重难点十 有关氢氧化铝沉淀的图像分析及有关计算

【要点解读】

1、有关Al(OH)3沉淀图像 逐滴逐滴操作 NaOH溶液————→AlCl AlCl3溶液 3溶液————→NaOH溶液 加入加入现象 立即产生白色沉淀――→渐多――→最多――→渐少――→消失 反应 ①Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓ ②Al(OH)3＋OH－=AlO2- ＋2H2O ①H＋＋AlO2-＋H2O =Al(OH)3↓ ②Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O 图像 x＝n(OH－)/n(Al3＋) 淀的量逐渐增多 ②当x＝3时，沉淀的量最多 淀的量逐渐减小至0 2、滴加过程中铝元素存在形式的分析

（1）向1 L 1 mol·L的AlCl3溶液中滴加NaOH溶液：

－1

x＝n(H＋)/n(AlO2-) 淀的量逐渐增多 ①当0＜x＜3时，随着x的增大，沉①当0＜x＜1时，随着x的增大，沉解释 ②当x＝1时，沉淀的量最多 淀的量逐渐减小至0 ③当3＜x≤4时，随着x的增大，沉③当1＜x≤4时，随着x的增大，沉

（2）向1 L 1 mol·L－1的NaAlO2溶液中滴加稀盐酸：

【重难点指数】★★★

【重难点考向一】体现Al(OH)3两性的图像分析

【例1】向用HCl酸化过的AlCl3溶液中逐滴滴入NaOH溶液，图中能正确表示这个反应

的是( )

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【重难点考向二】有关氢氧化铝沉淀溶解图像的计算

【例2】常温下，将一定量的钠铝合金置于水中，合金全部溶解，得到20mL的溶液含

NaOH 1mol/L，然后滴加1mol/L的盐酸，测得生成沉淀的质量与消耗盐酸的体积关系如图所示，则下列说法正确的是( ) A．原合金质量为0.92g B．图中V2的值为60

C．图中m的值为1.56 D．产生氢气的体积为6mL(标准状况下) 【趁热打铁】

1．向MgSO4和Al2(SO4)3的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液．下列图象中，能正确表示

上述反应的是(横坐标表示加入NaOH溶液的体积，纵坐标表示反应生成沉淀的质量)( )

2．将一定质量的镁和铝混合物投入200mL硫酸中，固体全部溶解后，向所得溶液中加

入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量n与加入NaOH溶液的体积V的变化如图所示．则下列说法不正确的是( ) A．镁和铝的总质量为9 g

B．最初20 mL NaOH溶液用于中和过量的硫酸 C．硫酸的物质的量浓度为2.5 mol•L-1 D．生成的氢气在标准状况下的体积为11.2 L 3．某实验小组对一含有Al3+的未知溶液进行了如下分析： （1）滴入少量氢氧化钠，无明显变化； （2）继续滴加NaOH溶液，有白色沉淀；

（3）滴入过量的氢氧化钠，白色沉淀明显减少．实验小组经定量分析，得出如图所示沉淀与滴入氢氧化钠体积的关系．下列说法错误的是( )

A．该未知溶液中至少含有3种阳离子

B．滴加的NaOH溶液的物质的量浓度为5mol•L-1 C．若另一种离子为二价阳离子，则a=10

D．若将最终沉淀过滤、洗涤、灼烧，其质量一定为6g

4．如图所示，m表示溶液中生成沉淀的物质的量，n表示溶液中加入物质的量．下列反

应中，能按照如图曲线进行的是( )

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A．往Ca(OH)2和KOH的混合溶液中通入CO2 B．往AlCl3和NH4Cl的混合溶液中加NaOH溶液 C．往Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加Ba(OH)2溶液 D．往NH4Al(SO4)2溶液中加入NaOH溶液

