生沉淀达最大值，溶液中溶质为BaCl2，BC为氢氧化铝与氢氧化钡反应，C点时氢氧化铝完全溶解，C点时氢氧化铝完全溶解，据此分析解题。 【解析】A．图中A点是Al2(SO4)3和Ba(OH)2的反应，故生成的沉淀是BaSO4和Al(OH)3，A正确；B．前3LBa(OH)2溶液与溶液中Al2(SO4)3反应，从3L-6L为Ba(OH)2溶液与溶液中AlCl3反应，二者消耗的氢氧化钡的物质的量相等为3L×1mol/L=3mol，由生成硫酸钡可知3n[Al2(SO4)3]=n[Ba(OH)2]，故n[Al2(SO4)3]=1mol，由氯化铝与氢氧化钡生成氢氧化铝可知3n(AlCl3)=2n[Ba(OH)2]=6mol，故n(AlCl3)=2mol，故原溶液中原混合液中c[Al2(SO4)3]：c(AlCl3)=1：2，B错误；C．AB段为氯化铝与氢氧化钡的反应，故离子方程式为Al3++3OH-═Al(OH)3↓，C正确；D．D点的溶液中含有，通入二氧化碳产生氢氧化铝白色沉淀，D正确；故答案为：B。2．现有AlCl3和MgSO4混合溶液，向其中不断加入0.1mol·L-1NaOH溶液，得到沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积如图所示。原溶液中Cl-与SO42-的物质的量之比为（）A．6：1B．1：3C．2：3D．3：1【答案】A【解析】由图可知加入0.04molNaOH时沉淀达最大量，沉淀组成为Mg(OH)2、Al(OH)3，根据氢氧根守恒可知2n[Mg(OH)2]+3n[Al(OH)3]=n(OH-)=0.04mol，加入0.05molNaOH时，沉淀由最大值减小为最小值，故0.01molNaOH恰好完全溶解氢氧化铝沉淀，根据反应Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O可知，n[Al(OH)3]=n(NaOH)=0.01mol，所以n[Mg(OH)2]==0.005mol，溶液中n(Cl-)=3n[Al(OH)3 ]=0.03mol，原溶液中n(SO42-)=n[Mg(OH)2]=0.005mol，所以原溶液中Cl-与SO42-的物质的量之比为0.03mol:0.005mol=6:1，故答案为A。3．将一定质量的合金投入稀溶液中，充分反应。向反应后的溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的溶液，生成沉淀的质量与所加溶液的体积关系如图所示。下列说法正确的是A．合金中的质量比为B．生成的气体体积为C．；D．合金充分反应后，剩余硫酸的物质的量为【答案】C【分析】由图可知，金属溶于硫酸时，硫酸过量，OA段发生，AB段镁离子、铝离子均转化成沉淀，120mL-140mL段发生，此段沉淀减少的物质的量为氢氧化铝即n(氢氧化铝)=0.1，则氢氧化镁的物质的量为0.1mol，结合氢氧化铝的物质的量以及溶解消耗20mL的氢氧化钠可求得氢氧化钠的浓度，据此分析。【解析】A．由以上分析可知氢氧化铝和氢氧化镁的物质的量均为0.1mol，则合金中镁、铝的物质的量也均为0.1mol，质量比为8:9，故A错误；B．气体未指明状况，无法根据物质的量计算体积，故B错误； C．120mL-140mL段消耗氢氧化钠20mL，发生，氢氧化铝为0.1mol，则消耗的氢氧化钠也为0.1mol，氢氧化钠的浓度为；B点时镁离子、铝离子完全沉淀，可知此时溶液为硫酸钠溶液，根据元素守恒：，而B点时消耗的氢氧化钠为120mL，，则，，故C正确；D．0.1mol镁离子沉淀消耗0.2molNaOH，0.1mol铝离子沉淀消耗0.3molNaOH，共消耗0.5molNaOH，消耗的NaOH体积为，可求的A点体积为20mL，剩余硫酸消耗的氢氧化钠为0.02×5=0.1mol，则剩余硫酸的物质的量为0.05mol，故D错误；故选：C。4．将Na2O2逐渐加入到含有Al3＋、Mg2＋、NH的混合液中并微热，产生沉淀和气体的物质的量与加入Na2O2的物质的量的关系如图所示，则原溶液中Al3＋、Mg2＋、NH的物质的量分别为A．2mol、3mol、8molB．3mol、2mol、8molC．2mol、3mol、4molD．3mol、2mol、4mol【答案】C【解析】将Na2O2逐渐加入到含有Al3＋、Mg2＋、NH4＋ 的混合液中并微热，过氧化钠首先与水反应生成氧气和氢氧化钠，生成的氢氧化钠先和Al3＋、Mg2＋、分别反应生成氢氧化铝、氢氧化镁、再与NH反应生成氨气，之后生成的氢氧化铝可以溶解在氢氧化钠溶液中。