PAGE1-熱點突破5用數形結合思想理解“鋁三角〞[解題策略]Al3＋、Al(OH)3、AlOeq\o\al(－,2)之間的轉化關系(“鋁三角〞)寫出上述轉化的離子方程式：(1)①Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)；②Al3＋＋3AlOeq\o\al(－,2)＋6H2O=4Al(OH)3↓；③Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓；(2)Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O；(3)Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O；(4)AlOeq\o\al(－,2)＋4H＋=Al3＋＋2H2O；(5)①AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)；②AlOeq\o\al(－,2)＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓(6)Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O授課提示：對應學生用書第45頁角度一借助圖像理解“鋁三角〞(四個根本圖像)1．可溶性鋁鹽溶液與NaOH溶液反響的兩個圖像操作向可溶性鋁鹽溶液中逐滴參加NaOH溶液至過量向NaOH溶液中逐滴參加可溶性鋁鹽溶液至過量現象立即產生白色沉淀→漸多→最多→漸少→消失無沉淀(有但即溶)→出現沉淀→漸多→最多→沉淀不消失圖像離子方程式Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2OAl3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O，3AlOeq\o\al(－,2)＋Al3＋＋6H2O=4Al(OH)3↓2.偏鋁酸鹽溶液與鹽酸反響的兩個圖像操作向偏鋁酸鹽溶液中逐滴參加稀鹽酸至過量向稀鹽酸中逐滴參加偏鋁酸鹽溶液至過量現象立即產生白色沉淀→漸多→最多→漸少→消失無沉淀(有但即溶)→出現沉淀→漸多→最多→沉淀不消失圖像離子方程式AlOeq\o\al(－,2)＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓，Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2OAlOeq\o\al(－,2)＋4H＋=Al3＋＋2H2O，Al3＋＋3AlOeq\o\al(－,2)＋6H2O=4Al(OH)3↓題組訓練1．模仿上述圖像，畫出“向MgCl2、AlCl3和鹽酸的混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液至過量〞的V(NaOH)沉淀圖像。解析：NaOH溶液逐滴滴入含Mg2＋、Al3＋、H＋的溶液時，OH－先與H＋反響，然后再與Mg2＋、Al3＋同時反響生成Mg(OH)2、Al(OH)3，Mg2＋和Al3＋同時沉淀完全后溶解Al(OH)3。答案：2．(1)向含MgCl2、AlCl3、鹽酸、NH4Cl的混合溶液中，逐滴參加NaOH溶液至過量，畫出V(NaOH)-n(沉淀)圖像。(2)向NaOH、NaAlO2溶液中(假設各1mol)，逐滴參加HCl溶液，畫出沉淀的物質的量隨HCl溶液體積變化的圖像。(3)向NaOH、Na2CO3、NaAlO2溶液中(假設各1mol)，逐滴參加HCl溶液，畫出沉淀的物質的量隨HCl溶液體積變化的圖像。答案：(1)(2)(3)3．以下曲線圖(縱坐標為沉淀的量，橫坐標為參加溶液的體積)與對應的選項相符合的是()A．向1L濃度均為0.1mol·L－1的Ba(OH)2、NaAlO2混合溶液中參加0.1mol·L－1的稀H2SO4B．向1L濃度分別為0.1mol·L－1和0.3mol·L－1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中參加0.1mol·L－1的稀NaOH溶液C．向燒堿溶液中滴加明礬溶液D．