跟蹤檢測(十二)難點(diǎn)專攻——碳酸鈉、碳酸氫鈉及氫氧化鋁的圖像1.將0.4gNaOH和1.06gNa2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1mol·L-1的稀鹽酸。下列圖像能正確表示加入鹽酸的體積和生成CO2的物質(zhì)的量的關(guān)系的是( )解析:選C 滴加鹽酸先發(fā)生反應(yīng):OH-+H+===H2O,再發(fā)生反應(yīng):CO+H+===HCO,最后發(fā)生反應(yīng):HCO+H+===CO2↑+H2O,故B錯誤;因n(OH-)=n(CO)=0.01mol,故加入0.02molHCl后開始有氣體生成,且生成CO2的物質(zhì)的量n(CO2)=n(CO)=0.01mol,故C正確,A、D錯誤。2.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溶液的體積如圖所示。原溶液中Cl-與SO的物質(zhì)的量之比為( )A.1∶3B.2∶3C.6∶1D.3∶1解析:選C OA上升的直線表示Al(OH)3和Mg(OH)2沉淀的生成,AB下降的直線表示Al(OH)3沉淀溶解,B點(diǎn)表示Al(OH)3完全溶解。AB段完全溶解Al(OH)3消耗NaOH0.1L,則Al3+生成Al(OH)3消耗NaOH0.3L,沉淀Mg2+消耗NaOH0.1L,因而n(AlCl3)∶n(MgSO4)=2∶1,所以,n(Cl-)∶n(SO)=6∶1。3.向一定量的AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液,生成沉淀Al(OH)3的量隨NaOH加入量的變化關(guān)系如圖所示。則下列離子組在對應(yīng)的溶液中一定能大量共存的是( )
A.a(chǎn)點(diǎn)對應(yīng)的溶液中:K+、NH、I-、COB.b點(diǎn)對應(yīng)的溶液中:Na+、SO、S2-、Cl-C.c點(diǎn)對應(yīng)的溶液中:NH、H+、NO、SOD.d點(diǎn)對應(yīng)的溶液中:Na+、K+、SO、HCO解析:選B a點(diǎn)時溶液中溶質(zhì)為AlCl3和NaCl,CO與Al3+會發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)而不能大量共存,A項(xiàng)錯誤;b點(diǎn)時溶液中溶質(zhì)為NaCl,Na+、SO、S2-、Cl-之間不反應(yīng),可以大量共存,B項(xiàng)正確;c點(diǎn)溶液中溶質(zhì)為NaAlO2,H+與AlO反應(yīng)而不能大量共存,NH與AlO會發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)也不能大量共存,C項(xiàng)錯誤;d點(diǎn)時NaOH溶液過量,HCO與OH-、AlO在溶液中不能大量共存,D項(xiàng)錯誤。4.某無色稀溶液X中,可能含有下表所列離子中的某幾種。陰離子CO、SiO、AlO、Cl-陽離子Al3+、Fe3+、Mg2+、NH、Na+現(xiàn)取該溶液適量,向其中加入某試劑Y,產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量(n)與加入試劑Y體積(V)的關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是( )A.若Y是鹽酸,則Oa段轉(zhuǎn)化為沉淀的離子(上表中,下同)只有AlOB.若Y是鹽酸,則溶液中可能含有的陽離子是Al3+C.若Y是NaOH溶液,則bc段反應(yīng)的離子方程式為Al(OH)3+OH-===AlO+2H2OD.若Y是NaOH溶液,則X溶液中只存在四種離子,是Al3+、Fe3+、NH、Cl-解析:選C 沉淀部分溶解,若Y是鹽酸,則Oa段發(fā)生的反應(yīng)為H++AlO+H2O===Al(OH)3↓,2H++SiO===H2SiO3↓,故轉(zhuǎn)化為沉淀的離子為AlO、SiO,因?yàn)槿芤褐泻蠥lO,Al3+與AlO不能共存,故不可能含有Al3+,A、B兩項(xiàng)錯誤;若Y是NaOH溶液,則b點(diǎn)生成的沉淀中有Mg(OH)2、Al(OH)3,在OH-過量情況下,只有Al(OH)3與其繼續(xù)反應(yīng),方程式為Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O,C正確;因X為無色稀溶液,F(xiàn)e3+為棕黃色,故不可能含有Fe3+,D錯誤。5.向含Na2CO3、NaAlO2的混合溶液中逐滴加入150mL1mol·L-1HCl溶液,測得溶液中的某幾種離子的物質(zhì)的量的變化如圖所示,則下列說法不正確的是( )
A.a(chǎn)曲線表示的離子方程式為AlO+H++H2O===Al(OH)3↓B.b和c曲線表示的離子反應(yīng)是相同的C.M點(diǎn)時,溶液中沉淀的質(zhì)量為3.9gD.原混合溶液中的CO與AlO的物質(zhì)的量之比為1∶2解析:選D 混合溶液中逐滴加入HCl溶液,發(fā)生的反應(yīng)依次為①AlO+H++H2O===Al(OH)3↓、②CO+H+===HCO、③HCO+H+===CO2↑+H2O,則a曲線表示AlO減少,b曲線表示CO減少,c曲線表示HCO增加,d曲線表示HCO減少,此階段Al(OH)3不參與反應(yīng)。