高中化学复习微专题大素养专练含答案5

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微专题•大素养5“铝三角”中的图像题
【知识基础】
一、Al3＋、Al(OH)3、AlO2-之间的转化关系——“铝三角”

1．写出上述转化的离子方程式：
(1)①___________________________________________________________________。
②_____________________________________________________________________。
③_____________________________________________________________________。
(2)_____________________________________________________________________。
(3)______________________________________________________________________。
(4)______________________________________________________________________。
(5)①____________________________________________________________________。
②_______________________________________________________________________。
(6)______________________________________________________________________。
2．掌握Al3＋、Al(OH)3、AlO2-三者之间的转化比例：

二、四个基本图像
1．可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像：
操作
向可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量
向NaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液至过量
现象
立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失
无沉淀(有但即溶)→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失
图像


离子方程式　


2.偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像：
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
现象
立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失
无沉淀(有但即溶)→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失
图像


离子方程式　


三、三个拓展图像

1．向AlCl3溶液中逐滴加入氨水或NaAlO2溶液至过量，图像如图1所示。
2．向NaAlO2溶液中逐滴加入AlCl3溶液或通入CO2至过量，图像如图2所示。
3．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3所示，反应的先后顺序与图像关系为


【素养专练】
一、单一图像的判断计算
1．向物质的量浓度均为1 mol·L－1的AlCl3和盐酸的混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液，下图[n表示Al(OH)3的物质的量，V表示NaOH溶液的体积]能正确表示这个反应过程的是(　　)

二、复合图像的判断计算
2．[Al3＋、AlO2-形成Al(OH)3图像的综合分析]如图表示AlCl3溶液与NaOH溶液相互滴加过程中微粒的量的关系曲线。下列判断错误的是(　　)

A.①线表示Al3＋的物质的量的变化
B．x表示AlCl3的物质的量
C．③线表示Al(OH)3的物质的量的变化
D．④线表示AlO2-的物质的量的变化
3．某Na2CO3、NaAlO2的混合溶液中逐滴加入1 mol·L-1的盐酸，测得溶液中的HCO3-、CO32-、AlO2-、Al3＋的物质的量与加入盐酸的体积变化关系如图所示，则下列说法正确的是(　　)

A．原混合溶液中的CO32-与AlO2-的物质的量之比为1∶2
B．V1∶V2＝1∶5
C．M点时生成的CO2为0.05 mol
D．e曲线表示的离子方程式为Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
4．向盛有10 mL 1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液的烧杯中滴加 1 mol·L-1NaOH溶液，沉淀物质的量随NaOH溶液体积的变化示意图如图：

(1)写出m点反应的离子方程式：_____________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若在NH4Al(SO4)2溶液中改加20 mL 1.2 mol·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。
三、不规则图像的分析
5．某研究性学习小组拟探究在含Mg2＋、Al3＋的混合溶液中滴加NaOH溶液时，生成氢氧化物沉淀的过程。

【实验】在0.1 mol·L－1 MgSO4、0.05 mol·L-1Al2SO43的混合溶液中滴加0.5 mol·L－1 NaOH溶液，借助氢离子传感器和相应分析软件，测得溶液的pH随NaOH溶液的加入变化情况如图所示。
(1)为精确控制加入NaOH溶液的体积，可将NaOH溶液置于________(填仪器名称)中滴加。
(2)图中有三个pH增加缓慢的阶段，第一阶段(a点前)对应的实验现象是___________
________________________________________________________________________。
(3)对第二阶段(b点～c点)溶液pH变化缓慢的本质，小组同学作出如下推测，请补充推测2和3：
推测1：生成Mg(OH)2沉淀，消耗OH－；
推测2：_________________________________________________________________；
推测3：_________________________________________________________________。
若推测1符合实际情况，则a点之前反应的离子方程式为________________________，请据此描述MgOH2、Al(OH)3两种物质在水溶液中溶解性的差异_____________________。
(4)请分析e点后溶液中较大量存在的含金属元素的离子并设计实验检验(可不填满)：
较大量存在的含金属元素的离子
检验方法