根据图像可知溶解氢氧化铝消耗过氧化钠是1mol，1mol过氧化钠产生2mol氢氧化钠，则氢氧化铝是2mol，根据铝原子守恒可知铝离子的物质的量也是2mol。加入8mol过氧化钠产生16mol氢氧化钠、4mol氧气，则根据图像可知生成的氨气是8mol-4mol＝4mol，与铵根反应的氢氧化钠是4mol，与铝离子反应的氢氧化钠是6mol，则与镁离子反应的氢氧化钠是16mol-4mol＝6mol，所以镁离子的物质的量是3mol，则C正确；答案选C。5．某同学设计了两种方案制备氢氧化铝，所用的稀盐酸与NaOH溶液均为3mol/L。下图是向X溶液与Y溶液中分别加入NaOH溶液或稀盐酸时产生沉淀的质量与加入溶液体积之间的关系。相关说法正确的是方案一：方案二：A．a曲线表示的是向X溶液中加入稀盐酸溶液B．方案二比方案一生成更多的气体C．在M点时，两种方案中所得溶液的溶质质量分数相同D．若M点以后再继续滴加相应的酸和碱，a，b两条曲线将重合为一条【答案】C【分析】 铝的物质的量n(Al)=0.1mol，n(HCl)=n(NaOH)=3mol/L×0.1L=0.3mol，根据反应：2A1+6HCl=2AlCl3+3H2↑；2A1+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑可知：盐酸恰好反应、碱过量。A．酸恰好和铝反应，所以X溶液中的溶质是氯化铝，向氯化铝溶液中加入氢氧化钠会立即产生沉淀；B．根据得失电子守恒判断方案一、方案二中生成气体的多少；C．根据原子守恒判断；D．根据反应：Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O，Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O判断。【解析】A．通过以上分析知，铝和盐酸恰好反应，所以溶液中的溶质是氯化铝。向氯化铝中加入氢氧化钠溶液，立即产生沉淀，所以a曲线表示的是向X溶液中加入NaOH溶液，A错误；B．根据得失电子守恒可知：铝质量相同，方案二和方案一生成氢气的气体在相同条件下的体积也应该相同，B错误；C．在M点时，沉淀达到最大值，所得溶液中溶质只有氯化钠。与向X溶液和Y溶液中分别加入NaOH和HCl的浓度及体积相等，根据原子守恒得M点时两方案中所得溶液浓度相等，C正确；D．M点时，Al(OH)3量相同,根据反应：Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O，Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O可知：消耗盐酸和氢氧化钠溶液体积不等，故两条曲线不可能重合为一条曲线，D错误；故合理选项是C。6．在100mL含Mg2+、Al3+、NH、H+、Cl-的溶液中，逐滴加入5mol/LNaOH溶液，所加NaOH溶液的体积(mL)与沉淀的物质的量(mol)关系如图。下列叙述不正确的是（） A．x-y=0.01molB．原溶液中c(Cl-)=1.65mol/LC．原溶液的c(H+)=0.2mol/LD．原溶液中n(Mg2+)：n(Al3+)=4：1【答案】D【分析】向溶液中滴加NaOH溶液，并结合图象可知，0～4mL时发生酸碱中和，4mL～30mL发生Mg2+、Al3+结合OH-生成沉淀的反应，30mL～33mL发生NH4+与OH-的反应，33mL～35mL发生氢氧化铝的溶解反应，然后利用离子反应方程式来计算解答。【解析】A.由图及离子反应可知x-y的值即为Al(OH)3的物质的量，设Al(OH)3的物质的量为n，Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，n[Al(OH)3]=n(OH-)=5mol/L×(35-33)mL×0.001L/mL=0.01mol，即x-y=0.01mol，故A正确；B.由图可知，加入33mLNaOH溶液时Cl-离子以NaCl存在，根据元素守恒可知此时溶液中n(Cl-)=n(Na+)=n(NaOH)=5mol/L×0.033L=0.165mol，则原溶液中Cl-的物质的量浓度c(Cl-)==1.65mol/L，故B正确；C.由图0～4mL时发生H++OH-=H2O，则H+的物质的量n(H+)=4mL×0.001L/mL×5mol/L=0.02mol，所以H+的物质的量浓度c(H+)=÷=0.2mol/L，故C正确；D.