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新高考化学一轮复习考点巩固练习12 铝三角及其转化关系（解析版）
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实现上述各步转化的离子方程式：
(1)①Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NHeq \\al(＋,4)
②Al3＋＋3AlOeq \\al(－,2)＋6H2O===4Al(OH)3↓
③Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
(2)Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
(3)Al3＋＋4OH－===AlOeq \\al(－,2)＋2H2O
(4)AlOeq \\al(－,2)＋4H＋===Al3＋＋2H2O
(5)①AlOeq \\al(－,2)＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCOeq \\al(－,3) ②AlOeq \\al(－,2)＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓
(6)Al(OH)3＋OH－===AlOeq \\al(－,2)＋2H2O
2．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)。
(2)偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图象。
3.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]＝eq \f(1,3)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1 ml)，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)NHeq \\al(＋,4)＋OH－===NH3·H2O
(4)Al(OH)3＋OH－===AlOeq \\al(－,2)＋2H2O
5．向NaOH、Na2CO3、NaAlO2溶液中(假设各1 ml)，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)AlOeq \\al(－,2)＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓
(3)COeq \\al(2－,3)＋H＋===HCOeq \\al(－,3)，HCOeq \\al(－,3)＋H＋===CO2↑＋H2O
(4)Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
6．与Al3＋、AlOeq \\al(－,2)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＋、NHeq \\al(＋,4)、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NHeq \\al(＋,4)反应，最后才溶解Al(OH)3沉淀。
(2)AlOeq \\al(－,2)与HCOeq \\al(－,3)的反应不属于水解相互促进的反应，而是HCOeq \\al(－,3)电离出的H＋与AlOeq \\al(－,2)发生反应：AlOeq \\al(－,2)＋HCOeq \\al(－,3)＋H2O===Al(OH)3↓＋COeq \\al(2－,3)。
【典例精析】
1．向0.1 L浓度均为0.1 ml·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＋、AlOeq \\al(－,2)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AlOeq \\al(－,2)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1 ml/L Ba(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)3
B．原混合液中c[Al2(SO4)3]：c(AlCl3)=1：1
C．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1mlAl2(SO4)3中完全被沉淀所需Ba(OH)2量为3ml，3mlBa(OH)2提供6mlOH-，1mlAl2(SO4)3中含有2mlAl3+，由反应Al3++3OH-═Al(OH)3↓可知，1mlAl2(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3mlBaSO4、2mlAl(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×1ml/L=3ml，由生成硫酸钡可知3n[Al2(SO4)3]=n[Ba(OH)2]，故n[Al2(SO4)3]=1ml，由氯化铝与氢氧化钡生成氢氧化铝可知3n(AlCl3)=2n[Ba(OH)2]=6ml，故n(AlCl3)=2ml，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0.1ml·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0.04mlNaOH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-)=0.04ml，加入0.05mlNaOH时，沉淀由最大值减小为最小值，故0.01mlNaOH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)=0.01ml，所以n[Mg(OH)2]==0.005ml，溶液中n(Cl-)=3n[Al(OH)3]=0.03ml，原溶液中n(SO42-)=n[Mg(OH)2]=0.005ml，所以原溶液中Cl-与SO42-的物质的量之比为0.03ml:0.005ml=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0.1ml，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0.1ml，则合金中镁、铝的物质的量也均为0.1ml，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0.1ml，则消耗的氢氧化钠也为0.1ml，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．0.1ml镁离子沉淀消耗0.2mlNaOH，0.1ml铝离子沉淀消耗0.3mlNaOH，共消耗0.5mlNaOH，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=0.1ml，则剩余硫酸的物质的量为0.05ml，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．2 ml、3 ml、8 mlB．3 ml、2 ml、8 ml
