铝的图像专题

数形结合思想在化学解题中的应用以化学知识为载体，将化学问题抽象成数学问题，利用数学工具通过计算和推理，解决化学问题，是图象分析法的解题特点．“镁、铝图象题”是接触到最多的图象题．1．可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图象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→沉淀不变图象离子方程式Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2OAl3＋＋4OH－===AlO－2＋2H2O3AlO－2＋Al3＋＋6H2O===4Al(OH)3↓沉淀的量0～3：n[Al(OH)3]＝13n(NaOH)3～4：n[Al(OH)3]＝4n(Al3＋)－n(OH－)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→沉淀不变图象离子方程式AlO－2＋H2O＋H＋===Al(OH)3↓Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2OAlO－2＋4H＋===Al3＋＋2H2OAl3＋＋3AlO－2＋6H2O===4Al(OH)3↓沉淀的量0～1：n[Al(OH)3]＝n(H＋)1～4：n[Al(OH)3]＝13[4n(AlO－2)－n(H＋)]3．向Mg2＋与Al3＋的酸性溶液中逐渐加入强碱溶液现象无明显现象→出现沉淀→沉淀最多→部分溶解→不变图象离子方程式H＋＋OH－===H2OAl3＋＋3OH－===Al(OH)3↓Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O1．(2011·临沂期中)amolNaOH溶液逐滴加入到bmolAlCl3溶液中，沉淀逐渐增多，后又逐渐减少，但最终仍有沉淀剩余，则剩余沉淀的物质的量为()A.a3molB．bmolC．(4b－a)molD．(4a－b)mol[解析]根据题意，发生反应：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓①、Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O②，反应①生成的Al(OH)3的物质的量为bmol；反应②溶解的Al(OH)3的物质的量为(a－3b)mol，故剩余沉淀的物质的量为b－(a－3b)＝(4b－a)mol.[答案]C2．将AlCl3溶液和氢氧化钠溶液等体积混合，得到的沉淀中所含铝元素与溶液中所含铝元素相等，则原AlCl3与NaOH两溶液的物质的量浓度之比可能是()A．1∶3B．2∶3C．1∶4D．2∶7[解析]溶液中的Al元素可能有两种存在形式．(1)若AlCl3过量，溶液中以Al3＋形式存在：c(AlCl3)∶c(NaOH)＝(1＋1)∶3＝2∶3(2)若NaOH过量，溶液中以AlO形式存在：c(AlCl3)∶c(NaOH)＝1∶(3＋0.5)＝2∶7[答案]BD-23．把由NaOH、AlCl3、MgCl2三种固体组成的混合物，溶于足量水中后有0.58g白色沉淀生成，在所得的浑浊液中，逐滴加入0.5mol/L盐酸，加入盐酸的体积(V)与生成沉淀的质量(W)关系如图所示：(1)混合物中NaOH的质量为______________，混合物中AlCl3的质量为________________，混合物中MgCl2的质量为______________．(2)P点表示盐酸的体积是________．[解析](1)由图可知，当向所得溶液中加入10mL盐酸时，沉淀质量不变，说明混合物中NaOH过量，0.58g沉淀是Mg(OH)2.由镁原子守恒可知：n(MgCl2)＝n[Mg(OH)2]＝0.58g÷58g/mol＝0.01mol，m(MgCl2)＝0.95g.从10mL开始到沉淀最大值时反应的离子方程式为：AlO－2＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓，消耗盐酸的体积为20mL－10mL＝10mL，由铝原子守恒可知：n(AlCl3)＝n(AlO－2)＝n(H＋)＝0.01mol×0.5mol/L＝0.005mol，m(AlCl3)＝0.6675g.沉淀量最大处，溶液中的溶质只有NaCl，由钠、氯元素原子守恒可知：n(NaOH)＝n(Cl－)＝n(HCl)＋2n(MgCl2)＋3n(AlCl3)＝0.02L×0.5mol/L＋2×0.01mol＋3×0.005mol＝0.045mol，故m(NaOH)＝0.045mol×40g/mol＝1.8g.(2)P点时溶液中的溶质为NaCl、MgCl2、AlCl3，整个过程前后MgCl2、AlCl3的量不变，可看作加入的盐酸中和了原混合物中的NaOH，故有V(HCl)＝0.045mol÷0.5mol/L＝0.09L＝90mL.[答案](1)1.8g0.6675g0.95g(2)90mL