2019高考化学总复习03金属及其化合物9镁铝及其化合物3新人教版

1、03 金属及其化合物金属及其化合物 第9讲 镁、铝及其化合物 考点三 用数形结合思想理解“铝三角” 李仕才 知 识 梳 理 1. 写出上述各步转化的离子方程式写出上述各步转化的离子方程式 _ _ _ _ _ _ _ _ _ 2 与与 Al(OH) 3沉淀生成有关的图像分析 沉淀生成有关的图像分析 (1)AlCl 3溶液与碱溶液反应的图像 溶液与碱溶液反应的图像 (从上述转化关系中选择符合图像变化的离子方程 从上述转化关系中选择符合图像变化的离子方程 式，下同式，下同) 操作操作 AlCl3溶液中逐滴加入溶液中逐滴加入NaOH溶液中逐滴加 溶液中逐滴加向向 AlCl3溶液中逐 溶液中逐 NaOH

2、溶液至过量 溶液至过量 入入 AlCl3溶液至过量 溶液至过量 滴加入氨水至过量滴加入氨水至过量 现象现象 _ _ _ _ 操作操作 AlCl3溶液中逐滴加入溶液中逐滴加入NaOH溶液中逐滴加 溶液中逐滴加向向 AlCl3溶液中逐 溶液中逐 NaOH溶液至过量 溶液至过量 入入 AlCl3溶液至过量 溶液至过量 滴加入氨水至过量滴加入氨水至过量 图像图像 方程式方程式 序号序号 AB： ：_ BC： ：_ AB： ：_ AB： ： _( 填填 1中序 中序 号，下同号，下同) BD： ：_ (2)NaAlO 2溶液与酸反应的图像 溶液与酸反应的图像 操作操作 NaAlO 2溶液中逐滴 溶液中逐

3、滴稀盐酸中逐滴加入稀盐酸中逐滴加入 加入稀盐酸至过量加入稀盐酸至过量 NaAlO 2溶液至过量 溶液至过量 _ _ _ 向向 NaAlO 2溶液中通 溶液中通 入入 CO2至过量 至过量 _ _ 现象现象 图像图像 方程式方程式 序号序号 AB： ：_ BC： ：_ AB： ：_ AB： ：_ BC： ：_ 答案答案 1 Al 3NH 3H2O=Al(OH)3 3NH 4 Al3OH =Al(OH) 3 Al3AlO 2 6H 2O=4Al(OH)3 Al(OH)3OH =AlO 2 2H 2O Al4OH =AlO 2 2H 2O AlO2CO22H 2O=Al(OH)3 HCO3 或或 2

4、 2AlO 2 CO23H 2O=2Al(OH)3 CO3 3 3 3 3 AlO2HH2O=Al(OH) 3 Al(OH) 3 3H =Al 3H 2O AlO24H =Al 2H 2O 2 (1)立即产生白色沉淀立即产生白色沉淀渐多渐多最多最多渐少渐少消失消失 无沉淀无沉淀(有但即溶有但即溶)出现沉淀出现沉淀渐多渐多最多最多沉淀不消失沉淀不消失 立即产生白色沉淀立即产生白色沉淀渐多渐多最多最多不消失不消失 (2) 立即产生白色沉淀立即产生白色沉淀渐多渐多最多最多渐少渐少消失消失 无沉淀无沉淀出现沉淀出现沉淀渐多渐多最多最多沉淀不消失沉淀不消失 立即产生白色沉淀立即产生白色沉淀渐多渐多最多最

5、多不消失不消失 3 3 基 础 自 测 1 下列各项操作中，下列各项操作中，能出现能出现“先产生沉淀，先产生沉淀，然后沉淀又溶解然后沉淀又溶解”现象的是现象的是 _ 。 向饱和碳酸钠溶液中通入过量的向饱和碳酸钠溶液中通入过量的 CO2 向向 NaAlO 2溶液中逐滴加入过量的稀盐酸 溶液中逐滴加入过量的稀盐酸 向向 AlCl3溶液中逐滴加入过量稀氢氧化钠溶液 溶液中逐滴加入过量稀氢氧化钠溶液 向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸 解析：解析： 中中Na2CO3与与CO2、 H2O反应生成 反应生成NaHCO3， 由于由于 Na 2CO3的溶解度比 的溶解度比NaHC

6、O 3 的大，因而只会产生沉淀；的大，因而只会产生沉淀；NaAlO 2溶液中加入稀盐酸，开始时产生白色沉淀 溶液中加入稀盐酸，开始时产生白色沉淀 Al(OH) 3， ， 当盐酸过量时，当盐酸过量时，Al(OH) 3又溶于盐酸； 又溶于盐酸；向向 AlCl3溶液中加入 溶液中加入 NaOH溶液，开始时产生白 溶液，开始时产生白 色沉淀色沉淀 Al(OH) 3，当 ，当 NaOH过量时， 过量时，Al(OH) 3又溶于 又溶于 NaOH； ；只会生成只会生成 H2SiO 3沉淀。 沉淀。 答案：答案： 2按要求画出图像。 按要求画出图像。 (1) 向向 MgCl2、AlCl3溶液中溶液中(假设各假