向AlCl3溶液中滴加過量氨水解析：A項，Ba(OH)2和NaAlO2中參加H2SO4，發生的反響依次為Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓＋2H2O、AlOeq\o\al(－,2)＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓、Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O，所以加1LH2SO4時，Ba(OH)2反響完，再加0.5LH2SO4時AlOeq\o\al(－,2)參加反響，再加1.5LH2SO4時，Al(OH)3全部溶解，A正確；B項，向1L濃度分別為0.1mol·L－1和0.3mol·L－1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中參加0.1mol·L－1的NaOH溶液，發生的反響依次是Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓、OH－＋NHeq\o\al(＋,4)=NH3·H2O、Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O，所以沉淀Al3＋和溶解Al(OH)3所用NaOH的量之比為3∶1，而圖像上看到的是1∶1，B錯誤；C項，向燒堿溶液中滴加明礬溶液，發生的反響依次是Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O、Al3＋＋3AlOeq\o\al(－,2)＋6H2O=4Al(OH)3↓，所以無現象與產生沉淀量最大時參加的明礬的量之比為3∶1，C錯誤；D項，AlCl3溶液中滴加過量氨水，沉淀不會溶解，D錯誤。答案：A角度二可溶性鋁鹽與強堿反響的計算(數形結合)題組訓練4．向30mL1mol·L－1的AlCl3溶液中逐漸參加濃度為4mol·L－1的NaOH溶液，假設產生0.78g白色沉淀，那么參加的NaOH溶液的體積可能為()A．3mL B．7.5mLC．15mL D．17.5mL解析：n(AlCl3)＝0.03mol，n[Al(OH)3]＝0.01mol，由沉淀的物質的量小于氯化鋁的物質的量可推知此題可能有兩個答案：一是氫氧化鈉缺乏，二是氫氧化鈉過量。由兩者反響的離子方程式Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O可知，當堿的量缺乏時，那么V(NaOH)＝eq\f(0.03,4)L＝0.0075L＝7.5mL；當堿過量時，那么V(NaOH)＝eq\f(0.03×3＋0.02,4)L＝0.0275L＝27.5mL。答案：B5.(2022·湖南師大附中期中)將一定質量的Mg和Al的混合物投入500mL稀硫酸中，固體全部溶解并產生氣體。待反響完全后，向所得溶液中參加NaOH溶液，生成沉淀的物質的量與參加NaOH溶液的體積關系如下圖。那么以下說法正確的選項是()A．Mg和Al的總質量為8gB．硫酸的物質的量濃度為5mol·L－1C．NaOH溶液的物質的量濃度為5mol·L－1D．生成的H2在標準狀況下的體積為11.2L解析：由圖可知，堿的用量在0～20mL發生酸堿中和反響，20～200mL發生Mg2＋、Al3＋與堿生成沉淀的反響，200～240mL發生反響：Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O,200mL時生成沉淀最多，溶液中的溶質為Na2SO4。由圖像可知，反響最后剩余的沉淀為Mg(OH)2，那么n(Mg)＝n[Mg(OH)2]＝0.15mol，n(Al)＝n[Al(OH)3]＝0.2mol，那么Mg和Al的總質量為0.15mol×24g·mol－1＋0.2mol×27g·mol－1＝9g，A錯誤；由200～240mL發生反響：Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O，那么該反響消耗NaOH的量為n(NaOH)＝n[Al(OH)3]＝0.2mol，c(NaOH)＝eq\f(0.2mol,0.04L)＝5mol·L－1,200mL時生成沉淀最多，溶液中的溶質為硫酸鈉，那么c(H2SO4)＝eq\f(0.2L×5mol·L－1,0.5L×2)＝1mol·L－1，B錯誤，C正確；與硫酸反響生成氫氣的體積應為(0.15mol＋0.3mol)×22.4L·mol－1＝10.08L，D錯誤。