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    2021年高考化学一轮复习讲义 第3章 专题突破12 用数形结合思想理解“铝三角”

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    2021年高考化学一轮复习讲义 第3章 专题突破12 用数形结合思想理解“铝三角”

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    专题突破12 用数形结合思想理解铝三角1Al3Al(OH)3AlO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)Al33NH3·H2O===Al(OH)33NHAl33AlO6H2O===4Al(OH)3Al33OH===Al(OH)3(2)Al(OH)33H===Al33H2O(3)Al34OH===AlO2H2O(4)AlO4H===Al32H2O(5)AlOCO22H2O===Al(OH)3HCOAlOHH2O===Al(OH)3(6)Al(OH)3OH===AlO2H2O2Al(OH)3沉淀生成有关的图像分析(1)可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像(从上述转化关系中选择符合图像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像方程式序号AB(1)BD(6)AB(3)BC(1)    (2)偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像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像方程式序号AB(5)BC(2)AB(4)BC(1) 理解应用1下列各组物质的无色溶液不用其他试剂即可鉴别的是________(填序号)NaOHAlCl3 NaHCO3H2SO4 NaAlO2NaHSO4 Na2CO3HCl Na2CO3NaHCO3Ca(OH)2答案 ①③④解析 都使用互滴法,两次操作应产生不同的现象。向含Al3的溶液中滴加NaOH溶液:先生成白色沉淀,后沉淀又逐渐溶解;向NaOH溶液中滴加含Al3的溶液:开始无沉淀产生,后产生白色沉淀,且沉淀不溶解。两次现象不同,可以鉴别。不论是NaHCO3溶液滴入H2SO4溶液中还是H2SO4溶液滴入NaHCO3溶液中都会立即产生气泡,现象相同,无法鉴别。NaHSO4===NaHSO,溶液显强酸性。向NaAlO2溶液中滴加NaHSO4:开始出现白色沉淀,后沉淀逐渐溶解;向NaHSO4溶液中滴加NaAlO2溶液:开始无现象,后出现白色沉淀。现象不同,可以鉴别。Na2CO3溶液中滴加盐酸:开始无现象,后产生气泡;向盐酸中滴加Na2CO3溶液:立即产生气泡。现象不同,可以鉴别。无论NaHCO3溶液还是Na2CO3溶液,加入Ca(OH)2溶液中都会产生白色沉淀,无法鉴别。2[HAl3NHAl(OH)3竞争OH能力顺序]HClMgCl2AlCl3NH4Cl溶液中(假设各1 mol)逐滴加入NaOH溶液沉淀的物质的量随NaOH溶液体积变化的图像如图(假设Mg2Al3结合OH能力相同)分析图像的变化情况回答下列问题(1)HAl3Al(OH)3NH四种微粒与OH反应的先后顺序依次为______________________________________________________________________________________________(2)依次写出各阶段的离子方程式OA______________________________________________________________________AB______________________________________________________________________BC______________________________________________________________________CD______________________________________________________________________答案 (1)HAl3NHAl(OH)3(2)HOH===H2OAl33OH===Al(OH)3Mg22OH===Mg(OH)2NHOH===NH3·H2OAl(OH)3OH===AlO2H2O3[OHAlOCOAl(OH)3竞争H的顺序]NaOHNa2CO3NaAlO2溶液中(假设各1 mol)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)OHCOHCOAlOAl(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OA______________________________________________________________________AB______________________________________________________________________BC______________________________________________________________________CD______________________________________________________________________答案 (1)OHAlOCOHCOAl(OH)3(2)OHH===H2OAlOHH2O===Al(OH)3COH===HCOHCOH===CO2H2OAl(OH)33H===Al33H2O非氧化还原反应的顺序一般为:先中和,再沉淀再弱酸弱碱最后沉淀溶解。题组一 涉及Al(OH)3沉淀的图像定性分析1[Al3AlO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线表示Al3的物质的量的变化Bx表示AlCl3的物质的量C线表示Al(OH)3的物质的量的变化D线表示AlO的物质的量的变化答案 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31,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。2(2020·宝鸡高三检测)室温下0.2 mol·L1 Al2(SO4)3溶液中逐滴加入1.0 mol·L1 NaOH溶液实验测得溶液pHNaOH溶液体积变化曲线如下图下列有关说法正确的是(  )Aa点时溶液呈酸性的原因是Al3水解离子方程式为Al33OHAl(OH)3Bab溶液pH增大Al3浓度不变Cbc加入的OH主要用于生成Al(OH)3沉淀Dd点时Al(OH)3沉淀开始溶解答案 C解析 A项,Al2(SO4)3为强酸弱碱盐,Al3水解使溶液显酸性,离子方程式应为Al33H2OAl(OH)33H,错误;B项,ab段,加入NaOH消耗H,使Al33H2OAl(OH)33H反应正向进行,Al3的浓度减小,错误;C项,bc段,pH变化不明显,说明OH主要用于生成Al(OH)3沉淀,正确。题组二 涉及Al(OH)3图像的计算3(2020·重庆质检)30 mL 1 mol·L1AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4 mol·L1NaOH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(  )A3 mL   B7.5 mL  C15 mL   D17.5 mL答案 B解析 解法一:把该题的信息转化为图像,用图像法求解,如图所示:当生成沉淀0.01 mol时需NaOH 0.03 mol0.11 mol,显然B项符合题意。解法二:已知n(AlCl3)0.03 moln[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,二是氢氧化钠比生成沉淀量最大时稍过量。当碱的量不足时,则V(NaOH) L0.007 5 L7.5 mL;当碱稍过量时,则V(NaOH) L0.027 5 L27.5 mL4现有AlCl3MgSO4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ClSO的物质的量之比为(  )A13   B23C61   D31答案 C解析 OA上升的直线表示生成Al(OH)3Mg(OH)2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Mg2消耗NaOH溶液0.1 L,因而n(AlCl3)n(MgSO4)21,所以n(Cl)n(SO)615某溶液中可能含有HNHMg2Al3Fe3COSONO中的几种若加入锌粒产生无色无味的气体若加入NaOH溶液产生白色沉淀且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示则下列说法正确的是(  )A溶液中的阳离子只有HMg2Al3B溶液中n(NH)0.2 molC溶液中一定不含CO可能含有SONODn(H)n(Al3)n(Mg2)111答案 B解析 知溶液中一定含有H,一定没有CONO,由及图像知溶液中一定含有Mg2Al3NH,且n(NH)0.7 mol0.5 mol0.2 moln(H)0.1 moln(Al3)0.8 mol0.7 mol0.1 mol,沉淀Al3Mg2共消耗0.4 mol OH,其中沉淀Al3消耗0.3 mol OH,沉淀Mg2消耗0.1 mol OH,根据Mg22OH,可得n(Mg2)0.05 mol,故只有选项B正确。可溶性铝盐与强碱反应的计算规律(1)求产物Al(OH)3的量n(OH)3n(Al3)时,n[Al(OH)3]n(OH)3n(Al3)n(OH)4n(Al3)时,n[Al(OH)3]4n(Al3)n(OH)n(OH)4n(Al3)时,n[Al(OH)3]0,无沉淀。(2)求反应物碱的量若碱不足(Al3未完全沉淀)n(OH)3n[Al(OH)3]若碱使生成的Al(OH)3部分溶解:n(OH)4n(Al3)n[Al(OH)3]

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