2018版高考化学一轮复习热点突破5用数形结合思想理解“铝三角”练习新人教版.doc

1、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之间的转化关系(“铝三角”)写出上述转化的离子方程式：(1)Al33NH3H2O=Al(OH)33NH；Al33AlO6H2O=4Al(OH)3；Al33OH=Al(OH)3；(2)Al(OH)33H=Al33H2O；(3)Al34OH=AlO2H2O；(4)AlO4H=Al32H2O；(5)AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO；AlOHH2O=Al(OH)3(6)Al(OH)3OH=AlO2H2O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

2、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离子方程式Al33OH=Al(OH)3，Al(OH)3OH=AlO2H2OAl34OH=AlO2H2O，3AlOAl36H2O=4Al(OH)32.偏铝酸盐溶液与盐酸反应的两个图像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离子方程式AlOHH2O=Al(OH)3，Al(OH)33H=Al33H2OAl

3、O4H=Al32H2O，Al33AlO6H2O=4Al(OH)3题组训练1模仿上述图像，画出“向MgCl2、AlCl3和盐酸的混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液至过量”的V(NaOH)沉淀图像。解析：NaOH溶液逐滴滴入含Mg2、Al3、H的溶液时，OH先与H反应，然后再与Mg2、Al3同时反应生成Mg(OH)2、Al(OH)3，Mg2和Al3同时沉淀完全后溶解Al(OH)3。答案：2(1)向含MgCl2、AlCl3、盐酸、NH4Cl的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液至过量，画出V(NaOH)n(沉淀)图像。(2)向NaOH、NaAlO2溶液中(假设各1 mol)，逐滴加入HCl溶液，画出沉淀的物

4、质的量随HCl溶液体积变化的图像。(3)向NaOH、Na2CO3、NaAlO2溶液中(假设各1 mol)，逐滴加入HCl溶液，画出沉淀的物质的量随HCl溶液体积变化的图像。答案：(1)(2)(3)3下列曲线图(纵坐标为沉淀的量，横坐标为加入溶液的体积)与对应的选项相符合的是()A向1 L浓度均为0.1 molL1的Ba(OH)2、NaAlO2混合溶液中加入0.1 molL1的稀H2SO4B向1 L浓度分别为0.1 molL1和0.3 molL1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1 molL1的稀NaOH溶液C向烧碱溶液中滴加明矾溶液D向AlCl3溶液中滴加过量氨水解析：A项，Ba(O

5、H)2和NaAlO2中加入H2SO4，发生的反应依次为Ba22OH2HSO=BaSO42H2O、AlOHH2O=Al(OH)3、Al(OH)33H=Al33H2O，所以加1 L H2SO4时，Ba(OH)2反应完，再加0.5 L H2SO4时AlO参加反应，再加1.5 L H2SO4时，Al(OH)3全部溶解，A正确；B项，向1 L浓度分别为0.1 molL1和0.3 molL1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1 molL1的NaOH溶液，发生的反应依次是Al33OH=Al(OH)3、OHNH=NH3H2O、Al(OH)3OH=AlO2H2O，所以沉淀Al3和溶解Al(OH)3所用

6、NaOH的量之比为31，而图像上看到的是11，B错误；C项，向烧碱溶液中滴加明矾溶液，发生的反应依次是Al34OH=AlO2H2O、Al33AlO6H2O=4Al(OH)3，所以无现象与产生沉淀量最大时加入的明矾的量之比为31，C错误；D项，AlCl3溶液中滴加过量氨水，沉淀不会溶解，D错误。答案：A角度二可溶性铝盐与强碱反应的计算(数形结合)题组训练4向30 mL 1 molL1的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4 molL1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()A3 mLB7.5 mLC15 mL D17.5 mL解析：已知n(AlCl3)0.03

7、mol，nAl(OH)30.01 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。由两者反应的离子方程式Al33OH=Al(OH)3，Al(OH)3OH=AlO2H2O可知，当碱的量不足时，则V(NaOH) L0.007 5 L7.5 mL；当碱过量时，则V(NaOH) L0.027 5 L27.5 mL。答案：B5.(2017湖南师大附中期中)将一定质量的Mg和Al的混合物投入500 mL稀硫酸中，固体全部溶解并产生气体。待反应完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。则下列说法正确

8、的是()AMg和Al的总质量为8 gB硫酸的物质的量浓度为5 molL1CNaOH溶液的物质的量浓度为5 molL1D生成的H2在标准状况下的体积为11.2 L解析：由图可知，碱的用量在020 mL发生酸碱中和反应，20200 mL发生Mg2、Al3与碱生成沉淀的反应，200240 mL发生反应：Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O,200 mL时生成沉淀最多，溶液中的溶质为Na2SO4。由图像可知，反应最后剩余的沉淀为Mg(OH)2，则n(Mg)nMg(OH)20.15 mol，n(Al)nAl(OH)30.2 mol，则Mg和Al的总质量为0.15 mol24 gmol10.2 m

