專題2-2-鎂、鋁及其重要化合物(解析版)

專題2.2鎂、鋁及其重要化合物一、鎂及其重要化合物【知識(shí)梳理】1.鎂的原子結(jié)構(gòu)和存在

鎂位于元素周期表第3周期第ⅡA族,原子結(jié)構(gòu)示意圖為,鎂性質(zhì)活潑,在自然界中的鎂全部以化合態(tài)存在。2.鎂單質(zhì)的性質(zhì)

(1)物理性質(zhì):

鎂是具有銀白色金屬光澤的固體,密度、硬度均較小,熔點(diǎn)較低,有良好的導(dǎo)電、傳熱和延展性。

(2)化學(xué)性質(zhì):①與非金屬反應(yīng),如與N2、Cl2、O2反應(yīng):3Mg+N2Mg3N2、Mg+Cl2MgCl2、2Mg+O22MgO。②與CO2反應(yīng):2Mg+CO22MgO+C。③與H2O反應(yīng):Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑。④與H+反應(yīng):Mg+2H+Mg2++H2↑。3.鎂的重要化合物4.鎂及其化合物用途

鎂應(yīng)用于生產(chǎn)合金,冶金工業(yè)上用作還原劑和脫氧劑。MgO熔點(diǎn)很高,可作耐火材料。

【易錯(cuò)辨析】(1)點(diǎn)燃的鎂條能夠在空氣中劇烈燃燒,將點(diǎn)燃的鎂條放入CO2氣體中,鎂條停止燃燒()

(2)鎂條在空氣中燃燒得到的灰白色的物質(zhì)為純凈物()

(3)在鎂條參加的化學(xué)反應(yīng)中,鎂均作還原劑()

(4)從海水中提取鎂所涉及的化學(xué)反應(yīng)全部是氧化還原反應(yīng)()

(5)將氯化鎂晶體(MgCl2·6H2O)直接加熱可制得無(wú)水氯化鎂()

【答案】××√××【典例】1.某同學(xué)通過(guò)系列實(shí)驗(yàn)探究Mg及其化合物的性質(zhì),下列操作正確且能達(dá)到目的的是()