由4mL～30mL发生Mg2+、Al3+结合OH-生成沉淀的反应，则Al3++3OH-=Al(OH)3 ↓，n(Al3+)=n[Al(OH)3]=0.01mol，则形成Al(OH)3沉淀消耗OH-的物质的量为0.03mol，Mg2+、Al3+结合OH-生成沉淀共消耗OH-的物质的量为5mol/L×(30-4)mL×0.001L/mL=0.13mol，则Mg2+形成沉淀消耗的OH-离子的物质的量为0.13mol-0.03mol=0.1mol，所以根据Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓可知，Mg2+的物质的量n(Mg2+)==0.05mol，故原溶液中n(Mg2+)：n(Al3+)=0.05：0.01=5：1，故D错误；7．某混合溶液中，可能大量含有的离子如下表：阳离子H＋、K＋、Al3＋、、Mg2＋阴离子OH−、、、将Na2O2逐渐加入上述混合溶液中并微热，产生沉淀和气体如图所示。下列说法不正确的是A．上述混合溶液中一定大量含有H＋、、Al3＋、Mg2＋、B．图中a=4C．b=7，c=9D．此溶液还需要用焰色反应继续检验，才能确定溶液准确组成【答案】B【分析】根据图象中沉淀先增加后部分溶解可知，溶液中一定含有：Mg2+和Al3+，所以一定不含、 ，加入8mol过氧化钠会生成4mol氧气，而图象中生成了6mol气体，说明生成的气体除了过氧化钠和溶液反应生成的氧气之外，还一定有2mol其他气体生成，而只能是氨气，则一定含有2mol铵根离子，所以一定不含有氢氧根离子；图象中加入过氧化钠的物质的量在0～amol之间时，没有沉淀生成，所以溶液中含有H+，由于加入8mol过氧化钠时生成的沉淀达到最大量5mol，8mol过氧化钠会生成16mol氢氧化钠，而生成2mol氢氧化铝、3mol氢氧化镁、2mol氨气消耗的氢氧化钠为：2mol×3+3mol×2+2mol=14mol，所以有2mol氢氧化钠与氢离子反应，氢离子的物质的量为2mol；根据电中性原则，溶液中一定还含有阴离子，可知一定含有；不能确定溶液中是否含有K+，据此解答。【解析】A．根据上述分析可知，混合溶液中一定大量含有H＋、、Al3＋、Mg2＋、，故A正确；B．根据分析，溶液中含有2mol的氢离子，需要消耗氢氧化钠2mol，则需要1mol过氧化钠来生成，所以a=1，故B错误；C．根据分析，溶液中含有2mol铵根离子，图象中加入过氧化钠的物质的量在b～8mol时，与溶液中的铵根离子反应，需要消耗2molOH-，2molOH-需要1mol过氧化钠来生成，则b=8-1=7；上述反应过程中生成2mol氢氧化铝，图象中加入过氧化钠的物质的量在8~cmol时，是溶解氢氧化铝，将2mol氢氧化铝完全溶解，消耗2mol的氢氧化钠，即需要1mol的过氧化钠来生成，c=8+1=9，故C正确；D．由于不能确定溶液中是否含有K+，钾离子的检验常用焰色反应，故D正确；答案选B。8．现有易溶强电解质的混合溶液10L，其中可能含有、、、、、、、中的几种，向其中通入气体，产生沉淀的量与通入的量之间的关系如图所示，下列说法正确的是（） A．该溶液中能确定存在的离子是、、B．肯定不存在的离子是、C．若不能确定的离子中至少还存在一种阳离子，则该离子的最小浓度为0.2mol/LD．OA段反应的离子方程式：2+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+【答案】C【分析】通入二氧化碳，在OA段产生沉淀，说明一定含Ba2+，根据离子共存条件，一定不含SO42-，因二者反应会生成硫酸钡沉淀；在BC段产生沉淀，说明含AlO2-，AlO2-存在碱性环境，故一定含OH-，不含NH4+，因NH4+与OH-反应放氨气，根据OA段，通入1mol二氧化碳生成1mol沉淀，所以Ba2+为1mol，反应方程式为：Ba(OH)2+CO2=BaCO3↓+H2O，AB段沉淀不变，说明二氧化碳和OH-反应，结合OA段可知含OH-共2.5mol，根据BC段可知发生反应：2AlO2-+CO2+3H2O═2Al(OH)3↓+CO32-，故消耗二氧化碳0.5mol，即AlO2-的物质的量为1mol，CD段发生反应：CO32-+CO2+H2O═2HCO3-，DE段发生反应：BaCO3+CO2+H2O═Ba2++2HCO3-，根据电荷守恒，所含阳离子所带正电荷为Ba2+所带电荷：2mol，阴离子所带负电荷为AlO2-、OH-所带：2.5mol+1mol=3.5mol，故一定还含阳离子，根据电荷守恒，计算出所含阳离子物质的量，进而计算出浓度。