5．将一定质量的镁铝合金投入100mL一定物质的量浓度的盐酸中，合金全部溶解，向

所得溶液中滴加5mol/L NaOH溶液至过量，生成沉淀的质量与加入氢氧化钠溶液的体积的关系如图所示；

（1）当沉淀达到最大值时，Al(OH)3的质量； （2）原合金中Mg的质量； （3）盐酸的物质的量浓度。

重难点十 有关Al(OH)3沉淀的图像分析及有关计算

【要点解读】

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1、有关Al(OH)3沉淀图像 操作 现象 反应 逐滴NaOH溶液————→AlCl3溶液 加入逐滴 AlCl3溶液————→NaOH溶液 加入立即产生白色沉淀――→渐多――→最多――→渐少――→消失 ①Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓ ②Al(OH)3＋OH－=AlO2- ＋2H2O ①H＋＋AlO2-＋H2O =Al(OH)3↓ ②Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O 图像 解释 x＝n(OH－)/n(Al3＋) x＝n(H＋)/n(AlO2-) ①当0＜x＜3时，随着x的增大，沉①当0＜x＜1时，随着x的增大，沉淀的量逐渐增多 ②当x＝3时，沉淀的量最多 淀的量逐渐增多 ②当x＝1时，沉淀的量最多 ③当3＜x≤4时，随着x的增大，沉③当1＜x≤4时，随着x的增大，沉淀的量逐渐减小至0 2、滴加过程中铝元素存在形式的分析

（1）向1 L 1 mol·L－1的AlCl3溶液中滴加NaOH溶液：

淀的量逐渐减小至0

（2）向1 L 1 mol·L－1的NaAlO2溶液中滴加稀盐酸：

【重难点指数】★★★

【重难点考向一】体现Al(OH)3两性的图像分析

【例1】向用HCl酸化过的AlCl3溶液中逐滴滴入NaOH溶液，图中能正确表示这个反应

的是( )

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【答案】D

【重难点点睛】

有关Al(OH)3图像的解题关键 （1）“一看”(图像)

①看面：弄清横、纵坐标轴及坐标含义。

②看线：弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平。

③看点：弄清曲线上点的含义、特殊点，如曲线的起点、交点、拐点、最高点、最低点等。

④看量的变化：滴加的顺序及用量，加入酸或碱能否溶解Al(OH)3，多种沉淀产生时，仔细分析相关量。 ⑤看是否要作辅助线。

（2）“二想”：联想所涉及的化学方程式。

（3）“三判”：通过分析，巧用规律(定量反应关系)，作出正确判断。 【重难点考向二】有关氢氧化铝沉淀溶解图像的计算

【例2】常温下，将一定量的钠铝合金置于水中，合金全部溶解，得到20mL的溶液含

NaOH 1mol/L，然后滴加1mol/L的盐酸，测得生成沉淀的质量与消耗盐酸的体积关系如图所示，则下列说法正确的是( )

A．原合金质量为0.92g B．图中V2的值为60

C．图中m的值为1.56 D．产生氢气的体积为6mL(标准状况下) 【答案】C

【解析】由图象可知，向合金溶解后的溶液中加盐酸，先发生NaOH+HCl═NaCl+H2O，

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后发生NaAlO2+HCl+H2O═NaCl+Al(OH)3↓，最后发生Al(OH)3↓+3HCl═AlCl3+3H2O，合金溶解后剩余的氢氧化钠的物质的量为0.02L×1mol/L=0.02mol， 由NaOH+HCl═NaCl+H2O， 0.02mol 0.02mol 则V1为

=0.02L=20mL，

40mL-20mL=20mL，其物质的量为由

生成沉淀时消耗的盐酸为0.02L×1mol/L=0.02mol，

由 NaAlO2+HCl+H2O═NaCl+Al(OH)3↓， 0.02mol 0.02mol 0.02mol

A．由钠元素及铝元素守恒可知，合金的质量为0.04mol×23g/mol+0.02mol×27g/mol=1.46g，故A错误；

B．由Al(OH)3↓+3HCl═AlCl3+3H2O可知，溶解沉淀需要0.06molHCl，其体积为60mL，则V2为

40mL+60mL=100mL，故B错误；C．由上述计算可知，生成沉淀为0.02mol，其质量为

0.02mol×78g/mol=1.56g，故C正确；D．由2Na+2H2O═2NaOH+H2↑、2Al+2H2O+2NaOH═2NaAlO2+3H2↑，

生成氢气的物质的量为0.02mol+0.03mol=0.05mol，其标况下的体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L，故D错误；故选C。

