2020高考化学大一轮复习 第三章 金属及其化合物 第2节 考点3 铝及其化合物转化的图像分析课件

金属及其化合物第三章第二节镁、铝及其重要化合物考点3铝及其化合物转化的图像分析栏目导航01夯实考点03真题体验·直击高考02考点突破04配套训练夯实考点11．四个基本图像(1)可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像。【知识梳理】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______________________________________________图像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离子方程式A→B：________________________B→D：________________________A→B：______________________B→C：_______________________【答案】(1)先有白色沉淀产生，然后沉淀逐渐溶解先无明显现象，然后逐渐产生大量的白色沉淀Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2OAl3＋＋4OH－===AlO－2＋2H2OAl3＋＋3AlO－2＋6H2O===4Al(OH)3↓(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稀盐酸至过量稀盐酸中逐滴加偏铝酸盐溶液至过量现象______________________________________________________图像离子方程式A→B：____________________B→D：____________________A→B：____________________B→C：____________________【答案】(2)先生成白色沉淀，随后沉淀逐渐溶解先无明显现象，反应一段时间后逐渐产生白色沉淀AlO－2＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O4H＋＋AlO－2===Al3＋＋2H2OAl3＋＋3AlO－2＋6H2O===4Al(OH)3↓2．拓展图像①向AlCl3溶液中逐滴加入氨水或NaAlO2溶液至过量，图像如图(a)所示。②向NaAlO2溶液中逐滴加入AlCl3溶液或通入CO2至过量，图像如图(b)所示。③向MgCl2、AlCl3和盐酸的混合溶液(即将Mg、Al溶于过量盐酸所得的溶液)中逐滴滴入NaOH溶液至过量，图像如图(c)所示。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)。①NaOH、AlCl3②NaHCO3、H2SO4③NaAlO2、NaHSO4④Na2CO3、HCl⑤Na2CO3、NaHCO3、Ca(OH)2【答案】①③④【思维深化】2．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，用合适图像对应的标号填空。(1)向AlCl3溶液中加入氨水至过量：____________。(2)向AlCl3溶液中加入NaOH溶液至过量：________。(3)向AlCl3、MgCl2混合溶液中加入NaOH溶液至过量：________。(4)澄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)③(2)⑥(3)①(4)②(5)⑤(6)④【解析】(1)AlCl3与NH3·H2O反应生成Al(OH)3沉淀，沉淀不溶于NH3·H2O，故选③。(2)Al(OH)3溶于强碱NaOH，现象为先生成沉淀后又溶解，且沉淀量最大点左右加入NaOH的物质的量之比为3∶1，故选⑥。(3)加入NaOH溶液先生成沉淀至最大值，而Al(OH)3又溶于NaOH溶液，故选①。(4)由Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O，CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2知选②。(5)因NaOH先与HCl反应，后与AlCl3反应，故选⑤。(6)氨水先与HCl反应，再与AlCl3反应生成Al(OH)3沉淀，沉淀不溶解，故选④。考点突破21．下列曲线图(纵坐标为沉淀的量，横坐标为加入物质的量)与对应的选项相符合的是()涉及Al(OH)3沉淀的图像原理分析★★★★A．图①向1L浓度均为0.1mol·L－1的Ba(OH)2、NaAlO2混合溶液中加入0.1mol·L－1的稀H2SO4B．图②向1L浓度分别为0.1mol·L－1和0.3mol·L－1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1mol·L－1的稀NaOH溶液C．图③向烧碱溶液中滴加明矾溶液D．图④向AlCl3溶液中滴加过量氨水【答案】A【解析】A项，Ba(OH)2和NaAlO2中加入稀H2SO4，发生的反应依次为Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO2－4===BaSO4↓＋2H2O、AlO－2＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓、Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O，所以加1L稀H2SO4时，Ba(OH)2反应完，再加0.5L稀H2SO4时，AlO－2参加反应，再加1.5L稀H2SO4时，Al(OH)3全部溶解，正确；B项，向1L浓度分别为0.1mol·L－1和0.3mol·L－1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1mol·L－1的NaOH溶液，发生的反应依次为Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、OH－＋NH＋4===NH3·H2O、Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O，所以沉淀Al3＋和溶解Al(OH)3所用NaOH的量之比为3∶1，而图像上看到的是1∶1，错误；C项，向烧碱溶液中滴加明矾溶液，发生的反应依次是Al3＋＋4OH－===AlO－2＋2H2O、Al3＋＋3AlO－2＋6H2O===4Al(OH)3↓，错误；D项，AlCl3溶液中滴加过量氨水，沉淀不会溶解，错误。