7、设各1 mol)，逐滴加入，逐滴加入NaOH溶液，画出沉淀的物质溶液，画出沉淀的物质 的量随的量随 NaOH溶液体积变化的图像。 溶液体积变化的图像。 (2) 向向 HCl、 、MgCl2、AlCl3、NH4Cl溶液中溶液中(假设各假设各 1 mol) ，逐滴加入，逐滴加入 NaOH溶液，画 溶液，画 出沉淀的物质的量随出沉淀的物质的量随 NaOH溶液体积变化的图像。 溶液体积变化的图像。 (3) 向向 NaOH、 、NaAlO 2溶液中 溶液中(假设各假设各 1 mol) ，逐滴加入，逐滴加入 HCl 溶液，画出沉淀的物质溶液，画出沉淀的物质 的量随的量随 HCl 溶液体积变化的图像。溶液体

8、积变化的图像。 (4) 向向 NaOH、 、Na2CO3、NaAlO 2溶液中 溶液中(假设各假设各 1 mol) ，逐滴加入，逐滴加入 HCl溶液，画出沉 溶液，画出沉 淀的物质的量随盐酸溶液体积变化的图像。淀的物质的量随盐酸溶液体积变化的图像。 答案：答案：(1) (2) (3) (4) 考向探究 好题冲关 Al 考向考向 1 、AlO2形成形成 Al(OH) 3图像的综合分析 图像的综合分析 3 【例【例 1】 】 有一块镁铝合金，其中镁与铝的质量比是有一块镁铝合金，其中镁与铝的质量比是 8 9。加入足量稀。加入足量稀 H2SO4使其 使其 完全溶解后，完全溶解后，再加入再加入 NaOH

9、溶液， 溶液，生成沉淀的质量随生成沉淀的质量随 NaOH溶液体积变化的曲线如下图， 溶液体积变化的曲线如下图， 其中正确的是其中正确的是( ) 【解析】【解析】 镁与铝的质量比是镁与铝的质量比是 8 9，则物质的量之比是，则物质的量之比是 1 1，NaOH溶液过量后溶液过量后 Al(OH) 3完全溶解，只有 完全溶解，只有 Mg(OH) 2， ，B错；等物质的量的错；等物质的量的 Mg(OH) 2与 与 Al(OH) 3的质量之 的质量之 1 比是比是 5878，即剩余的，即剩余的 Mg(OH) 2的质量小于沉淀最大质量的 的质量小于沉淀最大质量的 ，排除，排除 C、 、D，故选，故选 A。

10、。 2 【答案】【答案】 A 总结提升：总结提升： 含含 Al 的溶液与碱反应的先后顺序的溶液与碱反应的先后顺序 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 、NH4、Mg、 3 2 Al 的混合溶液中逐滴加入的混合溶液中逐滴加入 NaOH溶液， 溶液，NaOH先与先与 H 反应，反应，再与再与 Mg 、Al反应生成反应生成 沉淀，再与沉淀，再与 NH 4反应，最后才溶解 反应，最后才溶解 Al(OH) 3沉淀。 沉淀。 323 好题冲关好题冲关 1如图表示 如图表示 AlCl3溶液与溶液与NaOH溶液相互滴加过程中微粒

11、的量的关系曲线。下列判溶液相互滴加过程中微粒的量的关系曲线。下列判 断错误的是断错误的是( ) A线表示 线表示 Al 的物质的量的变化的物质的量的变化 B x 表示表示 AlCl3的物质的量的物质的量 C线表示 线表示 Al(OH) 3的物质的量的变化 的物质的量的变化 D线表示 线表示 AlO2的物质的量的变化的物质的量的变化 3 解析：解析：AlCl3溶液与溶液与 NaOH溶液混合有两种方式：向 溶液混合有两种方式：向 AlCl3溶液中缓慢滴加 溶液中缓慢滴加 NaOH溶 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液，开始有沉淀生成，后沉淀溶解，且生成沉淀与沉淀溶解消