C．2 ml、3 ml、4 mlD．3 ml、2 ml、4 ml
【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1ml，1ml过氧化钠产生2ml氢氧化钠，则氢氧化铝是2ml，根据铝原子守恒可知铝离子的物质的量也是2ml。加入8ml过氧化钠产生16ml氢氧化钠、4ml氧气，则根据图像可知生成的氨气是8ml-4ml＝4ml，与铵根反应的氢氧化钠是4ml，与铝离子反应的氢氧化钠是6ml，则与镁离子反应的氢氧化钠是16ml-4ml＝6ml，所以镁离子的物质的量是3ml，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3 ml/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)=0.1 ml，n( HCl)=n (NaOH )=3 ml/L×0.1 L=0.3 ml，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5ml/LNaOH溶液，所加NaOH溶液的体积(mL)与沉淀的物质的量(ml)关系如图。下列叙述不正确的是（ ）
A．x-y=0.01ml
B．原溶液中c(Cl-)=1.65ml/L
C．原溶液的c(H+)=0.2ml/L
D．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-)=5ml/L×(35-33)mL×0.001L/mL=0.01ml，即x-y=0.01ml，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)=5ml/L×0.033L=0.165ml，则原溶液中Cl-的物质的量浓度c(Cl-)==1.65ml/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×5ml/L=0.02ml，所以H+的物质的量浓度c(H+)=÷=0.2ml/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]= 0.01ml，则形成Al(OH)3沉淀消耗OH-的物质的量为0.03ml，Mg2+、Al3+结合OH-生成沉淀共消耗OH-的物质的量为5ml/L×(30-4)mL×0.001L/mL=0.13ml，则Mg2+形成沉淀消耗的OH-离子的物质的量为0.13ml-0.03ml=0.1ml，所以根据Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓可知，Mg2+的物质的量n(Mg2+)==0.05ml，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：
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=4
C．b=7，c=9
D．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8ml过氧化钠会生成4ml氧气，而图象中生成了6ml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2ml其他气体生成，而只能是氨气，则一定含有2ml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～aml之间时，没有沉淀生成，所以溶液中含有H+，由于加入8ml过氧化钠时生成的沉淀达到最大量5ml，8ml过氧化钠会生成16ml氢氧化钠，而生成2ml氢氧化铝、3ml氢氧化镁、2ml氨气消耗的氢氧化钠为：2ml×3+3ml×2+2ml=14ml，所以有2ml氢氧化钠与氢离子反应，氢离子的物质的量为2ml；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2ml的氢离子，需要消耗氢氧化钠2ml，则需要1ml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2ml铵根离子，图象中加入过氧化钠的物质的量在b～8ml时，与溶液中的铵根离子反应，需要消耗2ml OH-，2ml OH-需要1ml过氧化钠来生成，则b=8-1=7；上述反应过程中生成2ml氢氧化铝，图象中加入过氧化钠的物质的量在8~cml时，是溶解氢氧化铝，将2ml氢氧化铝完全溶解，消耗2ml的氢氧化钠，即需要1ml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0.2ml/L
D．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1ml二氧化碳生成1ml沉淀，所以 Ba2+为1ml，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2.5ml，根据BC段可知发生反应：2AlO2-+CO2+3H2O═2Al(OH)3↓+CO32-，故消耗二氧化碳0.5ml，即AlO2-的物质的量为1ml，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：2ml，阴离子所带负电荷为AlO2-、OH-所带：2.5ml+1ml=3.5ml，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1ml二氧化碳生成1ml沉淀，所以 Ba2+为1ml，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2.5ml，根据BC段可知发生反应：2AlO2-+CO2+3H2O═2A l(OH)3↓+CO32-，故消耗二氧化碳0.5ml，即AlO2-的物质的量为1ml，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：2ml，阴离子所带负电荷为AlO2-、OH-所带电荷：2.5ml+1ml=3.5ml，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+2ml=4ml，n=2，浓度为：=0.20ml/L，故C正确；
D.BC段反应的离子方程式：2AlO2-+CO2+3H2O═2A l(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：
【答案】
【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1ml/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)2 Mg(OH)2、Al(OH)3 (2)1.9 2.67 1.2 (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)==0.02ml，根据Mg原子守恒得：n(MgCl2)=n(Mg(OH)2)=0.02ml，m(MgCl2)=n(MgCl2)•M=0.02ml×95g/ml=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)=1ml/L×(0.03﹣0.01)L=0.02ml，根据Al原子守恒得n(AlCl3)=n(AlO2﹣)=0.02ml，m(AlCl3)=n(AlCl3)•M=0.02ml×133.5g/ml=2.67g；B点溶质为氯化钠，则n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=1ml/L×0.03L=0.03ml，其质量为：40g/ml×0.03ml=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)=0.02ml×2+0.02ml×3+0.03L×1ml/L=0.13ml，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。