A.將水加入濃硫酸中得到稀硫酸,置鎂片于其中探討Mg的活動(dòng)性

B.將NaOH溶液緩慢滴入MgSO4溶液中,觀察Mg(OH)2沉淀的生成

C.將Mg(OH)2濁液直接倒入已裝好濾紙的漏斗中過(guò)濾,洗滌并收集沉淀

D.將Mg(OH)2沉淀轉(zhuǎn)入表面皿中,加足量稀鹽酸,加熱蒸干得無(wú)水MgCl2固體【答案】B【解析】濃硫酸溶于水放熱,且密度大于水,因此稀釋濃硫酸時(shí)應(yīng)將濃硫酸加到水中,而不能將水加入濃硫酸中,A項(xiàng)錯(cuò)誤；將NaOH溶液緩慢滴入MgSO4溶液中,鎂離子與氫氧根離子反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀,B項(xiàng)正確；將濁液加入過(guò)濾器中應(yīng)該用玻璃棒引流,C項(xiàng)錯(cuò)誤；將Mg(OH)2沉淀轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿中,加足量稀鹽酸,生成氯化鎂。由于氯化鎂水解生成氫氧化鎂和氯化氫,因水解吸熱,且氯化氫易揮發(fā),所以加熱時(shí)促進(jìn)鎂離子水解,蒸干得不到無(wú)水MgCl2固體,可得到氫氧化鎂固體,D項(xiàng)錯(cuò)誤。方法技巧：通過(guò)鎂的價(jià)類二維圖的整合，實(shí)現(xiàn)鎂及其化合物間的轉(zhuǎn)化，掌握鎂及其化合物轉(zhuǎn)化的依據(jù)，再結(jié)合實(shí)驗(yàn)基本操作技能，以及制備物質(zhì)的基本思想來(lái)進(jìn)行解答?！炯磿r(shí)檢測(cè)】1.某研究性學(xué)習(xí)小組為了探究鎂粉與溴水反應(yīng)的機(jī)理,做了如下四組實(shí)驗(yàn):①將鎂粉投入冷水中,未見(jiàn)任何現(xiàn)象;②將鎂粉放入溴水中,觀察到只是開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生極少量的氣泡,但溴水的顏色逐漸褪去;③將鎂粉放入液溴中,未觀察到任何明顯現(xiàn)象;④向含足量鎂粉的液溴中滴加幾滴水,觀察到溴的紅棕色很快褪去。則下列關(guān)于鎂與溴水的反應(yīng)機(jī)理的論述中正確的是()A.鎂粉只直接與溴水中的溴反應(yīng)B.鎂粉只與溴水中的酸反應(yīng)C.極少量的氣泡是由于鎂粉與水反應(yīng)得到的D.鎂粉在水的催化下與溴發(fā)生反應(yīng)【答案】D【解析】由①知鎂粉與冷水并不反應(yīng);由②知鎂粉放入溴水中,開(kāi)始放出少量的氣泡,說(shuō)明鎂和溴水中的酸能反應(yīng)產(chǎn)生H2,但溴水很快褪色,說(shuō)明鎂粉也能與溴直接發(fā)生反應(yīng);由③知鎂粉與液溴并不反應(yīng);由④知水應(yīng)該是鎂粉與溴反應(yīng)的催化劑。二、鋁的性質(zhì)及應(yīng)用【知識(shí)梳理】1．鋁的結(jié)構(gòu)和存在鋁位于元素周期表第3周期ⅢA族，原子結(jié)構(gòu)示意圖為。鋁是地殼中含量最多的金屬元素。自然界中的鋁全部以化合態(tài)的形式存在。2．金屬鋁的物理性質(zhì)銀白色有金屬光澤的固體，有良好的延展性、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性等，密度較小，質(zhì)地柔軟。3．金屬鋁的化學(xué)性質(zhì)寫(xiě)出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式：【答案】①4Al＋3O22Al2O3②2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3③2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑④2Al＋2OH－＋6H2O=2[Al(OH)4]－＋3H2↑4.鋁的制備

工業(yè)上利用電解熔融氧化鋁的方法制備鋁單質(zhì):

2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑。

5．鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①鎂帶劇烈燃燒，放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的白光，氧化鐵與鋁粉在較高溫度下發(fā)生劇烈的反應(yīng)；②紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中實(shí)驗(yàn)結(jié)論高溫下，鋁與氧化鐵發(fā)生反應(yīng)，放出大量的熱：Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3原理應(yīng)用①制取熔點(diǎn)較高、活動(dòng)性弱于Al的金屬，如鐵、鉻、錳、鎢等，3MnO2＋4Al3Mn＋2Al2O3；②金屬焊接，如野外焊接鋼軌等6.鋁的用途純鋁用作導(dǎo)線，鋁合金用于制造汽車、飛機(jī)、生活用品等。【易錯(cuò)辨析】判斷正誤,正確的畫(huà)“√”,錯(cuò)誤的畫(huà)“×”。

(1)鋁制餐具可長(zhǎng)時(shí)間存放酸性或堿性食物()

(2)常溫下,鋁與稀硝酸反應(yīng)生成氫氣()

(3)鋁在空氣中耐腐蝕,所以鋁是不活潑金屬()

(4)氧化鋁是金屬氧化物,也是堿性氧化物()

(5)1molAl與足量硫酸或足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同()

(6)鋁與少量NaOH溶液反應(yīng)得到鋁鹽,與足量NaOH溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鹽()