12、耗的 NaOH的物质的量之 的物质的量之 比为比为 3 1， 显然符合题意，显然符合题意， 则则 x 表示表示 NaOH的物质的量， 的物质的量， B项错误； 项错误； 另一种方式是向另一种方式是向 NaOH 溶液中缓慢滴加溶液中缓慢滴加 AlCl3溶液，开始没有沉淀，后有沉淀生成，与本题图示情况不符。 溶液，开始没有沉淀，后有沉淀生成，与本题图示情况不符。 答案：答案：B 2 (2018年江西省宜春市高安二中高三上第一次月考年江西省宜春市高安二中高三上第一次月考 )图像分析是化学研究的一种重 图像分析是化学研究的一种重 3223 要的手段。某同学分析某无色透明溶液，已知其中可能含有要的手段。

13、某同学分析某无色透明溶液，已知其中可能含有 Fe 、Mg、Cu、Al、 NH4，加入淡黄色粉末，加入淡黄色粉末(过氧化钠过氧化钠)并加热，产生沉淀或气体的物质的量与淡黄色粉末的物并加热，产生沉淀或气体的物质的量与淡黄色粉末的物 质的量关系如图所示质的量关系如图所示 (假设产生的气体全部逸出 假设产生的气体全部逸出 )。请回答： 。请回答： (1) 根据图像所示，推测溶液中肯定有根据图像所示，推测溶液中肯定有 _ 离子。离子。(写化学式写化学式) (2) 请写出曲线中过氧化钠物质的量在请写出曲线中过氧化钠物质的量在 0.3 0.35 mol时，粗的曲线出现下滑的现象，时，粗的曲线出现下滑的现象，

14、 请用两个离子反应方程式解释该过程请用两个离子反应方程式解释该过程 _ ， _。 (3) 溶液中离子的物质的量之比为溶液中离子的物质的量之比为 _ 。 解析：解析：(1)无色溶液中不存在有色的无色溶液中不存在有色的 Fe 、Cu离子；根据图像可知，加入过氧化钠离子；根据图像可知，加入过氧化钠 32 后生成沉淀逐渐增大，当加入后生成沉淀逐渐增大，当加入 0.3 mol 过氧化钠后沉淀开始溶解，直至最后沉淀的质量不过氧化钠后沉淀开始溶解，直至最后沉淀的质量不 变，说明原溶液中一定含有变，说明原溶液中一定含有 Mg 、Al；根据气体的量，当加入；根据气体的量，当加入0.3 mol过氧化钠时，理过氧化

15、钠时，理 论上会产生论上会产生 0.15 mol 的氧气，此时生成气体共的氧气，此时生成气体共 0.25 mol ，所以会生成，所以会生成 0.1 mol 的氨气，说的氨气，说 明一定含有明一定含有 NH 4，根据分析可知，原溶液中一定含有的离子为： ，根据分析可知，原溶液中一定含有的离子为：Mg、Al、NH4； (2) 过氧化钠物质的量在过氧化钠物质的量在 0.3 0.35 mol时，氢氧化镁和氢氧化钠不反应，但是氢氧化时，氢氧化镁和氢氧化钠不反应，但是氢氧化 铝可以和氢氧化钠发生反应，铝可以和氢氧化钠发生反应，发生反应的离子方程式有：发生反应的离子方程式有：2Na 2O2 2H 2O=4N

16、a 4OH O2；Al(OH) 3 OH =AlO 2 2H 2 O； ； 23 23 (3) 加入过氧化钠与水反应，加入过氧化钠与水反应，2Na 2O2 2H 2O=4NaOHO2 ， 在在 0.3 0.35 mol这一这一 3 段内，共溶解氢氧化铝沉淀段内，共溶解氢氧化铝沉淀 0.1 mol，则根据 ，则根据 Al Al(OH)3AlO2，所以铝离子的物质，所以铝离子的物质 的量是的量是 0.1 mol ，在，在 0.25 0.3 mol过氧化钠这一段，生成沉淀的量最大，是氢氧化镁和氢过氧化钠这一段，生成沉淀的量最大，是氢氧化镁和氢 氧化铝的混合物，由氧化铝的混合物，由 0 0.25 mo

17、l可推知含有的氢氧化镁也是可推知含有的氢氧化镁也是 0.1 mol，根据 ，根据 Mg Mg(OH)2，所以镁离子的物质的量是所以镁离子的物质的量是0.1 mol，根据气体的量，根据气体的量，当加入当加入0.3 mol过氧化钠过氧化钠 时，理论上会产生时，理论上会产生 0.15 mol 的氧气，此时生成气体共的氧气，此时生成气体共 0.25 mol ，所以会生成，所以会生成 0.1 mol 的氨的氨 气，气，根据根据 NH4 NH3， 铵根离子的物质的量为铵根离子的物质的量为 0.1 mol ， 根据分析可知溶液中存在：根据分析可知溶液中存在：0.1 mol Mg、0.1 mol NH 4、