9、ol27 gmol19 g，A错误；由200240 mL发生反应：Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O，则该反应消耗NaOH的量为n(NaOH)nAl(OH)30.2 mol，c(NaOH)5 molL1,200 mL时生成沉淀最多，溶液中的溶质为硫酸钠，则c(H2SO4)1 molL1，B错误，C正确；与硫酸反应生成氢气的体积应为(0.15 mol0.3 mol)22.4 Lmol110.08 L，D错误。答案：C6将20 mL 0.25 molL1NaOH溶液加入到10 mL 0.15 molL1AlCl3溶液中，求生成沉淀的质量。解析：n(OH)0.02 L0.25 molL15

10、103 moln(Al3)0.01 L0.15 molL11.5103 mol由于34所以可认为先发生反应，剩余的NaOH再发生反应：Al33OH=Al(OH)3Al(OH)3OH=AlO2H2O反应中：消耗n(OH)3n(Al3)31.5103 mol4.5103 mol生成nAl(OH)3n(Al3)1.5103 mol反应中：消耗n(OH)5103 mol4.5103 mol5104 mol消耗nAl(OH)35104 mol故溶液中形成的沉淀mAl(OH)3(1.5103 mol5104 mol)78 gmol17.8102 g答案：生成7.8102 g沉淀备考提醒求生成Al(OH)3

11、的方法1当n(OH)3n(Al3)时，nAl(OH)3n(OH)；2当3n(Al3)n(OH)4n(Al3)时，nAl(OH)34n(Al3)n(OH)；3当n(OH)4n(Al3)，nAl(OH)30，无沉淀。课时作业(授课提示：对应学生用书第257页)1把X溶液逐滴滴入Y溶液中，与把Y溶液逐滴滴入X溶液中，反应现象不同的是()ABCDXNaHCO3NaAlO2NaHCO3MgCl2YCa(OH)2HClHClNaOH解析：A、C、D三项中，无论前者滴入后者还是后者滴入前者，反应现象均相同；B项，若将NaAlO2溶液滴入盐酸中，开始盐酸过量，没有沉淀生成，随着NaAlO2溶液的增多，会产生A

12、l(OH)3白色沉淀，若将盐酸滴入NaAlO2溶液中，开始盐酸少量，会立即产生Al(OH)3白色沉淀，随着盐酸的过量，最后白色沉淀逐渐溶解，反应现象不同，符合题意。答案：B2向明矾溶液里滴加Ba(OH)2溶液，当SO恰好沉淀完全时，铝元素的存在形式是()A一部分为Al(OH)3沉淀，一部分以Al3存在于溶液中B一部分为Al(OH)3沉淀，一部分以AlO形式存在于溶液中C全部为Al(OH)3沉淀D全部以AlO形式存在于溶液中答案：D3某烧杯中盛有含0.2 mol NH4Al(SO4)2的溶液，向其中缓缓加入4 molL1的NaOH溶液200 mL，使其充分反应，此时烧杯中铝元素的存在形式为()A

13、Al3和Al(OH)3BAlOCAlO和Al(OH)3 DAl(OH)3解析：n(Al3)0.2 mol，n(NH)0.2 mol，n(OH)0.8 mol，根据反应顺序，反应后，恰好生成0.2 mol Al(OH)3和0.2 mol NH3H2O。答案：D4.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：B5下列图像表示Al3与AlO物质的量变化的曲线，实线表示Al3，虚线表示AlO，其中正确的是()答案：B6.室温下

14、，在0.2 molL1Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0 molL1NaOH溶液，实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化曲线如图，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段，溶液pH增大，Al3浓度不变Cbc段，加入的OH主要用于生成Al(OH)3沉淀Dd点时，Al(OH)3沉淀开始溶解解析：A项，Al3水解的离子方程式为Al33H2OAl(OH)33H，错误；B项，ab段，溶液pH增大，H浓度减小，铝离子的水解平衡正向移动，Al3浓度减小，错误；C项，bc段，发生反应：Al33OH=Al(OH)3，故bc段，加入的OH

15、主要用于生成Al(OH)3沉淀，正确；D项，d点时，再滴加NaOH溶液，溶液的pH突增，说明沉淀已经溶解完毕，错误。答案：C7下列图像均为实验过程中产生沉淀的物质的量(Y)与加入试剂的量(X)之间的关系图，则其中正确的是()A向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量且边滴边振荡B向NaAlO2溶液中逐滴滴加稀盐酸至过量且边滴边振荡C向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液直至过量D向NaOH、Ba(OH)2、NaAlO2的混合溶液中逐渐通入二氧化碳至过量解析：A项，生成沉淀与溶解沉淀消耗NaOH的物质的量之比应为31；B项，滴入HCl即可产生沉淀，且最终沉淀全部溶解，生成沉淀与溶