【答案】××××√×【典例】2．下列關(guān)于鋁單質(zhì)的敘述中，正確的是()A．不能用鋁制的器皿來(lái)盛放酸梅湯或堿水是因?yàn)殇X會(huì)和酸或堿反應(yīng)B．鋁制品在空氣中有很強(qiáng)的抗腐蝕性是因?yàn)殇X的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定C．鋁和NaOH溶液反應(yīng)：Al＋2OH－＋2H2O=[Al(OH)4]－＋H2↑D．用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細(xì)打磨過(guò)的鋁箔在酒精燈上加熱，熔化后的液態(tài)鋁會(huì)滴落下來(lái)，是因?yàn)榻饘黉X的熔點(diǎn)較低【答案】A【解析】A項(xiàng)，無(wú)論是鋁還是其氧化物都能與酸或堿反應(yīng)，正確；B項(xiàng)，鋁表面形成致密的氧－＋3H2↑，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，打磨后的鋁箔在酒精燈上灼燒表面生成Al2O3，高熔點(diǎn)的Al2O3兜住了熔融的液態(tài)鋁，不會(huì)滴落，錯(cuò)誤。3.鎂鋁合金5.1g溶于300mL2mol·L-1鹽酸中,(標(biāo)準(zhǔn)狀況)放出氣體的體積為5.6L下,向反應(yīng)后的溶液中加入500mLNaOH溶液充分反應(yīng),最終產(chǎn)生白色沉淀。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A.5.1g鎂鋁合金中含有鎂、鋁的質(zhì)量分別為2.4g、2.7gB.溶解5.1g鎂鋁合金時(shí),剩余鹽酸中溶質(zhì)的物質(zhì)的量為0.1molC.生成白色沉淀的最大質(zhì)量為13.6gD.若白色沉淀只有Mg(OH)2,該NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度至少為1.2mol·L-1【答案】D【解析】鹽酸中n(HCl)=300×10-3L×2mol·L-1=0.6mol,H2中氫原子的物質(zhì)的量n(H)=×2=0.5mol<0.6mol,說(shuō)明鹽酸過(guò)量,合金全部溶解,設(shè)金屬鎂的物質(zhì)的量為x,金屬鋁為y,則有24g·mol-1×x+27g·mol-1×y=5.1g,根據(jù)得失電子守恒,2x+3y=,兩式聯(lián)立解得x=y=0.1mol。根據(jù)上述分析,合金中Mg、Al的質(zhì)量分別是2.4g、2.7g,A項(xiàng)正確;剩余鹽酸中溶質(zhì)的物質(zhì)的量為0.1mol,B項(xiàng)正確;沉淀最多時(shí),Mg全部轉(zhuǎn)化成Mg(OH)2,Al全部轉(zhuǎn)化成Al(OH)3,m(沉淀)=m(合金)+m(OH-),n(OH-)=n(合金失電子)=n(H+得電子),因此沉淀的質(zhì)量為5.1g+0.5mol×17g·mol-1=13.6g,C項(xiàng)正確;根據(jù)溶液呈電中性,反應(yīng)后的溶質(zhì)為NaCl、NaAlO2,即n(Na+)=n(Cl-)+n(Al)=0.6mol+0.1mol=0.7mol,因此NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度最小為=1.4mol·L-1,D項(xiàng)錯(cuò)誤。方法技巧：鋁與酸或堿反應(yīng)生成H2的量的關(guān)系2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑2Al＋2NaOH＋6H2O=2Na[Al(OH)4]＋3H2↑(1)等質(zhì)量的鋁與足量的鹽酸、氫氧化鈉溶液分別反應(yīng)：①產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量相等。②消耗H＋、OH－的物質(zhì)的量之比為n(H＋)∶n(OH－)＝3∶1。(2)足量的鋁分別與等物質(zhì)的量的HCl和NaOH反應(yīng)：①消耗Al的物質(zhì)的量之比為1∶3。②生成H2的物質(zhì)的量之比為1∶3。(3)一定量的鋁分別與一定量的鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng)：若產(chǎn)生氫氣的體積比為＜＜1，則必定①鋁與鹽酸反應(yīng)時(shí)，鋁過(guò)量而HCl不足。②鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)時(shí)，鋁不足而NaOH過(guò)量。三、鋁的重要化合物及應(yīng)用【知識(shí)梳理】1.Al2O3

(1)物理性質(zhì):Al2O3是高熔點(diǎn)的氧化物,常作為耐火材料及冶煉金屬鋁的原料。

(2)化學(xué)性質(zhì)(用離子方程式表示):