18、、0.1 mol Al，三种离子的物质的量之比三种离子的物质的量之比 0.1 mol 0.1 mol0.1 mol 111。 2 23 答案：答案：(1)Mg、Al、NH4 (2)2Na 2 O22H 2 O=4Na4OHO2 Al(OH)3OH =AlO 2 2H 2O (3)1 11 2 3 考向考向 2 Al 形成形成 Al(OH) 3的简单计算 的简单计算 【例【例 2】 】 (2018 年甘肃省平凉市一中年甘肃省平凉市一中)如图表示向某溶液中滴加如图表示向某溶液中滴加 Ba(OH) 2溶液时，沉 溶液时，沉 3 淀的物质的量随淀的物质的量随 Ba(OH) 2的物质的量的变化关系。该溶

19、液的成分可能是 的物质的量的变化关系。该溶液的成分可能是 ( ) A MgSO4 B Al2(SO4)3 C FeSO4 D NaAlO2 【解析】【解析】 A 氢氧化镁沉淀不溶于氢氧化钡溶液，沉淀量达最大后，再加氢氧化钡氢氧化镁沉淀不溶于氢氧化钡溶液，沉淀量达最大后，再加氢氧化钡 溶液，溶液， 沉淀量不变，沉淀量不变， 与图像曲线变化不符，与图像曲线变化不符，故故 A错误； 错误； B.由图可知溶解氢氧化铝需要由图可知溶解氢氧化铝需要 1 mol 氢氧化钡，由氢氧化钡，由 Al(OH) 3 OHAlO22H 2O可知沉淀中可知沉淀中 Al(OH) 3为 为 2 mol ，故，故 Al2(SO

20、 4)3 为为 1 mol ，加入加入 3 mol 氢氧化钡，氢氧化钡，可以生成硫酸钡可以生成硫酸钡 3 mol ，n(Al )n(OH )2 mol6 mol 13，发生反应，发生反应 Al 3OH =Al(OH) 3 ，可以得到，可以得到 2 mol Al(OH) 3，沉淀为 ，沉淀为 3 mol 2 mol5 mol，故，故 B正确； 正确；C.FeSO4与氢氧化钡溶液反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁与氢氧化钡溶液反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁 不溶于氢氧化钡，不溶于氢氧化钡，则沉淀量达最大后，则沉淀量达最大后，再加氢氧化钡溶液，再加氢氧化钡溶液，沉淀的量不变，沉淀的量不变，与图像不一致，

21、与图像不一致， 故故 C 错误； 错误；D.NaAlO 2不与氢氧化钡溶液发生反应，则不会产生沉淀，故 不与氢氧化钡溶液发生反应，则不会产生沉淀，故 D错误。 错误。 3 3 【答案】【答案】 B 好题冲关好题冲关 3 (2018 年河北省邯郸市大名县一中高三上第二次月考年河北省邯郸市大名县一中高三上第二次月考)向向 100 mL 0.1mol/L AlCl 3 溶溶 液中，加入液中，加入 c mol/L NaOH 溶液溶液 100 mL 后，再滴加后，再滴加1 mol/L 盐酸，滴加盐酸的体积与生盐酸，滴加盐酸的体积与生 成沉淀的质量关系如图所示，则加入的成沉淀的质量关系如图所示，则加入的

22、NaOH溶液的浓度为 溶液的浓度为( ) A 0.25 mol/L B 0.5 mol/L C 2 mol/L D 1 mol/L 解析：解析：分析图像知向分析图像知向 100 mL 0.1 mol/L AlCl 3溶液中加入 溶液中加入 c mol/L NaOH 溶液溶液 100 mL 所得的混合液中滴加所得的混合液中滴加 1 mol/L盐酸发生的反应依次为 盐酸发生的反应依次为 HCl NaOH=H 2ONaCl、 NaAlO 2 HClH2O=NaClAl(OH) 3 、Al(OH) 3 3HCl=AlCl 3 3H 2O，沉淀达最，沉淀达最 大值时，大值时，消耗盐酸的体积为消耗盐酸的体

23、积为 20 mL ，所得溶液为氯化钠溶液，所得溶液为氯化钠溶液，根据电荷守恒知加入根据电荷守恒知加入 NaOH 的物质的量为：的物质的量为： n(NaOH) n(Na )n(Cl )0.1 L0.1 mol/L30.02 L1 mol/L0.05 mol， ，c(NaOH)n(NaOH)/ VNaOH(aq)0.05 mol 0.1 L 0.5 mol/L，选，选 B。 。 答案：答案：B 4 (2018年黑龙江大庆实验中学开学考试年黑龙江大庆实验中学开学考试)向向 10 mL 0.2 mol/L 的氯化铝溶液中逐滴的氯化铝溶液中逐滴 加入未知浓度的氢氧化钡溶液，测得加入加入未知浓度的氢氧化钡溶液，测得加入 15 mL 和加入和加入 45 mL