【解析】通入二氧化碳，在OA段产生沉淀，说明一定含Ba2+，根据离子共存条件，一定不含SO42-，因二者反应会生成硫酸钡沉淀；在BC段产生沉淀，说明含AlO2-，AlO2- 存在碱性环境，故一定含OH-，不含NH4+，因NH4+与OH-反应放氨气，根据OA段，通入1mol二氧化碳生成1mol沉淀，所以Ba2+为1mol，反应方程式为：Ba(OH)2+CO2=BaCO3↓+H2O，AB段沉淀不变，说明二氧化碳和OH-反应，结合OA段可知含OH-共2.5mol，根据BC段可知发生反应：2AlO2-+CO2+3H2O═2Al(OH)3↓+CO32-，故消耗二氧化碳0.5mol，即AlO2-的物质的量为1mol，CD段发生反应：CO32-+CO2+H2O═2HCO3-，DE段发生反应：BaCO3+CO2+H2O═Ba2++2HCO3-，根据电荷守恒，所含阳离子所带正电荷为Ba2+所带：2mol，阴离子所带负电荷为AlO2-、OH-所带电荷：2.5mol+1mol=3.5mol，故一定还含阳离子；A.根据以上分析，该溶液中能确定存在的离子是Ba2+、AlO2-、OH-，故A错误；B.根据以上分析，该溶液中一定不含：NH4+、Cl-、SO42-，故B错误；C.不能确定离子中至少还存在一种阳离子存在，所给阳离子中还有K+、Na+没确定，可通过焰色反应来鉴别；根据电荷守恒，所含离子的物质的量设为n，则有：n+2mol=4mol，n=2，浓度为：=0.20mol/L，故C正确；D.BC段反应的离子方程式：2AlO2-+CO2+3H2O═2Al(OH)3↓+CO32-，故D错误；故答案为C。9．下面六个图中，横坐标为某溶液中加入某物质的量，纵坐标为生成沉淀的量。从A—F中选择符合表中各题要求的序号填入表中：溶液加入的物质答案序号⑴饱和石灰水CO2 ⑵AlCl3溶液过量NH3⑶含少量NaOH的NaAlO2过量CO2⑷含少量NaOH的NaAlO2逐滴加稀盐酸⑸MgCl2、AlCl3混合液逐滴加NaOH至过量⑹NaOH溶液逐滴加AlCl3至过量【答案】溶液加入的物质答案序号⑴饱和石灰水CO2F⑵AlCl3溶液过量NH3C⑶含少量NaOH的NaAlO2过量CO2D⑷含少量NaOH的NaAlO2逐滴加稀盐酸E⑸MgCl2、AlCl3混合液逐滴加NaOH至过量A ⑹NaOH溶液逐滴加AlCl3至过量D【解析】（1）CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O，CaCO3＋CO2＋H2O=Ca(HCO3)2，根据量的关系，故F符合；（2）Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH4＋，氢氧化铝不溶于弱碱，故C符合；（3）先发生2NaOH＋CO2=Na2CO3＋H2O，在发生2AlO2－＋CO2＋3H2O=2Al(OH)3↓＋CO32－，故D符合；（4）发生NaOH＋HCl="NaCl"＋H2O，AlO2－＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓，Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O，故E符合；（5）Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓，Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O，故A符合；（6）Al3＋＋4OH－=AlO2－＋2H2O，3AlO2－＋Al3＋＋H2O=4Al(OH)3↓，故D符合。10．把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后有1.16g白色沉淀，在所得的悬浊液中逐滴加入1mol/LHCl溶液，加入HCl溶液的体积V与生成沉淀的质量m的关系如下图所示.试回答：(1)A点的沉淀物的化学式为_______，B点的沉淀物的化学式为_______。(2)原混合物中MgCl2的质量是_______g，AlCl3的质量是_______g，NaOH的质量是_______g。(3)Q点HCl溶液加入量是_______mL.