2．(2019·广西桂林月考)某无色稀溶液X中，可能含有下表所列离子中的某几种。阴离子CO2－3、SiO2－3、AlO－2、Cl－阳离子Al3＋、Fe3＋、Mg2＋、NH＋4、Na＋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Y体积(V)的关系如下图所示，下列说法正确的是()A．若Y是盐酸，则Oa段转化为沉淀的离子(上表中，下同)只有AlO－2B．若Y是盐酸，则溶液中可能含有的阳离子是Al3＋C．若Y是NaOH溶液，则bc段反应的离子方程式为Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2OD．若Y是NaOH溶液，则X溶液中只存在的四种离子是Al3＋、Fe3＋、NH＋4、Cl－【答案】C【解析】因溶液是无色的，所以肯定不含Fe3＋。加入盐酸后能形成的沉淀有Al(OH)3、H2SiO3，前者能溶于过量盐酸而后者不能，由图像知溶液中肯定含有AlO－2、SiO2－3，Oa段发生反应的离子为AlO－2、SiO2－3，ab段发生反应的离子为CO2－3，bc段则是Al(OH)3溶解，Al3＋与这三种酸根离子是不共存的，A项、B项均不正确；当向溶液中加入NaOH溶液时，生成的沉淀为Mg(OH)2、Al(OH)3，ab段是NH＋4与OH－发生反应，bc段是溶解Al(OH)3，因Mg2＋、Al3＋不能与CO2－3、SiO2－3、AlO－2共存，故此时溶液中的阴离子只有Cl－，则C项正确，D项错误。关于图像题的分析思路(1)看面：弄清纵、横坐标的含义。(2)看线：弄清线的变化趋势，每条线都代表着一定的化学反应过程。(3)看点：弄清曲线上拐点的含义，如与坐标轴的交点，曲线的交点、折点、最高点与最低点等。曲线的拐点代表着一个反应过程的结束或开始。3．(2018·湖北黄冈高三质检)向盛有100mLHNO3溶液的烧杯中加入一定量的Cu、Al合金(还原产物为NO)，充分反应后向溶液中加入1mol·L－1的NaOH溶液，产生沉淀的质量与所加溶液的体积的关系如下图所示。则原HNO3溶液的物质的量浓度是()A．0.4mol·L－1B．0.45mol·L－1C．0.525mol·L－1D．0.625mol·L－1【答案】C与Al(OH)3有关的图像计算★★★★【解析】沉淀最大时溶液为NaNO3，此时用去NaOH0.04L×1mol·L－1＝0.04mol，由钠元素守恒可知此时NaNO3为0.04mol，Cu2＋、Al3＋沉淀用去NaOH40mL－2.5mL＝37.5mL，即0.0375molNaOH，由电荷守恒可知，Cu、Al合金单质失去nmole－(带负电荷的电子)成为Cu2＋、Al3＋，则Cu2＋、Al3＋需结合nmolOH－(带负电荷的离子)才能生成电中性的Cu(OH)2、Al(OH)3，即Cu、Al失电子与后来结合OH－的物质的量相等，故Cu、Al合金与HNO3溶液反应时失去电子为0.0375mol，则HNO3溶液得到0.0375mol电子生成NO，而每生成1molNO转移3mole－，故生成NO0.0375mol÷3＝0.0125mol，由N元素守恒可知反应前的硝酸HNO3物质的量与反应后生成的NaNO3、NO的物质的量之和相等，即0.04mol＋0.0125mol＝0.0525mol，则原HNO3溶液的物质的量浓度是0.0525mol÷0.1L＝0.525mol/L。4．某溶液中可能含有H＋、NH＋4、Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、CO2－3、SO2－4、NO－3中的几种。①若加入锌粒，产生无色无味的气体；②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H＋、Mg2＋、Al3＋B．溶液中n(NH＋4)＝0.2molC．溶液中一定不含CO2－3，可能含有SO2－4和NO－3D．n(H＋)∶n(Al3＋)∶n(Mg2＋)＝1∶1∶1【答案】B【解析】由①知溶液中一定含有H＋，一定没有CO2－3、NO－3，由②知溶液中一定含有Mg2＋、Al3＋，由图像可知溶液中还一定含有NH＋4，且n(NH＋4)＝0.7mol－0.5mol＝0.2mol，n(H＋)＝0.1mol，n(Al3＋)＝0.8mol－0.7mol＝0.1mol，沉淀Al3＋、Mg2＋共消耗0.4molOH－，其中沉淀Al3＋消耗0.3molOH－，沉淀Mg2＋消耗0.1molOH－，根据Mg2＋～2OH－，可得n(Mg2＋)＝0.05mol，故只有选项B正确。与铝离子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＋、NH＋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NH＋4反应，最后才溶解Al(OH)3沉淀。(2)AlO－2与HCO－3的反应不属于水解相互促进的反应，而是HCO－3电离出的H＋与AlO－2发生的反应：AlO－2＋HCO－3＋H2O===Al(OH)3↓＋CO2－3。