《從鋁土礦到鋁合金》文字素材5

111江蘇省江陰市祝塘中學(xué)必修1“鎂 鋁”圖像題解析（214415 江陰） 江蘇省江陰市祝塘中學(xué) 趙忠波學(xué)習(xí)“鎂 鋁及化合物”的有關(guān)知識(shí)時(shí)，我們接觸到最多的圖像題，不少同學(xué)在解答這一部分習(xí)題，往往由于理解分析的不夠準(zhǔn)確，知識(shí)應(yīng)用不熟練，而出現(xiàn)差錯(cuò)。利用圖形相結(jié)合的方法，可在解決問(wèn)題時(shí)起到事半功倍的效果。下面舉幾例進(jìn)行剖析：一、向溶液中滴加溶液至過(guò)量OA段：AB段：從圖1不難看出，向氯化鋁溶液中滴加氫氧化鈉溶液，若達(dá)不到最大沉淀量時(shí)，對(duì)應(yīng)的氫氧化鈉溶液的體積有兩種情況：一是氯化鋁過(guò)量即加入的氫氧化鈉不足；二是加入的氫氧化鈉將生成的氫氧化鋁溶解了一部分。圖1例1. 向30毫升1 mol/L的溶液中逐漸加入濃度為4 mol/L的溶液，若產(chǎn)生0.78克白色沉淀，則加入的溶液的體積可能為（ ）A. 3mLB. 7.5mLC. 15mLD. 27.5mL解析：已知，由沉淀的物質(zhì)的量小于氯化鋁的物質(zhì)的量可推知此題可能有兩個(gè)答案：一氫氧化鈉不足，二氫氧化鈉過(guò)量。由兩者反應(yīng)的離子方程式知：當(dāng)堿的量不足時(shí)：當(dāng)堿過(guò)量時(shí)：故此題答案為：B、D。例2. 向含有的溶液中加入含的溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量可能是（ ）（1）a mol（2）b mol（3）（4）（5）0 mol（6）A. （1）（2）（4）（5）（6）B. （1）（4）（5）（6）C. （1）（2）（3）（5）（6）D. （1）（3）（5）解析：（1）當(dāng)時(shí)，或。（2）當(dāng)時(shí)，。（3）當(dāng)時(shí)，答案：B 例3. 等體積的和兩種溶液混合后，沉淀物中含鋁元素的質(zhì)量與溶液中含鋁元素的質(zhì)量相等，則和兩種溶液的物質(zhì)的量濃度之比是（ ）（1）1：3（2）2：3（3）1：4（4）2：7A. （1）和（2）B. （1）和（3）C. （2）和（4）D. （3）和（4）解析：溶液中鋁元素的存在形式可以是或。故當(dāng)溶液中與物質(zhì)的量之比為1：1時(shí)，當(dāng)溶液中與的物質(zhì)的量之比為1：1時(shí)，。答案：C【練習(xí)】將3 mol/L 溶液滴入到25 mL一定濃度的溶液中。圖2是整個(gè)過(guò)程的數(shù)學(xué)分析曲線。其中橫軸表示加入的物質(zhì)的量，縱軸表示產(chǎn)生的沉淀物質(zhì)的量。據(jù)圖示回答下列問(wèn)題：（1）圖中A點(diǎn)表示的意義是_。B點(diǎn)表示的意義是_。（2）當(dāng)C點(diǎn)從O點(diǎn)向A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，表示隨的不斷加入，沉淀量逐漸_。OA曲線表示的離子反應(yīng)是_，由此可得A點(diǎn)的坐標(biāo)為_；當(dāng)C點(diǎn)從A點(diǎn)向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，表示_。AB曲線表示的離子反應(yīng)為_，由此可得B點(diǎn)的坐標(biāo)為：_。（3）由上述分析，可求得溶液中離子的濃度為_mol/L。（4）由上可知：生成沉淀的量隨加入的的量而改變，可以把它們表示成函數(shù)的關(guān)系。若以加入的的物質(zhì)的量x為自變量，以生成的沉淀的物質(zhì)的量y為因變量，當(dāng)C點(diǎn)處于OA段時(shí)函數(shù)表達(dá)式為：_（帶定義域）；當(dāng)C點(diǎn)處于AB段時(shí)函數(shù)表達(dá)式為：_（帶定義域）。（5）利用上述所得結(jié)果，填寫表1。表1加入溶液的體積/mL5.010.012.0產(chǎn)生的沉淀的質(zhì)量/g二、向強(qiáng)堿溶液中滴入鋁酸鹽溶液，先無(wú)沉淀，當(dāng)全部轉(zhuǎn)化為時(shí)，再加入鋁鹽溶液，則偏鋁酸鹽與鋁鹽溶液發(fā)生了相互促進(jìn)水解的反應(yīng)，產(chǎn)物都是。如圖3所示：圖3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：OA段：AB段：例3. 下列各組溶液，不用其他試劑即能鑒別開的是（ ）A. 