【答案】(1)Mg(OH)2Mg(OH)2、Al(OH)3(2)1.92.671.2(3)130【解析】(1)向水中固体组成的混合物溶液中加入盐酸时，0﹣A时沉淀的质量不变，说明此时盐酸和氢氧化钠反应，即：NaOH、MgCl2、AlCl3 三种固体组成的混合物溶于足量水后，溶液中NaOH过量，此时溶液中铝离子为偏铝酸根离子，溶液中存在的沉淀为Mg(OH)2；A﹣B段，有沉淀生成，应为盐酸和偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀，离子反应方程式为AlO2﹣+H++H2O=Al(OH)3↓，B点溶液中存在的溶质是氯化钠，沉淀为Mg(OH)2、Al(OH)3；(2)A点沉淀的是氢氧化镁，则：n(Mg(OH)2)==0.02mol，根据Mg原子守恒得：n(MgCl2)=n(Mg(OH)2)=0.02mol，m(MgCl2)=n(MgCl2)•M=0.02mol×95g/mol=1.9g；A﹣B段，盐酸和偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀，离子反应方程式为H2O+AlO2﹣+H+=Al(OH)3↓，根据HCl的体积知，n(AlO2﹣)=n(HCl)=1mol/L×(0.03﹣0.01)L=0.02mol，根据Al原子守恒得n(AlCl3)=n(AlO2﹣)=0.02mol，m(AlCl3)=n(AlCl3)•M=0.02mol×133.5g/mol=2.67g；B点溶质为氯化钠，则n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=1mol/L×0.03L=0.03mol，其质量为：40g/mol×0.03mol=1.2g(3)B﹣Q过程中，氢氧化镁和氢氧化铝都与盐酸反应生成氯化铝和氯化镁，所以Q点溶液中的溶质是氯化铝、氯化镁和氯化钠，原反应物为：NaOH、MgCl2、AlCl3和盐酸，对比知反应前后MgCl2、AlCl3不变，实际上相当于氢氧化钠和盐酸的反应，所以Q点可以看做氢氧化钠和盐酸二者恰好反应，n(NaOH)=n(HCl)，(1)中已分析：B点溶液中存在的溶质是氯化钠，由Na+离子和Cl﹣离子守恒得，原混合物中n(NaOH)=n(NaCl)=n(Cl﹣)=2n(MgCl2)+3n(AlCl3)+n(HCl)=0.02mol×2+0.02mol×3+0.03L×1mol/L=0.13mol，则V(HCl)==0.13L=130mL，点评：本题考查了镁铝化合物的有关计算，题目难度中等，明确曲线变化趋势及每段发生的化学反应是解本题关键，知道拐点代表的含义及溶液中溶质的成分，结合方程式、原子守恒对有关问题进行分析从而得出正确答案。11．某无色稀溶液X中，可能含有下表所列离子中的某几种。阴离子CO、SiO、AlO、Cl－ 阳离子Al3＋、Fe3＋、Mg2＋、NH、Na＋现取该溶液适量，向其中加入某试剂Y，产生沉淀的物质的量(n)与加入试剂体积(V)的关系如图所示。(1)若Y是盐酸，则oa段转化为沉淀的离子(指来源于X溶液的，下同)是________________，ab段发生反应的离子是________，bc段发生反应的离子方程式为__________。(2)若Y是NaOH溶液，则X中一定含有的阳离子是_____________，其物质的量之比为_________，ab段反应的离子方程式为____________。【答案】(1)AlO，SiOCO；CO＋2H＋=H2O＋CO2↑Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O(2)Al3+、Mg2+、NHn(Mg2+):n(Al3+):n(NH)=1:2:4NH+OH-=NH3.H2O【解析】(1)若Y是盐酸，oa段产生的沉淀可能为Al(OH)3或H2SiO3；ab段的特点为消耗了盐酸，但沉淀量不变，确定含CO；bc段沉淀部分溶液，确定为Al(OH)3和H2SiO3，所以oa段转化为沉淀的离子是AlO、SiO；ab段发生反应的离子是CO＋2H＋=H2O＋CO2↑，bc段发生反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O；(2)若Y为NaOH，根据沉淀量的变化确定一定含有Al3+、Mg2+、NH，结合图像bc段发生反应：Al(OH)3＋OH－=AlO＋2H2O；oa段发生反应：Al3+＋3OH－=Al(OH)3、Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2；ab段发生反应NH+OH-=NH3.H2O，NH反应需要NaOH的体积是2V，由于Al(OH)3溶解时需要的NaOH的体积是V，则生成Al(OH)2 需要的NaOH的体积是3V，而生成Mg(OH)2和Al(OH)3共消耗NaOH的体积为4V，则生成Mg(OH)2需要NaOH溶液的体积是V，从而确定n(Mg2+):n(Al3+):n(NH)=0.5:1:2=1：2：4。