6．生产上用过量烧碱溶液处理某矿物(含Al2O3、MgO)，过滤后得到的滤液用NaHCO3溶液处理，测得溶液pH和AlOH3生成的量随加入NaHCO3溶液体积的变化情况如图所示。下列说法不正确的是(　　)

A．NaHCO3溶液的物质的量浓度为0.8 mol·L－1
B．b点与c点溶液所含粒子种类相同
C．a点溶液中存在的离子是
D．生成沉淀的离子方程式为
真题演练·素养通关
1.[2022·湖南卷，7]铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下：

下列说法错误的是(　　)
A．不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料
B．采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率
C．合成槽中产物主要有Na3AlF6和CO2
D．滤液可回收进入吸收塔循环利用
2．[2021·湖南卷，6]一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下：

下列说法错误的是(　　)
A．物质X常选用生石灰
B．工业上常用电解熔融MgCl2制备金属镁
C.“氯化”过程中发生的反应为MgO＋C＋Cl2高温===MgCl2＋CO
D．“煅烧”后的产物中加稀盐酸，将所得溶液加热蒸发也可得到无水MgCl2
3．[2021·浙江6月，9]下列说法不正确的是(　　)
A．硅酸钠是一种难溶于水的硅酸盐
B．镁在空气中燃烧可生成氧化镁和氮化镁
C．钠与水反应生成氢氧化钠和氢气
D．常温下，铝遇浓硝酸或浓硫酸时会发生钝化
4．[2020·江苏卷，3]下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是(　　)
A．铝的金属活泼性强，可用于制作铝金属制品
B．氧化铝熔点高，可用作电解冶炼铝的原料
C．氢氧化铝受热分解，可用于中和过多的胃酸
D．明矾溶于水并水解形成胶体，可用于净水
5．[2020·浙江1月，12]下列关于铝及其化合物的说法，不正确的是(　　)
A．明矾可用作净水剂和消毒剂
B．利用铝热反应可冶炼高熔点金属
C．铝可用作包装材料和建筑材料
D．氢氧化铝可用作治疗胃酸过多的药物
6．[2021·全国乙卷，26]磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3。为节约和充分利用资源，通过如图工艺流程回收钛、铝、镁等。

该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表
金属离子
Fe3＋
Al3＋
Mg2＋
Ca2＋
开始沉淀的pH
2.2
3.5
9.5
12.4
沉淀完全(c＝1.0×10－5 mol·L－1)的pH
3.2
4.7
11.1
13.8
回答下列问题：
(1)“焙烧”中，TiO2、SiO2几乎不发生反应，Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3转化为相应的硫酸盐。写出Al2O3转化为NH4Al(SO4)2的化学方程式________________________________________________________________________。
(2)“水浸”后“滤液”的pH约为2.0，在“分步沉淀”时用氨水逐步调节pH至11.6，依次析出的金属离子是________________________________________________________________________。
(3)“母液①”中Mg2＋浓度为________mol·L-1。
(4)“水浸渣”在160 ℃“酸溶”，最适合的酸是______。“酸溶渣”的成分是________、________。
(5)“酸溶”后，将溶液适当稀释并加热，TiO2＋水解析出TiO2·xH2O沉淀，该反应的离子方程式是_____________________________________________________________________。
(6)将“母液①”和“母液②”混合，吸收尾气，经处理得________，循环利用。