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a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，SiO CO；CO＋2H＋=H2O＋CO2↑ Al(OH)3+3H+ =Al3++3H2O (2)Al3+、Mg2+、NH n(Mg2+):n(Al3+):n(NH)=1:2:4 NH+ OH-=NH3.H2O
【解析】
(1)若Y是盐酸，a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a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；a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1 ml)，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200 mL，再通入一定量的CO2，随后分别各取20 mL溶液，向其中逐滴滴入0.3 ml·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＋=H2O AlO＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓ Al(OH)3＋3H＋=Al3+＋3H2O (3) NaOH、Na2CO3 1∶1 (4)Na2CO3、NaHCO3 (5) 2.25 ml·L−1
【分析】
向NaOH、Na2CO3、NaAlO2溶液中(假设各1 ml)，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H2O，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)= 0.3 ml·L−1×0.15L×10=0.45ml，原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为；。
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
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)②
BC：(2)
AB：(4)
BC：(1)②
阳离子
H＋、K＋、Al3＋、、Mg2＋
阴离子
OH−、、、
溶 液
加入的物质
答案序号
⑴饱和石灰水
CO2
⑵AlCl3溶液
过量NH3
⑶含少量NaOH的NaAlO2
过量CO2
⑷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
溶 液
加入的物质
答案序号
⑴饱和石灰水
CO2
F
⑵AlCl3溶液
过量NH3
C
⑶含少量NaOH的NaAlO2
过量CO2
D
⑷含少量NaOH的NaAlO2
逐滴加稀盐酸
E
⑸MgCl2、AlCl3混合液
逐滴加NaOH至过量
A
⑹NaOH溶液
逐滴加AlCl3至过量
D
阴离子
CO、SiO、AlO、Cl－
阳离子
Al3＋、Fe3＋、Mg2＋、NH、Na＋
实现上述各步转化的离子方程式：
(1)①Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NHeq \\al(＋,4)
②Al3＋＋3AlOeq \\al(－,2)＋6H2O===4Al(OH)3↓
③Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
(2)Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
(3)Al3＋＋4OH－===AlOeq \\al(－,2)＋2H2O
(4)AlOeq \\al(－,2)＋4H＋===Al3＋＋2H2O
(5)①AlOeq \\al(－,2)＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCOeq \\al(－,3) ②AlOeq \\al(－,2)＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓
(6)Al(OH)3＋OH－===AlOeq \\al(－,2)＋2H2O
2．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)。
(2)偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图象。
3.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]＝eq \f(1,3)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1 ml)，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)NHeq \\al(＋,4)＋OH－===NH3·H2O
(4)Al(OH)3＋OH－===AlOeq \\al(－,2)＋2H2O
5．向NaOH、Na2CO3、NaAlO2溶液中(假设各1 ml)，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)AlOeq \\al(－,2)＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓
(3)COeq \\al(2－,3)＋H＋===HCOeq \\al(－,3)，HCOeq \\al(－,3)＋H＋===CO2↑＋H2O
(4)Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
6．与Al3＋、AlOeq \\al(－,2)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＋、NHeq \\al(＋,4)、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NHeq \\al(＋,4)反应，最后才溶解Al(OH)3沉淀。
(2)AlOeq \\al(－,2)与HCOeq \\al(－,3)的反应不属于水解相互促进的反应，而是HCOeq \\al(－,3)电离出的H＋与AlOeq \\al(－,2)发生反应：AlOeq \\al(－,2)＋HCOeq \\al(－,3)＋H2O===Al(OH)3↓＋COeq \\al(2－,3)。
【典例精析】
