高中化学 每日一题 有关Al(OH)3沉淀的图像分析 新人教版

有关Al(OH)3沉淀的图像分析
高考频度：★★★★☆ 难易程度：★★★★☆
典例在线
把一定质量的镁、铝混合物投入到1 mol·L −1
的盐酸中，待金属完全溶解后，向溶液中加入1 mol·L −1
的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量与加入氢氧化钠溶液的体积关系如下图所示。

则：
(1)金属铝的质量为________。

(2)a 的取值范围是________________。

(3)
Mg Al n n （）
（）
的最大值是________。

【答案】(1)0.27 g (2)0≤a ＜50 (3)2.5 【解析】弄清图像的意义是解答本题的关键。

(1)由图像分析可知，溶解生成的氢氧化铝所需的氢氧化钠的物质的量为1 mol·L −1
×(90 mL −80 mL)×10−3
L·mL −1
=0.01 mol ，则由Al(OH)3+OH −
===2AlO -
+2H 2O 得：n Al(OH)3]=n (Al)=n (OH −
)=0.01 mol ，m (Al)=0.27 g 。

(2)沉淀铝离子所用的氢氧化钠溶液的体积为30 mL ，因是镁、铝混合物，故a 值一定小于50，若加入的盐酸恰好将金属溶解时，则加入氢氧化钠就可立即产生沉淀，即a =0，故a 的取值范围是0≤a ＜50；(3)由图像分析，沉淀铝离子消耗氢氧化钠溶液的体积为30 mL ，是一个定值，故沉淀镁离子最多消耗氢氧化钠溶液的体积为(80−30) mL=50 mL ，则此时镁离子的量最大，n (Mg 2+
)=0.025 mol ，故
Mg Al n n （）
（）
的最大值是
0.0250.01
=2.5。

解题必备
Al 3+
、2AlO -
和Al(OH)3间的相互转化及量的关系
1．在氯化铝溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液，开始时观察到的现象是产生白色沉淀，并不断增多，反应的离子方程式是Al 3++3OH −
===Al(OH)3↓；继续加入氢氧化钠溶液至足量，观察到的现象是白色沉淀不断减
2
少，最后完全消失，反应的离子方程式是Al(OH)3+OH −
===2AlO -+2H 2O ，最终得到的溶液是NaAlO 2、NaCl 混合
溶液。

可用图像表示如下：
2．在偏铝酸钠溶液中逐滴加入盐酸，开始时观察到的现象是产生白色沉淀，并不断增多，反应的离子方
程式是2AlO -+H +
+H 2O===Al(OH)3↓；继续加入盐酸至足量，观察到的现象是白色沉淀不断减少，最后完全消
失，反应的离子方程式是Al(OH)3+3H +===Al 3+
+3H 2O ，最终得到的溶液是AlCl 3、NaCl 混合溶液。

可用图像表示如下：
3．向偏铝酸钠溶液中，持续不断地通入CO 2，观察到的现象是产生白色沉淀，并不断增多，反应的离子方程式：2AlO -
+CO 2+2H 2O===Al(OH)3↓+3HCO -
，最终得到的溶液NaHCO 3溶液。

可用图像表示如下：
4．向AlCl 3、MgCl 2的酸性溶液中滴加NaOH 溶液，反应的离子方程式依次为：H +
+OH −
===H 2O 、Mg 2+
+2OH −
===Mg(OH)2↓、AlCl 3+3OH −
===Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH −
===2AlO -
+2H 2O 。

出现的现象是先产生沉淀，到沉淀最大值，继续滴加NaOH ，沉淀部分溶解，最后剩余的为氢氧化镁沉淀，消失的是氢氧化铝沉淀。

3
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1．向1.0 mol·L −1
的甲溶液中逐滴加入1.0 mol·L −1
的乙溶液至过量，产生Al(OH)3沉淀的质量与所加入乙
溶液的体积的关系如图所示。

符合图中关系的是下列各组溶液中的
选项 A B C
D 甲 AlCl 3 NaOH NaAlO 2 AlCl 3 乙
NaOH
AlCl 3
HCl
NH 3·H 2O
2．如图所示是向MgCl 2和AlCl 3的混合溶液中加入一定量NaOH 溶液，紧接着再加入一定量稀盐酸，生成沉淀的物质的量y 与加入溶液的体积x 的关系图。

