2022年高考化学二轮复习核心素养提升6 用数形结合思想理解“铝三角”(含解析)

素养说明：能依据事实，分析研究对象的构成要素和各要素的关系，建立认识模型，反映研究对象的本质特征，揭示规律；高考大纲也要求能够通过对实际事物、实验现象、实物、模型、图形的观察，获取有关的感性知识和印象，并进行初步加工、吸收、有序存储的能力，数形结合的解题思想符合核心素养与考试大纲要求，是提高学生解题能力的有效途径。1.Al3＋、Al(OH)3、AlOeq\o\al(－,2)之间的转化关系要求：写出实现上述各步转化的离子方程式。2.转化过程中相关图像分析(1)铝盐与碱、偏铝酸盐与酸反应的常见图像操作向可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液到过量向NaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液至过量图像图1图2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图像图3图4操作向AlCl3溶液中滴加氨水或NaAlO2溶液至过量向NaAlO2溶液中通入CO2图像图5图6(2)含不同阳离子的混合盐(或复盐)与碱的反应①向含MgCl2、AlCl3、盐酸、NH4Cl的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液至过量，沉淀图像如图所示，有关的离子方程式为：O→A：H＋＋OH－=H2OA→B：Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓B→C：NHeq\o\al(＋,4)＋OH－=NH3·H2OC→D：Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O②把Ba(OH)2溶液逐滴加入到明矾溶液中至过量，图像如图所示，有关的化学方程式为：O→A：2KAl(SO4)2＋3Ba(OH)2=2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓＋K2SO4；A→B：2Al(OH)3＋K2SO4＋Ba(OH)2=BaSO4↓＋2KAlO2＋4H2O。3.解答无机图像题思维模板[题型专练]1.A、B、C、D、E五种化合物均含有某种短周期常见元素，它们的转化关系如图所示，其中A的溶液为澄清溶液，C为难溶的白色固体，E则易溶于水，取A的溶液灼烧，焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。(1)写出化学式：A________，B________，C________，D________，E________。(2)写出下列反应的离子方程式：A→B：_______________________________________________________________；A→D：______________________________________________________________。解析在短周期元素形成的化合物中，既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的物质必为两性物质，又因为B受热时转化为C，故可知C为Al2O3，B为Al(OH)3，由此推出D是AlCl3，A与过量CO2反应生成Al(OH)3，且A的溶液的焰色反应为浅紫色，则A为KAlO2，E为NaAlO2。答案(1)KAlO2Al(OH)3Al2O3AlCl3NaAlO2(2)AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O＋CO2=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)AlOeq\o\al(－,2)＋4H＋=Al3＋＋2H2O2.(安徽高考)室温下，在0.2mol·L－1Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0mol·L－1NaOH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()A.a点时，溶液呈酸性的原因是Al3＋水解，离子方程式为：Al3＋＋3OH－Al(OH)3B.a～b段，溶液pH增大，Al3＋浓度不变C.b～c段，加入的OH－主要用于生成Al(OH)3沉淀D.d点时，Al(OH)3沉淀开始溶解解析A项，a点时，即为Al2(SO4)3溶液，由于Al3＋水解：Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，溶液呈酸性，错误；B项，a～b段，主要是滴入的NaOH溶液中和了水解生成的H＋，c(H＋)减小，溶液pH增大，另外，一方面，c(H＋)减小一定程度上促进了Al3＋的水解，另一方面溶液体积增大，故c(Al3＋)减小，错误；C项，b～c段，pH变化缓慢，主要发生反应：Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓，正确；D项，c点后pH变化较快的一段，为Al3＋沉淀完全，Al(OH)3未溶解而c(OH－)增大的过程，d点前pH变化较缓慢的一段反应为：Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O，故d点时，Al(OH)3已完全溶解，错误。答案C3.下列实验操作对应的图像不正确的是()选项实验操作图像A向MgCl2、AlCl3溶液中(各1mol)，逐滴加入NaOH溶液B向HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl溶液中(各1mol)，逐滴加入NaOH溶液C向NaOH、NaAlO2溶液中(各1mol)，逐滴加入HCl溶液D向NaOH、Na2CO3混合溶液中(各1mol)滴加稀盐酸解析A项，向MgCl2、AlCl3溶液中加入NaOH溶液，会产生Al(OH)3、Mg(OH)2沉淀，当NaOH溶液过量时，Al(OH)3沉淀又逐渐溶解，最后只剩余Mg(OH)2沉淀，图像与反应事实符合，正确；B项，向HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl溶液中加入NaOH溶液，首先与HCl反应，无沉淀产生，然后产生Al(OH)3、Mg(OH)2沉淀，再生成NH3·H2O，最后Al(OH)3沉淀溶解，只有Mg(OH)2沉淀，图像与反应事实符合，正确；C项，向NaOH、NaAlO2溶液中加入HCl溶液，首先与NaOH反应，没有沉淀生成，然后与AlOeq\o\al(－,2)反应生成Al(OH)3沉淀，HCl溶液过量后，Al(OH)3沉淀完全溶解，图像与反应事实符合，正确；D项，向NaOH、Na2CO3混合溶液中滴加稀盐酸，首先与NaOH反应，没有气体生成，后与Na2CO3反应生成NaHCO3，没有气体生成，再与NaHCO3生成气体，图像与反应事实不符合，符合题意。答案D4.(天津高考)向盛有10mL1mol·L－1NH4Al(SO4)2溶液的烧杯中滴加1mol·L－1NaOH溶液，沉淀的物质的量随NaOH溶液体积的变化示意图如下：(1)写出m点反应的离子方程式：________________________________________。(2)若在NH4Al(SO4)2溶液中改加20mL1.2mol·L－1Ba(OH)2溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为________mol。解析(2)因NH4Al(SO4)2的物质的量为0.01L×1mol·L－1＝0.01mol，Ba(OH)2的物质的量为0.02L×1.2mol·L－1＝0.024mol，产生沉淀的反应有两类，一是SOeq\o\al(2－,4)＋Ba2＋=BaSO4↓，n(SOeq\o\al(2－,4))＝0.01mol×2＝0.02mol，0.02mol＜0.024mol，故n(BaSO4)＝0.02mol；二是OH－参与的反应，Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓0.01mol0.03mol0.01molOH－余0.024mol×2－0.03mol＝0.018mol，之后发生反应：NHeq\o\al(＋,4)＋OH－=NH3·H2O，n(NHeq\o\al(＋,4))＝0.01mol，再消耗OH－0.01mol，则剩余OH－为0.018mol－0.01mol＝0.008mol，最后发生沉淀的溶解：Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al