【名师点睛】明确发生的化学反应及反应与图象的对应关系是解答本题的关键，钠铝合

金置于水中，合金全部溶解，发生2Al+2H2O+2NaOH═2NaAlO2+3H2↑，加盐酸时发生

2Na+2H2O═2NaOH+H2↑、NaOH+HCl═NaCl+H2O、

NaAlO2+HCl+H2O═NaCl+Al(OH)3↓、Al(OH)3↓+3HCl═AlCl3+3H2O，再结合图象中 加入40mL盐酸生成的沉淀最多时溶液中只存在Na+和Cl-，利用电荷守恒和原子守恒来

解题。

【趁热打铁】

1．向MgSO4和Al2(SO4)3的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液．下列图象中，能正确表示

上述反应的是(横坐标表示加入NaOH溶液的体积，纵坐标表示反应生成沉淀的质量)( )

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【答案】D

2．将一定质量的镁和铝混合物投入200mL硫酸中，固体全部溶解后，向所得溶液中加

入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量n与加入NaOH溶液的体积V的变化如图所示．则下列说法不正确的是( )

A．镁和铝的总质量为9 g

B．最初20 mL NaOH溶液用于中和过量的硫酸 C．硫酸的物质的量浓度为2.5 mol•L-1 D．生成的氢气在标准状况下的体积为11.2 L 【答案】D

【解析】由图象可知，从开始至加入NaOH溶液20mL，没有沉淀生成，说明原溶液中硫

酸溶解Mg、Al后

硫酸有剩余，此时发生的反应为：H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O．当V(NaOH溶液)=200mL时，沉淀量最大，此时为Mg(OH)2和Al(OH)3，二者物质的量之和为0.35mol，溶液中溶质为Na2SO4，根据钠元素守恒可知此时n(Na2SO4)等于200mL氢氧化钠溶液中含有的n(NaOH)的1/2．从200mL到240mL，NaOH溶解Al(OH)3：NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O，当V(NaOH溶液)=240mL时，沉淀不再减少，此时全部为Mg(OH)2，物质的量为0.15mol，所以沉淀量最大，Mg(OH)2为0.15mol，Al(OH)3为0.35mol-0.15mol=0.2mol，由于从200mL到240mL，NaOH溶解Al(OH)3：NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O，所以该阶段消耗n(NaOH)=n[Al(OH)3]=0.2mol，氢氧化钠的浓度为

=5mol/L；A．由元素守恒可知n(Al)=n[Al(OH)3]=0.2mol，

n(Mg)=n[Mg(OH)2]=0.15mol，所以镁和铝的总质量为

0.2mol×27g/mol+0.15mol×24g/mol=9g，故A正确；B．由图象可知，从开始至加入NaOH溶液20mL，没有沉淀生成，说明原溶液中硫酸溶解Mg、Al后硫酸有剩余，此时发生的反应为：

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H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O，故B正确；C．沉淀量最大，此时为Mg(OH)2和Al(OH)3，溶液中溶质为Na2SO4，根据钠元素守恒可知此时n(Na2SO4)等于200mL氢氧化钠溶液中含有的n(NaOH)的1/2倍，所以n(Na2SO4)=1/2×0.2L×5mol/L=0.5mol，所以硫酸的浓度为

=2.5mol/L，故C正确；D．由A中可知n(Al)=0.2mol，

n(Mg)=0.15mol，根据电子转移守恒可知

2n(H2)=3n(Al)+2n(Mg)=3×0.2mol+2×0.15mol=0.9mol，所以n(H2)=0.45mol，故氢气体积为

0.45mol×22.4mol/L=10.08L，故D错误；故选D。 3．某实验小组对一含有Al的未知溶液进行了如下分析：

（1）滴入少量氢氧化钠，无明显变化； （2）继续滴加NaOH溶液，有白色沉淀；

（3）滴入过量的氢氧化钠，白色沉淀明显减少．实验小组经定量分析，得出如图所示沉淀与滴入氢氧化钠体积的关系．下列说法错误的是( )