根据图示判断，下列结论中不正确的是
A ．N 点时溶液中的溶质只有NaCl
B ．M 点之前加入的是NaOH 溶液，M 点之后加入的是盐酸
C ．c (NaOH)=c (HCl)
D ．原混合溶液中c (MgCl 2)∶c (AlCl 3)=1∶1
3．如下六个图中，横坐标为某溶液中加入某物质的物质的量，纵坐标为生成沉淀的物质的量，将图中的字母代号填入下表。

溶液 加入的物质 字母代号
①饱和石灰水 通过量CO 2 ②AlCl 3溶液
通过量NH 3
4
③MgCl 2、AlCl 3混合溶液
逐滴加NaOH 溶液至过量
④AlCl 3溶液
逐滴加NaOH 溶液至过量 ⑤含少量HCl 的AlCl 3溶液
逐滴加NaOH 溶液至过量
4．如图所示为一定量AlCl 3溶液中加入NaOH 溶液后，产生Al(OH)3白色沉淀的质量与NaOH 的物质的量之间的关系曲线。

请回答下列问题：
(1)A 点时已参加反应的AlCl 3和NaOH 的物质的量之比为________。

(2)AB 段曲线所表示的反应的离子方程式为_________________________。

(3)向B 处生成的溶液中通入二氧化碳，可观察到的现象是_______________________。

(4)向含有0.1 mol NH 4Al(SO 4)2的溶液中逐滴加入5 mol·L −1
NaOH 溶液，开始发现溶液中出现白色沉淀并逐渐增多；一段时间后有刺激性气味的气体逸出；最后白色沉淀逐渐减少并最终消失。

请在下图中画出生成沉淀的物质的量与加入NaOH 溶液体积的关系示意图。

参考答案
1．【答案】D
2．【答案】B
【解析】A 、在MgCl 2和AlCl 3的混合溶液中加入NaOH 溶液，首先发生反应：Mg 2+
+2OH −
===Mg(OH)2↓、Al 3+
+3OH −
===Al(OH)3↓，至N 点时Mg 2+
、Al 3+
恰好完全沉淀，溶液中的溶质只有NaCl ，故A 正确；B 、接着
5
Al(OH)3开始溶解：Al(OH)3+OH −
===2AlO -
+2H 2O ，至x =6时(M 点)Al(OH)3恰好完全溶解，x 在6～8之间时
沉淀量不变，说明M 点时仍在加入NaOH 溶液，故B 错误； C 、x =8时(P 点)，又产生沉淀：
2
AlO -+H +
+H 2O===Al(OH)3↓，说明加入的盐酸与NaOH 反应后继续与2AlO -反应，至x =9时(F 点)，2AlO -
恰好完全转化为Al(OH)3沉淀，用去盐酸1 mL ，又知在NM 段，溶解Al(OH)3需要1 mL NaOH 溶液，故
c (NaOH)=c (HCl)，故C 正确；D 、因为沉淀Al 3+需要消耗3 mL NaOH 溶液，则沉淀Mg 2+所消耗的NaOH 溶
液为2 mL ，因此c (MgCl 2)∶c (AlCl 3)=1∶1，故D 正确。

故选B 。

3．【答案】B C A E F
4．【答案】(1)1∶3
(2)Al(OH)3+OH −
===2AlO -
+2H 2O (3)生成白色沉淀
(4)
【解析】(1)A 点沉淀达到最大，OA 段发生离子反应方程式为：Al 3+
+3OH −
===Al(OH)3↓，两者物质的量之比为1∶3。

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(2)氢氧化铝属于两性氢氧化物，因此AB 段发生离子反应方程式为：Al(OH)3+OH −
===2AlO -
+2H 2O 。

(4)Al 3+
得OH −
的能力强于4NH +，因此先发生Al 3+
+OH −
===Al(OH)3↓，生成最大沉淀时，消耗NaOH 的体积
为60 mL ，然后发生反应：4NH ++OH −
===NH 3·H 2O ，此时沉淀的质量不变，此阶段消耗的NaOH 的体积为
20 mL ，最后发生的是Al(OH)3+OH −
===2AlO -+2H 2O ，此时消耗的NaOH 的体积为20 mL ，因此图像如答案所
示。