答案：C6．將20mL0.25mol·L－1NaOH溶液參加到10mL0.15mol·L－1AlCl3溶液中，求生成沉淀的質量。解析：n(OH－)＝0.02L×0.25mol·L－1＝5×10－3moln(Al3＋)＝0.01L×0.15mol·L－1＝1.5×10－3mol由于3<eq\f(nOH－,nAl3＋)＝eq\f(5×10－3mol,1.5×10－3mol)＝eq\f(10,3)<4所以可認為先發生反響①，剩余的NaOH再發生反響②：Al3＋＋3OH－=Al(OH)3…………①Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O…………②反響①中：消耗n(OH－)＝3n(Al3＋)＝3×1.5×10－3mol＝4.5×10－3mol生成n[Al(OH)3]＝n(Al3＋)＝1.5×10－3mol反響②中：消耗n(OH－)＝5×10－3mol－4.5×10－3mol＝5×10－4mol消耗n[Al(OH)3]＝5×10－4mol故溶液中形成的沉淀m[Al(OH)3]＝(1.5×10－3mol－5×10－4mol)×78g·mol－1＝7.8×10－2答案：生成7.8×10－2g[備考提醒]求生成Al(OH)3的方法1．當n(OH－)≤3n(Al3＋)時，n[Al(OH)3]＝eq\f(1,3)n(OH－)；2．當3n(Al3＋)<n(OH－)<4n(Al3＋)時，n[Al(OH)3]＝4n(Al3＋)－n(OH－)；3．當n(OH－)≥4n(Al3＋)，n[Al(OH)3]＝0，無沉淀。課時作業(授課提示：對應學生用書第257頁)1．把X溶液逐滴滴入Y溶液中，與把Y溶液逐滴滴入X溶液中，反響現象不同的是()ABCDXNaHCO3NaAlO2NaHCO3MgCl2YCa(OH)2HClHClNaOH解析：A、C、D三項中，無論前者滴入后者還是后者滴入前者，反響現象均相同；B項，假設將NaAlO2溶液滴入鹽酸中，開始鹽酸過量，沒有沉淀生成，隨著NaAlO2溶液的增多，會產生Al(OH)3白色沉淀，假設將鹽酸滴入NaAlO2溶液中，開始鹽酸少量，會立即產生Al(OH)3白色沉淀，隨著鹽酸的過量，最后白色沉淀逐漸溶解，反響現象不同，符合題意。答案：B2．向明礬溶液里滴加Ba(OH)2溶液，當SOeq\o\al(2－,4)恰好沉淀完全時，鋁元素的存在形式是()A．一局部為Al(OH)3沉淀，一局部以Al3＋存在于溶液中B．一局部為Al(OH)3沉淀，一局部以AlOeq\o\al(－,2)形式存在于溶液中C．全部為Al(OH)3沉淀D．全部以AlOeq\o\al(－,2)形式存在于溶液中答案：D3．某燒杯中盛有含0.2molNH4Al(SO4)2的溶液，向其中緩緩參加4mol·L－1的NaOH溶液200mL，使其充分反響，此時燒杯中鋁元素的存在形式為()A．Al3＋和Al(OH)3 B．AlOeq\o\al(－,2)C．AlOeq\o\al(－,2)和Al(OH)3 D．Al(OH)3解析：n(Al3＋)＝0.2mol，n(NHeq\o\al(＋,4))＝0.2mol，n(OH－)＝0.8mol，根據反響順序，反響后，恰好生成0.2molAl(OH)3和0.2molNH3·H2O。答案：D4.如圖表示AlCl3溶液與NaOH溶液相互滴加過程中微粒的量的關系曲線。以下判斷錯誤的選項是()A．①線表示Al3＋的物質的量的變化B．x表示AlCl3的物質的量C．③線表示Al(OH)3的物質的量的變化D．④線表示AlOeq\o\al(－,2)的物質的量的變化答案：B5．以下圖像表示Al3＋與AlOeq\o\al(－,2)物質的量變化的曲線，實線表示Al3＋，虛線表示AlOeq\o\al(－,2)，其中正確的選項是()答案：B6.室溫下，在0.2mol·L－1Al2(SO4)3溶液中，逐滴參加1.0mol·L－1NaOH溶液，實驗測得溶液pH隨NaOH溶液體積變化曲線如圖，以下有關說法正確的選項是()A．a點時，溶液呈酸性的原因是Al3＋水解，離子方程式為Al3＋＋3OH－Al(OH)3B．a～b段，溶液pH增大，Al3＋濃度不變C．b～c段，參加的OH－主要用于生成Al(OH)3沉淀D．