3+

A．该未知溶液中至少含有3种阳离子

B．滴加的NaOH溶液的物质的量浓度为5mol•L-1 C．若另一种离子为二价阳离子，则a=10

D．若将最终沉淀过滤、洗涤、灼烧，其质量一定为6g 【答案】D

【解析】A．实验过程分析滴入氢氧化钠无沉淀，说明含有H+，继续滴入氢氧化钠溶液

生成白色沉淀说明

一定生成氢氧化铝沉淀，说明溶液中含有Al3+，加入过量的氢氧化钠溶液沉淀减少，图象分析说明溶液中除了铝离子，应还有另一种金属阳离子，该未知溶液中至少含有3种阳离子，故A正确；B．依据图象分析溶解的氢氧化铝物质的量为0.20mol-0.15mol=0.05mol，消耗氢氧化钠溶液体积

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=110ml-100ml=10ml，氢氧化钠的浓度==5mol/L，故B正确；C．若另一种阳

离子为二价金属阳离子，生成氢氧化铝最大沉淀量0.05mol，二价金属物质的量为0.15mol，开始消耗氢氧化钠体积为aml，消耗氢氧化钠物质的量为0.05mol×3+0.15mol×2+a×10-3L×5mol/L=0.1L×5mol/L，a=10，故C正确；D．最后得到的沉淀不能确定其成分，所以不能计算灼烧后得到的氧化物的质量，故D错误；故选D。

4．如图所示，m表示溶液中生成沉淀的物质的量，n表示溶液中加入物质的量．下列反

应中，能按照如图曲线进行的是( )

A．往Ca(OH)2和KOH的混合溶液中通入CO2 B．往AlCl3和NH4Cl的混合溶液中加NaOH溶液 C．往Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加Ba(OH)2溶液 D．往NH4Al(SO4)2溶液中加入NaOH溶液 【答案】A

5．将一定质量的镁铝合金投入100mL一定物质的量浓度的盐酸中，合金全部溶解，向

所得溶液中滴加5mol/L NaOH溶液至过量，生成沉淀的质量与加入氢氧化钠溶液的体积的关系如图所示；

（1）当沉淀达到最大值时，Al(OH)3的质量； （2）原合金中Mg的质量； （3）盐酸的物质的量浓度。

【答案】（1）2.9g （2） 2.4g （3）4mol/L

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【解析】从图中横坐标可以看出，加入10mL的氢氧化钠溶液时，没有产生沉淀，此段

是盐酸与氢氧化钠发生中和反应；

当氢氧化钠继续加入时，沉淀不断增加，沉淀为氢氧化镁和氢氧化铝，直到沉淀最大值；

加入10mL氢氧化钠溶液后继续滴加氢氧化钠溶液，则氢氧化铝参与反应，生成偏铝酸钠，故5.8g沉淀是氢氧化镁，(9.7-5.8)g=3.9g为氢氧化铝的质量； （1）氢氧化镁沉淀的质量为5.8g，氢氧化铝沉淀的质量为：(9.7-5.8)g=3.9g， 答：当沉淀达到最大值时，Al(OH)3的质量为3.9g； （2）根据守恒法可知，n(Mg)=n(Mg(OH)2)=0.1mol×24g/mol=2.4g， 答：原合金中Mg的质量为2.4g；

（3）当氢氧化钠加入量为80mL时，溶质均为NaCl，根据守恒法可知，n(HCl)=n(Cl-)=n(NaOH)=0.08L×5mol/L=0.4mol， 则该盐酸的物质的量浓度为：c(HCl)=答：盐酸的物质的量浓度为4mol/L。

=4mol/L，

=0.1mol，故镁的质量为：

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