兩性2.Al(OH)3

(1)物理性質(zhì):Al(OH)3是難溶于水的白色膠狀沉淀,它能吸附水中的懸浮物,常用于水的凈化,并能吸附色素。

(2)化學(xué)性質(zhì)。

①兩性②受熱分解:化學(xué)方程式為(3)制備(用離子方程式表示)。

“鋁三角”及其應(yīng)用1．具體反應(yīng)Al(OH)3+OH?+2H2OAl(OH)3+3H+Al3++3H2OAl3++3OH?Al(OH)3↓+H++H2OAl(OH)3↓+4H+Al3++2H2OAl3++4OH?+2H2OAl3++3+6H2O4Al(OH)3↓2．應(yīng)用（1）判斷離子共存問(wèn)題Al3+與OH?及、、S2?等弱酸根陰離子或與H+、以及弱堿陽(yáng)離子Al3+、Fe3+等因生成沉淀或發(fā)生水解相互促進(jìn)反應(yīng)而不能大量共存。（2）鑒別(利用滴加順序不同，現(xiàn)象不同)①向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀溶解。②向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，開(kāi)始無(wú)明顯現(xiàn)象，后產(chǎn)生白色沉淀，沉淀不溶解（3）分離提純①利用Al能溶于強(qiáng)堿溶液，分離Al與其他金屬的混合物。②利用Al2O3，能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，分離Al2O3與其他金屬氧化物。③利用Al(OH)3能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，分離Al3+與其他金屬陽(yáng)離子。3.明礬凈水原理

明礬的化學(xué)式為KAl(SO4)2·12H2O,其凈水原理涉及的離子方程式:Al3++3H2O==Al(OH)3(體)+3H+。

【易錯(cuò)辨析】(1)明礬用作凈水劑不涉及化學(xué)變化()

(2)氫氧化鋁具有弱堿性,可用于制胃酸中和劑()

(3)Al(OH)3既能與稀硫酸反應(yīng)又能與NaOH溶液反應(yīng)()

(4)向NaAlO2溶液中通入過(guò)量CO2制Al(OH)3的離子方程式:()(5)向Al2(SO4)3溶液中加入過(guò)量氨水:()(6)Al(OH)3膠體能凝聚水中的懸浮物,也能吸附色素()

【答案】×√√√×√【典例】3.下列除去雜質(zhì)的方法不正確的是()A.鎂粉中混有少量鋁粉:加入過(guò)量燒堿溶液充分反應(yīng),過(guò)濾、洗滌、干燥B.用過(guò)量氨水除去Fe3+溶液中的少量Al3+C.Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2:加入足量燒堿溶液,充分反應(yīng),過(guò)濾,向?yàn)V液中通入過(guò)量CO2后過(guò)濾D.MgO中混有少量Al2O3:加入足量燒堿溶液,充分反應(yīng),過(guò)濾、洗滌、干燥得到MgO【答案】B【解析】氨水與Fe3+和Al3+均能反應(yīng)生成氫氧化物沉淀,不符合除雜的要求。方法技巧：含鋁化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系的應(yīng)用(1)判斷離子共存問(wèn)題:Al3+與OH-及AlO2-、CO32-、S2-等弱酸根陰離子或AlO2-與H+、HC以及弱堿陽(yáng)離子Al3+、Fe3+等因生成沉淀或發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)而不能大量共存。(2)鑒別物質(zhì)(利用滴加試劑順序不同,現(xiàn)象不同):

①向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液,先產(chǎn)生白色沉淀,后沉淀溶解。

②向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液,開(kāi)始無(wú)明顯現(xiàn)象,后產(chǎn)生白色沉淀,沉淀不溶解。

(2)鑒別物質(zhì)(利用滴加試劑順序不同,現(xiàn)象不同):