和B. 和C. 和D. 和解析：從圖1與圖3的圖像差別上不難看出當(dāng)向氯化鋁溶液中滴加氫氧化鈉溶液時(shí)現(xiàn)象是先產(chǎn)生白色膠狀沉淀，隨堿液的加入沉淀又不斷消失；而向氫氧化鈉溶液中滴加氯化鋁溶液時(shí)，開始無(wú)明顯現(xiàn)象后來(lái)出現(xiàn)白色膠狀沉淀。故此題答案為C、D。三、向鋁鹽溶液中滴入氨水或向氨水中滴加鋁鹽溶液（I）向鋁鹽中滴加氨水時(shí)，當(dāng)氨水增加到時(shí)，產(chǎn)生最大沉淀量如圖4所示。圖4（II）向氨水中滴加鋁鹽溶液時(shí)，開始時(shí)氨水過(guò)量，如圖5所示，離子反應(yīng)方程式為：圖5由圖4與圖5不難看出，氫氧化鋁沉淀是不溶于弱堿氨水中的。四、I：向偏鋁酸鹽溶液中滴入強(qiáng)堿當(dāng)時(shí)，產(chǎn)生最大沉淀量，繼續(xù)滴入強(qiáng)酸，沉淀逐漸溶解。如圖6所示。圖6II：向鹽酸中滴加偏鋁酸鹽溶液至過(guò)量滴入的偏鋁酸鈉先與鹽酸反應(yīng)生成沉淀，繼而馬上被鹽酸溶解，反應(yīng)方程式為：繼續(xù)滴加的則與發(fā)生水解反應(yīng)，離子方程式為：沉淀量的變化可用圖7表示。圖7五、向溶液中通入由于產(chǎn)生的沉淀不溶解在碳酸中，產(chǎn)生的沉淀不消失，如圖8所示。圖8六、向溶液中滴加溶液現(xiàn)象是先產(chǎn)生沉淀，繼續(xù)滴加鹽酸沉淀部分溶解，其離子反應(yīng)方程式為：圖9例4. 現(xiàn)有200 mL 和的混合溶液，其中，要使轉(zhuǎn)化為，并使與分離開，至少需要4 mol/L的溶液的體積為（ ）A. 140mLB. 120mLC. 100mLD. 80mL解析：由題意 需則需答案：D例5. 將一定質(zhì)量的Mg、Al合金投入100mL一定物質(zhì)的量濃度的中，合金全部溶解，向所得溶液中滴加5 mol/L的溶液至過(guò)量，生成的沉淀質(zhì)量與加入的溶液的體積關(guān)系如圖10所示。求：（1）原合金中Mg、Al質(zhì)量各多少克。（2）物質(zhì)的量濃度。圖10解析：由圖10可知，11.6g是沉淀的質(zhì)量，是的質(zhì)量，當(dāng)時(shí)，中和，無(wú)沉淀生成。（1） 24g58g m(Mg)11.6g（2）當(dāng)時(shí)，此時(shí)全部以沉淀的形式存在，則溶液中，所以。答案：（1）Mg：4.8g；Al：2.7g （2）例6. 圖11是向混合液中依次加入M和N時(shí)生成沉淀的物質(zhì)的量與加入的M和N的體積關(guān)系圖（M、N各表示鹽酸或氫氧化鈉溶液中的一種），以下結(jié)論不正確的是（ ）A. 混合溶液中B. 混合液中C. V之前加溶液，V之后加鹽酸D. 這種鹽酸與溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度相同圖11解析：依所學(xué)知識(shí)，很容易判斷C是正確的。設(shè)物質(zhì)的量為1 mol，則生成為 1 mol，AB段溶解過(guò)程消耗NaOH也是1 mol（據(jù)反應(yīng)式），由圖推知OV段每等份相當(dāng)于NaOH量為1 mol，那么OA段生成消耗NaOH應(yīng)是3 mol，即3等份，則余下兩等份即2 mol應(yīng)生成所消耗NaOH量，故為1 mol，也應(yīng)是1 mol，由此可判斷A也是正確的，則B錯(cuò)誤。對(duì)于D選項(xiàng)，可分析圖像AB，BC兩段，前者消耗沉淀后者生成沉淀，從而有關(guān)系式：，故可推知，又兩段消耗溶液體積相等，因此不難得出結(jié)論：D選項(xiàng)也是正確的，錯(cuò)誤選項(xiàng)只有B。七、向明礬溶液中滴加溶液當(dāng)向明礬溶液中滴加氫氧化鋇溶液時(shí)，在生成氫氧化鋁沉淀的同時(shí)生成硫酸鋇沉淀，現(xiàn)象是先生成白色沉淀，繼續(xù)滴加時(shí)沉淀部分消失，所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)有：當(dāng)溶液中的完全沉淀時(shí)：當(dāng)溶液中的完全沉淀時(shí)：其生成沉淀的量與加入堿的體積關(guān)系如圖12和圖13所示。例7. 向明礬溶液里滴加溶液，當(dāng)恰好完全沉淀時(shí)，鋁元素的存在形式是（ ）A. 一部分為沉淀，一部分以形式存在于溶液中B. 一部分為沉淀，一部分以形式存在溶液中C. 全部為沉淀D. 幾乎全部以形式存在于溶液中解析：從上圖不難看出，當(dāng)完全沉淀時(shí)，生成的氫氧化鋁沉淀恰好完全溶解，故此題答案為D。111