d點時，Al(OH)3沉淀開始溶解解析：A項，Al3＋水解的離子方程式為Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，錯誤；B項，a～b段，溶液pH增大，H＋濃度減小，鋁離子的水解平衡正向移動，Al3＋濃度減小，錯誤；C項，b～c段，發生反響：Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓，故b～c段，參加的OH－主要用于生成Al(OH)3沉淀，正確；D項，d點時，再滴加NaOH溶液，溶液的pH突增，說明沉淀已經溶解完畢，錯誤。答案：C7．以下圖像均為實驗過程中產生沉淀的物質的量(Y)與參加試劑的量(X)之間的關系圖，那么其中正確的選項是()A．向AlCl3溶液中逐滴參加NaOH溶液至過量且邊滴邊振蕩B．向NaAlO2溶液中逐滴滴加稀鹽酸至過量且邊滴邊振蕩C．向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴參加氫氧化鈉溶液直至過量D．向NaOH、Ba(OH)2、NaAlO2的混合溶液中逐漸通入二氧化碳至過量解析：A項，生成沉淀與溶解沉淀消耗NaOH的物質的量之比應為3∶1；B項，滴入HCl即可產生沉淀，且最終沉淀全部溶解，生成沉淀與溶解沉淀消耗鹽酸的量之比為1∶3；C項，滴加NaOH溶液，依次與溶液中Al3＋、NHeq\o\al(＋,4)、Al(OH)3反響，沉淀生成、溶解以及NHeq\o\al(＋,4)完全反響時消耗NaOH的量之比為3∶1∶1；D項，依次發生的反響：與Ba(OH)2反響生成BaCO3、與NaOH反響無沉淀生成、與NaAlO2反響生成Al(OH)3沉淀，最后與BaCO3反響沉淀溶解，即最終溶液中沉淀只有Al(OH)3。答案：C8.某混合溶液中，含溶質X、Y各0.1mol，向其中滴加0.1mol·L－1的Z溶液，所得沉淀的物質的量如圖，那么符合條件的X、Y、Z分別是()A．偏鋁酸鈉、氫氧化鋇、硫酸B．偏鋁酸鈉、氯化鋇、硫酸C．氯化鋁、氯化鎂、氫氧化鈉D．氯化鋁、氯化鐵、氫氧化鈉解析：含0.1molNaAlO2、0.1molBa(OH)2的溶液中參加0.1molH2SO4，恰好生成0.1molBaSO4，繼續參加0.05molH2SO4，與AlOeq\o\al(－,2)恰好生成0.1molAl(OH)3，再加0.15molH2SO4，Al(OH)3恰好溶解，A正確；含0.1molNaAlO2、0.1molBaCl2的溶液中先加0.05molH2SO4產生0.15mol沉淀，再加0.05molH2SO4，又生成0.05mol的沉淀，再加0.15molH2SO4，氫氧化鋁恰好溶解，B錯誤；含有0.1molAlCl3和0.1molMgCl2的溶液中，先加0.5molNaOH，生成沉淀0.2mol，再加0.1molNaOH，氫氧化鋁恰好完全溶解，C錯誤；含有0.1molAlCl3、0.1molFeCl3的溶液中參加0.6molNaOH，生成0.2mol沉淀，再加0.1molNaOH，氫氧化鋁恰好溶解，D錯誤。答案：A9.在Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中滴加NaOH溶液，生成沉淀的量與滴入NaOH溶液的體積關系如下圖，那么原混合液中Al2(SO4)3與MgSO4的物質的量濃度之比為()A．6∶1 B．3∶1C．2∶1 D．1∶2解析：溶解Al(OH)3耗堿10mL，那么生成Al(OH)3耗堿30mL，生成Mg(OH)2耗堿(50－30)mL＝20mL，故Al3＋與Mg2＋的濃度之比為1∶1，那么Al2(SO4)3與MgSO4的物質的量濃度之比為1∶2。答案：D10．(2022·福建泉州五校聯考)鎂鋁合金5.1g溶于300mL2mol/L鹽酸中，標準狀況下放出氣體的體積為5.6L，向反響后的溶液中參加500mLNaOH溶液充分反響，最終產生白色沉淀。以下有關說法不正確的選項是()A．5.1g鎂鋁合金中含有鎂、鋁的質量分別為2.4g、2.7gB．溶解5.1g鎂鋁合金時，剩余鹽酸的物質的量為0.1molC．生成白色沉淀的最大質量為13.6gD．假設白色沉淀只有Mg(OH)2，該NaOH溶液的物質的量濃度至少為1.2mol/L解析：鹽酸中n(HCl)＝300×10－3L×2mol/L＝0.6mol，H2中氫原子的物質的量n(H)＝eq\f(5.6L,22.4L·mol－1)×2＝0.5mol<0.6mol，說明鹽酸過量，合金全部溶解，設金屬鎂的物質的量為xmol，金屬鋁為ymol，那么有24g·mol－1×xmol＋27g·mol－1×ymol＝5.1g，根據得失電子守恒,2xmol＋3ymol＝eq\f(5.6L×2,22.4L·mol－1)，兩式聯立解得x＝y＝0.1mol。