①向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液,先產(chǎn)生白色沉淀,后沉淀溶解。

②向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液,開(kāi)始無(wú)明顯現(xiàn)象,后產(chǎn)生白色沉淀,沉淀不溶解?！炯磿r(shí)檢測(cè)】2.固體粉末X中可能含有K2SO3、KAlO2、MgCl2、Na2CO3中的一種或幾種。為確定該固體粉末的成分,取X少量溶于水得澄清透明溶液。再取X進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過(guò)程及現(xiàn)象如下:根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),以下說(shuō)法正確的是()A.氣體1可能為SO2和CO2的混合物B.沉淀3可能為Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物C.固體粉末X中一定有Na2CO3,可能有KAlO2D.固體粉末X中一定有K2SO3和KAlO2【答案】D【解析】固體X加入足量稀硝酸后的溶液2中加BaCl2溶液有沉淀4生成,則沉淀4為BaSO4,X中一定含K2SO3,它被稀硝酸氧化成K2SO4,同時(shí)生成的氣體不是SO2,而是NO。X溶于水得澄清透明溶液,因K2SO3與MgCl2在溶液中不能共存,故X中無(wú)MgCl2。固體X加足量稀硝酸后的溶液2中加足量氨水能生成沉淀3,結(jié)合Al+4H+Al3++2H2O、Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3N,可推知X中一定有KAlO2,沉淀3是Al(OH)3。題給實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象無(wú)法確定Na2CO3是否存在。綜上分析,可知A、B、C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。考向二鋁與酸、堿反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算（1）鋁能與酸溶液反應(yīng)生成H2和鋁鹽(Al3+)，但與稀HNO3反應(yīng)不生成H2，且在濃HNO3、濃H2SO4中鈍化。（2）鋁與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)生成H2和偏鋁酸鹽()。（3）鋁與酸或堿溶液反應(yīng)生成H2的量的關(guān)系：有關(guān)離子方程式為：2Al+6H+2Al3++3H2↑2Al+2OH?+2H2O2+3H2↑Al與酸、堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)都是：AlAl3+，2H+H2，故與酸或堿反應(yīng)時(shí)，鋁與氫氣的關(guān)系均為2Al～3H2↑，利用此性質(zhì)可以方便地進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。①等量Al分別與足量酸(H+)和堿(OH?)溶液反應(yīng)，生成H2之比為1∶1，消耗H+和OH?之比為3∶1。②足量Al分別與所含H+和OH?物質(zhì)的量相等的溶液反應(yīng)，生成H2之比為1∶3。③若產(chǎn)生H2之比為eq\f(1,3)<<eq\f(1,1)，則必定是：與酸反應(yīng)時(shí)，Al過(guò)量、H+不足，而與堿反應(yīng)時(shí)，Al不足、OH?過(guò)量。典例2（1）等質(zhì)量的兩份鋁分別與足量的HCl、NaOH溶液反應(yīng)，所得H2的體積之比是________。（2）足量的兩份鋁分別投入到等體積、等物質(zhì)的量濃度的HCl、NaOH溶液中，產(chǎn)生H2的體積之比是________?！敬鸢浮浚?）1∶1（2）1∶3【解析】（1）根據(jù)化學(xué)方程式：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑得Al與H2的關(guān)系式均為2Al～3H2，故只要參加反應(yīng)的Al的量相等，所得H2的量必相等。（2）因?yàn)樵诜磻?yīng)中Al過(guò)量，產(chǎn)生的H2由HCl和NaOH的量決定。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中的關(guān)系式：6HCl～3H2、2NaOH～3H2，故當(dāng)HCl、NaOH物質(zhì)的量相等時(shí)，二者產(chǎn)生H2的體積比為1∶3。2．