12．数形结合思想是化学学科的重要思维模式，请结合所学知识和以下图像作答：Ⅰ.向NaOH、Na2CO3、NaAlO2溶液中(假设各1mol)，逐滴加入HCl溶液，产生沉淀的物质的量随HCl溶液体积变化的图像如图：分析图像的变化情况，回答下列问题：(1)OH－、CO、HCO、AlO、Al(OH)3这五种微粒与H＋反应的先后顺序依次为_______。(2)依次写出各阶段的离子方程式：①OA：_______。②AB：_______③CD：________II.分别取等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各200mL，再通入一定量的CO2，随后分别各取20mL溶液，向其中逐滴滴入0.3mol·L－1的盐酸，在标准状况下产生CO2的体积(y轴)与所加入盐酸的体积(x轴)的关系如图(分A、B两种情况)：(3)在A情况下，溶质是_________(填化学式)，其物质的量之比为________。 (4)在B情况下，溶质是_________(填化学式)(5)原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为________。【答案】(1)OH－、AlO、CO、HCO、Al(OH)3(2)OH－＋H＋=H2OAlO＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓Al(OH)3＋3H＋=Al3+＋3H2O(3)NaOH、Na2CO31∶1(4)Na2CO3、NaHCO3(5)2.25mol·L−1【分析】向NaOH、Na2CO3、NaAlO2溶液中(假设各1mol)，逐滴加入HCl溶液，先NaOH和盐酸反应，再是NaAlO2和盐酸反应，再是Na2CO3和盐酸反应生成HCO，再是HCO和盐酸反应，再是Al(OH)3和盐酸反应。根据图形分析物质与盐酸反应及溶液中的溶质，再根据守恒计算出氢氧化的浓度。【解析】(1)OH－、CO、HCO、AlO、Al(OH)3这五种微粒与H＋反应的先后顺序依次为先发生酸碱中和反应，再是产生沉淀的阶段，再是沉淀不变的阶段，再是沉淀溶解的阶段，因此反应的先后顺序依次为OH－、、、、Al(OH)3；故答案为：OH－、、、、Al(OH)3。(2)①OA是酸碱中和反应，其离子方程式为OH－＋H＋=H2O；故答案为：OH－＋H＋=H2O。②AB：生成沉淀的阶段，偏铝酸根和氢离子、水反应生成沉淀；离子方程式为：＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓；故答案为：＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓。③CD是氢氧化铝沉淀溶解的阶段，离子方程式为：Al(OH)3＋3H＋=Al3+＋3H2O；故答案为：Al(OH)3＋3H＋=Al3+＋3H2O。(3)在A情况下，100mL到150mL阶段是与H＋反应生成二氧化碳气体和水，50mL到100mL是和H＋反应变为，0到50mL是OH－与H＋反应生成H2 O，因此溶质是NaOH、Na2CO3，根据OH－＋H＋=H2O，＋H＋=，都消耗等量的盐酸，因此其物质的量之比为1:1；故答案为：NaOH、Na2CO3；1∶1。(4)在B情况下，50mL到150mL是与H＋反应生成二氧化碳气体和水，0到50mL是和H＋反应变为，且前面消耗是盐酸比后者消耗的盐酸少，说明不仅是碳酸钠，还应该有碳酸氢钠，其溶质是Na2CO3、NaHCO3；故答案为：Na2CO3、NaHCO3。(5)根据反应后最终消耗150mL盐酸，最终溶质为NaCl，根据元素守恒得到n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=0.3mol·L−1×0.15L×10=0.45mol，原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为；。