根據上述分析，合金中Mg、Al的質量分別是2.4g、2.7g，A正確；剩余鹽酸的物質的量為0.1mol，B正確；沉淀最大時，Mg全部轉化成Mg(OH)2，Al全部轉化成Al(OH)3，m(沉淀)＝m(合金)＋m(OH－)，n(OH－)＝n(合金失電子)＝n(H＋得電子)，因此沉淀的質量為5.1g＋0.5mol×17g·mol－1＝13.6g，C正確；根據溶液呈電中性，反響后的溶質為NaCl、NaAlO2，即n(Na＋)＝n(Cl－)＋n(AlOeq\o\al(－,2))＝0.6mol＋0.1mol＝0.7mol，因此NaOH溶液的物質的量濃度最小為eq\f(0.7mol,0.5L)＝1.4mol·L－1，D錯誤。答案：D11．以下圖像中，縱坐標為沉淀量，橫坐標為某溶液中參加的反響物的物質的量，選擇適宜圖像對應的序號填空。(1)AlCl3溶液中參加氨水至過量。________。(2)AlCl3溶液中參加NaOH溶液至過量。________。(3)AlCl3、MgCl2混合溶液中參加NaOH溶液至過量。________。(4)澄清石灰水中通入過量CO2。________。(5)含有少量鹽酸的AlCl3溶液中參加過量NaOH溶液。________。(6)含有少量HCl的AlCl3溶液中參加過量氨水。________。答案：(1)③(2)⑥(3)①(4)②(5)⑤(6)④12．鋁是一種應用廣泛的金屬，工業上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融電解制得。①鋁土礦的主要成分是Al2O3和SiO2等。從鋁土礦中提煉Al2O3的流程如下：②以螢石(CaF2)和純堿為原料制備冰晶石的流程如下：答復以下問題：(1)寫出反響1的化學方程式________________________________________________________________________________________________________________________。(2)濾液Ⅰ中參加CaO生成的沉淀是________，反響2的離子方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)E可作為建筑材料，化合物C是________，寫出由D制備冰晶石的化學方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)電解法制鋁的化學方程式是____________________________________________________________________________________________________________________，以石墨為電極，陽極產生的混合氣體的成分是________。答案：(1)2NaOH＋SiO2=Na2SiO3＋H2O、2NaOH＋Al2O3=2NaAlO2＋H2O(2)CaSiO32AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋3H2O=2Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3)[或AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)](3)濃H2SO412HF＋3Na2CO3＋2Al(OH)3=2Na3AlF6＋3CO2＋9H2O(4)2Al2O3eq\o(=,\s\up7(高溫),\s\do5(通電，Na3AlF6))4Al＋3O2↑O2、CO2(CO)13．(2022·寶雞檢測)某研究性學習小組為測定某含鎂3%～5%的鋁鎂合金(不含其他元素)中鎂的質量分數，設計了以下兩種不同實驗方案進行探究，請根據他們的設計答復有關問題。[探究一]實驗方案：鋁鎂合金eq\o(→,\s\up7(NaOH溶液))測定剩余固體質量。問題討論：(1)實驗中發生反響的化學方程式是_____________________________________________