16、解沉淀消耗盐酸的量之比为13；C项，滴加NaOH溶液，依次与溶液中Al3、NH、Al(OH)3反应，沉淀生成、溶解以及NH完全反应时消耗NaOH的量之比为311；D项，依次发生的反应：与Ba(OH)2反应生成BaCO3、与NaOH反应无沉淀生成、与NaAlO2反应生成Al(OH)3沉淀，最后与BaCO3反应沉淀溶解，即最终溶液中沉淀只有Al(OH)3。答案：C8.某混合溶液中，含溶质X、Y各0.1 mol，向其中滴加0.1 molL1的Z溶液，所得沉淀的物质的量如图，则符合条件的X、Y、Z分别是()A偏铝酸钠、氢氧化钡、硫酸B偏铝酸钠、氯化钡、硫酸C氯化铝、氯化镁、氢氧化钠D氯化铝、氯化铁、氢

17、氧化钠解析：含0.1 mol NaAlO2、0.1 mol Ba(OH)2的溶液中加入0.1 mol H2SO4，恰好生成0.1 mol BaSO4，继续加入0.05 mol H2SO4，与AlO恰好生成0.1 mol Al(OH)3，再加0.15 mol H2SO4，Al(OH)3恰好溶解，A正确；含0.1 mol NaAlO2、0.1 mol BaCl2的溶液中先加0.05 mol H2SO4产生0.15 mol沉淀，再加0.05 mol H2SO4，又生成0.05 mol的沉淀，再加0.15 mol H2SO4，氢氧化铝恰好溶解，B错误；含有0.1 mol AlCl3和0.1 mol M

18、gCl2的溶液中，先加0.5 mol NaOH，生成沉淀0.2 mol，再加0.1 mol NaOH，氢氧化铝恰好完全溶解，C错误；含有0.1 mol AlCl3、0.1 mol FeCl3的溶液中加入0.6 mol NaOH，生成0.2 mol沉淀，再加0.1 mol NaOH，氢氧化铝恰好溶解，D错误。答案：A9.在Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中滴加NaOH溶液，生成沉淀的量与滴入NaOH溶液的体积关系如图所示，则原混合液中Al2(SO4)3与MgSO4的物质的量浓度之比为()A61 B31C21 D12解析：溶解Al(OH)3耗碱10 mL，则生成Al(OH)3耗碱30 mL

19、，生成Mg(OH)2耗碱(5030)mL20 mL，故Al3与Mg2的浓度之比为11，则Al2(SO4)3与MgSO4的物质的量浓度之比为12。答案：D10(2017福建泉州五校联考)镁铝合金5.1 g溶于300 mL 2 mol/L盐酸中，标准状况下放出气体的体积为5.6 L，向反应后的溶液中加入500 mL NaOH溶液充分反应，最终产生白色沉淀。下列有关说法不正确的是()A5.1 g镁铝合金中含有镁、铝的质量分别为2.4 g、2.7 gB溶解5.1 g镁铝合金时，剩余盐酸的物质的量为0.1 molC生成白色沉淀的最大质量为13.6 gD若白色沉淀只有Mg(OH)2，该NaOH溶液的物质的

20、量浓度至少为1.2 mol/L解析：盐酸中n(HCl)300103 L2 mol/L0.6 mol，H2中氢原子的物质的量n(H)20.5 mol0.6 mol，说明盐酸过量，合金全部溶解，设金属镁的物质的量为x mol，金属铝为y mol，则有24 gmol1x mol27 gmol1y mol5.1 g，根据得失电子守恒,2x mol3y mol，两式联立解得xy0.1 mol。根据上述分析，合金中Mg、Al的质量分别是2.4 g、2.7 g，A正确；剩余盐酸的物质的量为0.1 mol，B正确；沉淀最大时，Mg全部转化成Mg(OH)2，Al全部转化成Al(OH)3，m(沉淀)m(合金)m(

21、OH)，n(OH)n(合金失电子)n(H得电子)，因此沉淀的质量为5.1 g0.5 mol17 gmol113.6 g，C正确；根据溶液呈电中性，反应后的溶质为NaCl、NaAlO2，即n(Na)n(Cl)n(AlO)0.6 mol0.1 mol0.7 mol，因此NaOH溶液的物质的量浓度最小为1.4 molL1，D错误。答案：D11下列图像中，纵坐标为沉淀量，横坐标为某溶液中加入的反应物的物质的量，选择合适图像对应的序号填空。(1)AlCl3溶液中加入氨水至过量。_。(2)AlCl3溶液中加入NaOH溶液至过量。_。(3)AlCl3、MgCl2混合溶液中加入NaOH溶液至过量。_。(4)澄

22、清石灰水中通入过量CO2。_。(5)含有少量盐酸的AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液。_。(6)含有少量HCl的AlCl3溶液中加入过量氨水。_。答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)12铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下：以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下：回答下列问题：(1)写出反应1的化学方程式_。(2)滤液中加入CaO生成的沉淀是_，反应2的离子方程式为_。(3)E可作为建筑材料，化合物C是_，写出由D制备冰晶石的化学方程式_。(4)电解法制铝的化学方程式是_，以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是_。答案：(1)2NaOHSiO2=Na2SiO3H2O、2NaOHAl2O3=2NaAlO2H2O(2)CaSiO32AlOCO23H2O=2Al(OH)3CO或AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO(3)浓H2SO412HF3