微专题·大素养⑤
【知识基础】
1．(1)Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4+
Al3＋＋3AlO2-＋6H2O===4Al(OH)3↓　
Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
(2)Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O　
(3)Al3＋＋4OH－===AlO2-＋2H2O　
(4) AlO2-＋4H＋===Al3＋＋2H2O　
(5) AlO2-＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3-
AlO2-＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓　
(6)Al(OH)3＋OH－===AlO2-＋2H2O
【素养专练】
1．解析：向混合溶液中逐滴滴入NaOH溶液，反应情况分为三个阶段：第一阶段为OH－＋H＋===H2O，此时无沉淀产生；第二阶段有白色沉定产生，反应的离子方程式为Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓；第三阶段滴加NaOH溶液至过量，沉淀逐渐溶解最后完全消失，反应的离子方程式为AlOH3+OH-===AlO2-＋2H2O，结合反应方程式及浓度关系可知三个阶段消耗NaOH物质的量之比为1∶3∶1。
答案：D
2．解析：AlCl3溶液与NaOH溶液混合有两种方式：向AlCl3溶液中缓慢滴加NaOH溶液，开始有沉淀生成，后沉淀溶解，且生成沉淀与沉淀溶解消耗的NaOH的物质的量之比为3∶1，显然符合题意，则x表示NaOH的物质的量，B项错误；另一种方式是向NaOH溶液中缓慢滴加AlCl3溶液，开始没有沉淀，后有沉淀生成，与本题图示情况不符。
答案：B
3．解析：向Na2CO3、NaAlO2的混合溶液中逐滴加入1 mol·L-1的盐酸，首先发生反应：AlO2-＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓，a表示AlO2-，根据盐酸消耗的体积可知：n(H＋)＝n(AlO2-)＝n[Al(OH)3]＝1 mol·L-1×0.05 L＝0.05 mol；当AlO2-反应完全，CO32-反应，b表示CO32-，反应的离子方程式是：CO32-+H＋===HCO3-，n(H＋)＝n(CO32-)＝0.05 L×1 mol·L－1＝0.05 mol；c、d表示HCO3-，CO32-反应完全，产生的HCO3-会发生反应：HCO3-+H＋===CO2↑＋H2O，n(HCO3-)＝n(H＋)＝0.05 L×1 mol·L-1＝0.05 mol；当HCO3-反应完全，Al(OH)3发生反应：AlOH3＋3H＋===Al3＋＋3H2O，e表示Al3＋，当Al(OH)3反应完全，消耗HCl的物质的量是Al(OH)3的3倍，n(H＋)＝3n[Al(OH)3]＝3×0.05 mol＝0.15 mol，则该阶段加入盐酸的体积是0.15 mol1 mol·L-1＝0.15 L＝150 mL。原混合溶液中的CO32-与AlO2-的物质的量之比为0.05 mol∶0.05 mol＝1∶1，A错误；在原混合物中n(CO32-)＝0.05 mol，在V1时溶液中的CO32-和HCO3-的物质的量相等，都等于0.025 mol，根据方程式：CO32- +H+===HCO3－可知反应0.025 mol CO32-时消耗盐酸的物质的量是0.025 mol，盐酸的体积为0.025 mol1 mol·L-1＝0.025 L＝25 mL，故V1＝50 mL＋25 mL＝75 mL，根据前面的分析可知：V2＝150 mL＋150 mL＝300 mL，所以V1∶V2＝75 mL∶300 mL＝1∶4，B错误；根据前面的分析可知M点时溶液中CO32-完全转化为HCO3-，没有产生CO2，C错误；根据前面的分析可知，e曲线表示反应：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O，D正确。
答案：D
4．解析：(1)向NH4Al(SO4)2溶液中加入NaOH溶液，由图像分析，先发生Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，之后是NH4+＋OH－===NH3·H2O，最后是沉淀的溶解：AlOH3 +OH-===AlO2-＋2H2O，故m点的离子反应为NH4+＋OH－===NH3·H2O。
(2)因NH4Al(SO4)2的物质的量为0.01 L×1 mol·L-1＝0.01 mol，Ba(OH)2的物质的量为0.02 L×1.2 mol·L－1＝0.024 mol，产生沉淀的反应有两类。一是SO42-+Ba2＋===BaSO4↓，n(SO42－)＝0.01 mol×2＝0.02 mol，0.02 mol