有兩種金屬組成的混合物粉末15g與足量的稀鹽酸反應(yīng)，生成11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)H2，則該混合物的組成不可能是A．Fe、Zn B．Al、CuC．Al、Na D．Al、Fe【答案】A【解析】本題考查了混合物計(jì)算。標(biāo)況下，11.2L氫氣的物質(zhì)的量為=0.5mol，假設(shè)金屬都為+2價(jià)，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，金屬物質(zhì)的量為0.5mol，金屬平均相對(duì)原子質(zhì)量為=30。Fe的相對(duì)原子質(zhì)量為56，Zn的相對(duì)原子質(zhì)量為65，均大于30，不符合題意，故A錯(cuò)，選A。如Al為+2價(jià)，其相對(duì)原子質(zhì)量為27×=18，Cu不與鹽酸反應(yīng)，相對(duì)原子質(zhì)量視作無(wú)窮大，符合題意，故B正確，不選。如Al為+2價(jià)，其相對(duì)原子質(zhì)量為27×=18，如Na為+2價(jià)，其相對(duì)原子質(zhì)量為23×2=46，符合條件，故C正確，不選。如Al為+2價(jià)，其相對(duì)原子質(zhì)量為27×=18，F(xiàn)e的相對(duì)原子質(zhì)量為56，符合題意，故D正確，不選。考向三Al(OH)3沉淀的圖象分析1．四個(gè)基本圖象（1）可溶性鋁鹽溶液與NaOH溶液反應(yīng)的圖象：操作可溶性鋁鹽溶液中逐滴加入NaOH溶液至過(guò)量NaOH溶液中逐滴加入可溶性鋁鹽溶液至過(guò)量現(xiàn)象立即產(chǎn)生白色沉淀→漸多→最多→漸少→消失無(wú)沉淀(有但即溶)→出現(xiàn)沉淀→漸多→最多→沉淀不消失圖象離子方程式Al3++3OH?Al(OH)3↓Al(OH)3+OH?+2H2OAl3++4OH?+2H2O3+Al3++6H2O4Al(OH)3↓（2）偏鋁酸鹽溶液與鹽酸反應(yīng)的圖象：操作偏鋁酸鹽溶液中逐滴加稀鹽酸至過(guò)量稀鹽酸中逐滴加偏鋁酸鹽溶液至過(guò)量現(xiàn)象立即產(chǎn)生白色沉淀→漸多→最多→漸少→消失無(wú)沉淀(有但即溶)→出現(xiàn)沉淀→漸多→最多→沉淀不消失圖象離子方程式+H++H2OAl(OH)3↓Al(OH)3+3H+Al3++3H2O+4H+Al3++2H2O；Al3++3+6H2O4Al(OH)3↓2．拓展圖象（1）向AlCl3溶液中逐滴加入氨水或NaAlO2溶液至過(guò)量，圖象如圖1所示。（2）向NaAlO2溶液中逐滴加入AlCl3溶液或通入CO2至過(guò)量，圖象如圖2所示。（3）向MgCl2、AlCl3和鹽酸的混合溶液(即將Mg、Al溶于過(guò)量鹽酸所得的溶液)中逐滴滴入NaOH溶液至過(guò)量，圖象如圖3所示。（4）向MgCl2、AlCl3混合溶液中先加入NaOH溶液，后加入鹽酸(NaOH與鹽酸的物質(zhì)的量濃度相等)，沉淀圖象如圖4所示。典例3如圖表示AlCl3溶液與NaOH溶液相互滴加過(guò)程中微粒的量的關(guān)系曲線。下列判斷錯(cuò)誤的是A．①線表示Al3＋的物質(zhì)的量的變化B．x表示AlCl3的物質(zhì)的量C．③線表示Al(OH)3的物質(zhì)的量的變化D．④線表示AlOeq\o\al(－,2)的物質(zhì)的量的變化【答案】B【解析】假定向含有1molAlCl3溶液中滴加NaOH溶液，首先發(fā)生反應(yīng)Al3++3OH-=Al(OH)3↓，Al3+完全沉淀，消耗3molOH-，生成1molAl(OH)3，然后發(fā)生反應(yīng)Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，沉淀完全溶解消耗1molOH-，生成1molAlO2-，前后兩部分消耗的OH-為3：1，假定向含有4molNaOH溶液中滴加AlCl3溶液，首先發(fā)生反應(yīng)Al3++4OH-=AlO2-+2H2O，OH-完全反應(yīng)消耗1molAl3+，生成1molAlO2-，然后發(fā)生反應(yīng)Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓，AlO2-完全反應(yīng)，消耗molAl3+，生成molAl(OH)3↓，前后兩部分消耗的Al3+為1mol：mol=3：1，由圖象可知，①②表示微粒、③④表示微粒物質(zhì)的量關(guān)系為1：1可知，該圖表示向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，A．由上述分析可知，首先發(fā)生反應(yīng)Al3++3OH-=Al(OH)3↓，溶液中鋁離子物質(zhì)的量減少，①線表示Al3+的物質(zhì)的量的變化，故A正確；B．