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1、“鎂 鋁”圖像題解析武李平學(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
2、積可能為( )A. 3mL B. 7.5mL C. 15mL D. 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
3、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:圖2(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
4、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
5、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
6、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
7、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. 140mL B. 120mL C. 100mL D. 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)24g 58gm(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。
8、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,A�B段溶解過(guò)程消耗NaOH也是1 mol(據(jù)反應(yīng)式),由圖推知O�V段每等份相當(dāng)于NaOH量為1 mol,那么O�A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A�B,B�C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.
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