1．向0.1 L浓度均为0.1 ml·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＋、AlOeq \\al(－,2)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AlOeq \\al(－,2)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1 ml/L Ba(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)3
B．原混合液中c[Al2(SO4)3]：c(AlCl3)=1：1
C．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1mlAl2(SO4)3中完全被沉淀所需Ba(OH)2量为3ml，3mlBa(OH)2提供6mlOH-，1mlAl2(SO4)3中含有2mlAl3+，由反应Al3++3OH-═Al(OH)3↓可知，1mlAl2(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3mlBaSO4、2mlAl(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×1ml/L=3ml，由生成硫酸钡可知3n[Al2(SO4)3]=n[Ba(OH)2]，故n[Al2(SO4)3]=1ml，由氯化铝与氢氧化钡生成氢氧化铝可知3n(AlCl3)=2n[Ba(OH)2]=6ml，故n(AlCl3)=2ml，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0.1ml·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0.04mlNaOH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-)=0.04ml，加入0.05mlNaOH时，沉淀由最大值减小为最小值，故0.01mlNaOH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)=0.01ml，所以n[Mg(OH)2]==0.005ml，溶液中n(Cl-)=3n[Al(OH)3]=0.03ml，原溶液中n(SO42-)=n[Mg(OH)2]=0.005ml，所以原溶液中Cl-与SO42-的物质的量之比为0.03ml:0.005ml=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0.1ml，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0.1ml，则合金中镁、铝的物质的量也均为0.1ml，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0.1ml，则消耗的氢氧化钠也为0.1ml，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．0.1ml镁离子沉淀消耗0.2mlNaOH，0.1ml铝离子沉淀消耗0.3mlNaOH，共消耗0.5mlNaOH，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=0.1ml，则剩余硫酸的物质的量为0.05ml，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．2 ml、3 ml、8 mlB．3 ml、2 ml、8 ml
C．2 ml、3 ml、4 mlD．3 ml、2 ml、4 ml
【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1ml，1ml过氧化钠产生2ml氢氧化钠，则氢氧化铝是2ml，根据铝原子守恒可知铝离子的物质的量也是2ml。加入8ml过氧化钠产生16ml氢氧化钠、4ml氧气，则根据图像可知生成的氨气是8ml-4ml＝4ml，与铵根反应的氢氧化钠是4ml，与铝离子反应的氢氧化钠是6ml，则与镁离子反应的氢氧化钠是16ml-4ml＝6ml，所以镁离子的物质的量是3ml，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3 ml/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)=0.1 ml，n( HCl)=n (NaOH )=3 ml/L×0.1 L=0.3 ml，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5ml/LNaOH溶液，所加NaOH溶液的体积(mL)与沉淀的物质的量(ml)关系如图。下列叙述不正确的是（ ）
A．x-y=0.01ml
B．原溶液中c(Cl-)=1.65ml/L
C．原溶液的c(H+)=0.2ml/L
D．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-)=5ml/L×(35-33)mL×0.001L/mL=0.01ml，即x-y=0.01ml，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)=5ml/L×0.033L=0.165ml，则原溶液中Cl-的物质的量浓度c(Cl-)==1.65ml/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×5ml/L=0.02ml，所以H+的物质的量浓度c(H+)=÷=0.2ml/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]= 0.01ml，则形成Al(OH)3沉淀消耗OH-的物质的量为0.03ml，Mg2+、Al3+结合OH-生成沉淀共消耗OH-的物质的量为5ml/L×(30-4)mL×0.001L/mL=0.13ml，则Mg2+形成沉淀消耗的OH-离子的物质的量为0.13ml-0.03ml=0.1ml，所以根据Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓可知，Mg2+的物质的量n(Mg2+)==0.05ml，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：
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=4
C．b=7，c=9
D．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8ml过氧化钠会生成4ml氧气，而图象中生成了6ml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2ml其他气体生成，而只能是氨气，则一定含有2ml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～aml之间时，没有沉淀生成，所以溶液中含有H+，由于加入8ml过氧化钠时生成的沉淀达到最大量5ml，8ml过氧化钠会生成16ml氢氧化钠，而生成2ml氢氧化铝、3ml氢氧化镁、2ml氨气消耗的氢氧化钠为：2ml×3+3ml×2+2ml=14ml，所以有2ml氢氧化钠与氢离子反应，氢离子的物质的量为2ml；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2ml的氢离子，需要消耗氢氧化钠2ml，则需要1ml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2ml铵根离子，图象中加入过氧化钠的物质的量在b～8ml时，与溶液中的铵根离子反应，需要消耗2ml OH-，2ml OH-需要1ml过氧化钠来生成，则b=8-1=7；上述反应过程中生成2ml氢氧化铝，图象中加入过氧化钠的物质的量在8~cml时，是溶解氢氧化铝，将2ml氢氧化铝完全溶解，消耗2ml的氢氧化钠，即需要1ml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0.2ml/L