由上述分析可知，x表示NaOH溶液，故B錯(cuò)誤；C．由上述分析可知，隨反應(yīng)進(jìn)行Al(OH)3物質(zhì)的量先增大，或減小，故②③線表示Al(OH)3的物質(zhì)的量的變化，故C正確；D．由上述分析可知，Al(OH)3溶解時(shí)，AlO2-的物質(zhì)的量增大，④線表示AlO2-的物質(zhì)的量的變化，故D正確；故選B。3．現(xiàn)有AlCl3和MgSO4混合溶液，向其中不斷加入NaOH溶液，得到沉淀的量與加入NaOH溶液的體積如下圖所示。原溶液中Cl-與SO42-的物質(zhì)的量之比為（）A． B． C． D．【答案】D【解析】由圖可知加入0.4LNaOH時(shí)沉淀達(dá)最大量，沉淀為Mg（OH）2、Al（OH）3，由方程式可知2n[Mg（OH）2]+3n[Al（OH）3]=n（OH﹣），加入0.5LNaOH時(shí)，沉淀由最大值變?yōu)闉樽钚≈?，?.1LNaOH恰好溶解氫氧化鋁沉淀，根據(jù)反應(yīng)Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O可計(jì)算出n[Al（OH）3]，再計(jì)算出n[Mg（OH）2]，進(jìn)而計(jì)算原溶液中Cl﹣與SO42﹣的物質(zhì)的量濃度之比?！驹斀狻坑蓤D可知加入0.4LNaOH時(shí)沉淀達(dá)最大量，沉淀為Mg（OH）2、Al（OH）3，由方程式可知2n[Mg（OH）2]+3n[Al（OH）3]=n（OH﹣），加入0.5LNaOH時(shí)，沉淀由最大值變?yōu)闉樽钚≈?，?.1LNaOH恰好溶解氫氧化鋁沉淀。設(shè)氫氧化鈉溶液溶液的濃度為c，根據(jù)反應(yīng)Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O可知，n[Al（OH）3]=n（NaOH）=0.1c，所以n[Mg（OH）2]==0.05c，溶液中n（Cl﹣）=3n[Al（OH）3]=0.3c，原溶液中n（SO42﹣）=n[Mg（OH）2]=0.05c，則原溶液中Cl﹣與SO42﹣的物質(zhì)的量之比為0.3c：0.05c=6：1，故選D?？枷蛩挠嘘P(guān)鎂、鋁合金的定量計(jì)算鎂、鋁都能與非氧化性酸反應(yīng)生成相應(yīng)的鹽。鎂和鋁的化合物與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)時(shí)，一個(gè)重要的特征是它們相對(duì)量的不同，沉淀量也有所不同。沉淀量隨強(qiáng)堿量的變化關(guān)系用文字很難表達(dá)清楚，但若用圖象表示，不僅有助于理解鎂和鋁的化合物與強(qiáng)堿反應(yīng)的過(guò)程，也有助于解決有關(guān)計(jì)算問(wèn)題。1.向含Mg2+與Al3+的混合溶液中逐滴加入強(qiáng)堿溶液（1）現(xiàn)象：出現(xiàn)沉淀→漸多→最多→減少→不變。（2）圖象：如圖甲。（3）量的關(guān)系：①n(Al3+)=(b?a)mol；②n(Mg2+)=mol。2.向含Mg2+與Al3+的酸性溶液中逐滴加入強(qiáng)堿溶液（1）現(xiàn)象：無(wú)明顯現(xiàn)象→出現(xiàn)沉淀→漸多→最多→減少→不變。（2）圖象：如圖乙。典例4將一定質(zhì)量的鎂和鋁混合物投入200mL硫酸中，固體全部溶解后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量n與加入NaOH溶液的體積V的變化如下圖所示。.則下列說(shuō)法不正確的是:A．鎂和鋁的總質(zhì)量為9gB．最初20mLNaOH溶液用于中和過(guò)量的硫酸C．硫酸的物質(zhì)的量濃度為2.5mol·L－1D．生成的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L【答案】D【解析】從圖象中看到，從開(kāi)始至加入NaOH溶液20mL，沒(méi)有沉淀生成，說(shuō)明原溶液中硫酸溶解Mg、Al后有剩余，此時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為：H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O。當(dāng)V（NaOH溶液）=200mL時(shí)，沉淀量最大，此時(shí)為Mg(OH)2和Al(OH)3?！驹斀狻緼、當(dāng)V（NaOH溶液）=240mL時(shí)，沉淀不再減少，此時(shí)全部為Mg(OH)2，n（Mg）=n[Mg(OH)2]=0.15mol，m（Mg）=0.15mol×24g?mol-1=3.6g，n（Al）=n[Al(OH)3]=0.35mol-0.15mol=0.2mol，m（Al）=0.2mol×27g