D．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1ml二氧化碳生成1ml沉淀，所以 Ba2+为1ml，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2.5ml，根据BC段可知发生反应：2AlO2-+CO2+3H2O═2Al(OH)3↓+CO32-，故消耗二氧化碳0.5ml，即AlO2-的物质的量为1ml，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：2ml，阴离子所带负电荷为AlO2-、OH-所带：2.5ml+1ml=3.5ml，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1ml二氧化碳生成1ml沉淀，所以 Ba2+为1ml，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2.5ml，根据BC段可知发生反应：2AlO2-+CO2+3H2O═2A l(OH)3↓+CO32-，故消耗二氧化碳0.5ml，即AlO2-的物质的量为1ml，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：2ml，阴离子所带负电荷为AlO2-、OH-所带电荷：2.5ml+1ml=3.5ml，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+2ml=4ml，n=2，浓度为：=0.20ml/L，故C正确；
D.BC段反应的离子方程式：2AlO2-+CO2+3H2O═2A l(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：
【答案】
【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1ml/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)2 Mg(OH)2、Al(OH)3 (2)1.9 2.67 1.2 (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)==0.02ml，根据Mg原子守恒得：n(MgCl2)=n(Mg(OH)2)=0.02ml，m(MgCl2)=n(MgCl2)•M=0.02ml×95g/ml=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)=1ml/L×(0.03﹣0.01)L=0.02ml，根据Al原子守恒得n(AlCl3)=n(AlO2﹣)=0.02ml，m(AlCl3)=n(AlCl3)•M=0.02ml×133.5g/ml=2.67g；B点溶质为氯化钠，则n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=1ml/L×0.03L=0.03ml，其质量为：40g/ml×0.03ml=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)=0.02ml×2+0.02ml×3+0.03L×1ml/L=0.13ml，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。
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a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，SiO CO；CO＋2H＋=H2O＋CO2↑ Al(OH)3+3H+ =Al3++3H2O (2)Al3+、Mg2+、NH n(Mg2+):n(Al3+):n(NH)=1:2:4 NH+ OH-=NH3.H2O
【解析】
(1)若Y是盐酸，a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a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；a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1 ml)，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200 mL，再通入一定量的CO2，随后分别各取20 mL溶液，向其中逐滴滴入0.3 ml·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＋=H2O AlO＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓ Al(OH)3＋3H＋=Al3+＋3H2O (3) NaOH、Na2CO3 1∶1 (4)Na2CO3、NaHCO3 (5) 2.25 ml·L−1
【分析】
向NaOH、Na2CO3、NaAlO2溶液中(假设各1 ml)，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H2O，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)= 0.3 ml·L−1×0.15L×10=0.45ml，原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为；。
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
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)②
BC：(2)
AB：(4)
BC：(1)②
阳离子
H＋、K＋、Al3＋、、Mg2＋
阴离子
OH−、、、
溶 液
加入的物质
答案序号
⑴饱和石灰水
CO2
⑵AlCl3溶液
过量NH3
⑶含少量NaOH的NaAlO2
过量CO2
⑷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
溶 液
加入的物质
答案序号
⑴饱和石灰水
CO2
F
⑵AlCl3溶液
过量NH3
C
⑶含少量NaOH的NaAlO2
过量CO2
D
⑷含少量NaOH的NaAlO2
逐滴加稀盐酸
E
⑸MgCl2、AlCl3混合液
逐滴加NaOH至过量
A
⑹NaOH溶液
逐滴加AlCl3至过量
D
阴离子
CO、SiO、AlO、Cl－
阳离子
Al3＋、Fe3＋、Mg2＋、NH、Na＋
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