混合溶液中加入HCl溶液,首先發(fā)生反應(yīng):AlO+H++H2O===Al(OH)3↓,A正確;b曲線表示階段發(fā)生反應(yīng):CO+H+===HCO,b曲線表示CO減少,c曲線表示HCO增加,所以b和c曲線表示的離子反應(yīng)是相同的,B正確;加入鹽酸50mL時NaAlO2全部轉(zhuǎn)化為Al(OH)3,在加入150mL鹽酸之前沉淀不溶解,則M點(diǎn)時沉淀的質(zhì)量與加入鹽酸50mL時沉淀的質(zhì)量相同,則n[Al(OH)3]=n(NaAlO2)=n(HCl)=0.05mol,m[Al(OH)3]=0.05mol×78g·mol-1=3.9g,C正確;a曲線表示階段與b曲線表示階段兩段消耗的n(HCl)相等,根據(jù)反應(yīng)①、②可知CO與AlO的物質(zhì)的量之比為1∶1,D錯誤。6.如圖表示AlCl3溶液與NaOH溶液相互滴加過程中粒子的物質(zhì)的量的關(guān)系曲線,下列判斷錯誤的是( )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AlO的物質(zhì)的量的變化解析:選B 假定向含有1molAlCl3的溶液中滴加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-===AlO+2H2O,沉淀完全溶解消耗1molOH-,生成1molAlO,前后兩部分消耗OH-的物質(zhì)的量之比為3∶1;假定向含有4molNaOH的溶液中滴加AlCl3溶液,首先發(fā)生反應(yīng):Al3++4OH-===AlO+2H2O,OH-完全反應(yīng)消耗1molAl3+,生成1molAlO,然后發(fā)生反應(yīng):Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓,AlO完全反應(yīng),消耗molAl3+,生成molAl(OH)3,前后兩部分消耗Al3+的物質(zhì)的量之比為3∶1。由圖像可知,①②表示粒子、③④表示粒子物質(zhì)的量關(guān)系均為1∶1,該圖表示向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液過程中粒子的物質(zhì)的量的關(guān)系。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,A正確;由上述分析可知,x表示NaOH的物質(zhì)的量,B錯誤;由上述分析可知,隨著反應(yīng)進(jìn)行Al(OH)3的物質(zhì)的量先增大,后減小,故②③線表示Al(OH)3的物質(zhì)的量的變化,C正確;由上述分析可知,Al(OH)3溶解時,AlO的物質(zhì)的量增大,④線表示AlO的物質(zhì)的量的變化,D正確。7.已知室溫下,Al(OH)3的Ksp或溶解度遠(yuǎn)大于Fe(OH)3。向濃度均為0.1mol·L-1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液。如圖表示生成Al(OH)3的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液的體積的關(guān)系,合理的是( )解析:選C 解答本題時應(yīng)特別注意,難溶物的Ksp越小,在溶液中越易形成沉淀;Al(OH)3能溶于過量的NaOH溶液。由于Al(OH)3的Ksp比Fe(OH)3的Ksp大,故在混合液中加入NaOH溶液時,先生成Fe(OH)3沉淀,而不生成Al(OH)3沉淀,當(dāng)Fe(NO3)3反應(yīng)完全后再生成Al(OH)3沉淀,繼續(xù)加入NaOH溶液,Al(OH)3沉淀又溶解,故只有C圖像符合題意。8.向盛有10mL1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液的燒杯中滴加1mol·L-1NaOH溶液,沉淀物質(zhì)的量隨NaOH溶液體積變化示意圖如下:
(1)寫出m點(diǎn)反應(yīng)的離子方程式:________________________________________。(2)若在NH4Al(SO4)2溶液中改加20mL1.2mol·L-1Ba(OH)2溶液,充分反應(yīng)后,溶液中產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量為________mol。解析:(1)向NH4Al(SO4)2溶液中加入NaOH溶液,由圖像分析,先發(fā)生Al3++3OH-===Al(OH)3↓,之后是NH+OH-===NH3·H2O,最后是沉淀的溶解Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O,故m點(diǎn)的離子方程式為NH+OH-===NH3·H2O。(2)因NH4Al(SO4)2的物質(zhì)的量為0.01L×1mol·L-1=0.01mol,Ba(OH)2的物質(zhì)的量為0.02L×1.2mol·L-1=0.024mol,產(chǎn)生沉淀的反應(yīng)有兩類,一是SO+Ba2+===BaSO4↓,n(SO)=0.01mol×2=0.02mol,0.02mol<0.024mol,故n(BaSO4)=0.02mol;二是OH-參與的反應(yīng),Al3+?。?OH- === Al(OH)3↓0.01mol0.03mol0.01molOH-余0.024mol×2-0.03mol=0.018mol,之后發(fā)生反應(yīng):NH+OH-===NH3·H2O,n(NH)=0.01mol,消耗OH-0.01mol,則剩余OH-為0.018mol-0.01mol=0.008mol,最后發(fā)生沉淀溶解的反應(yīng):Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O,OH-為0.008mol,溶解Al(OH)30.008mol,剩余Al(OH)3為0.01mol-0.008mol=0.002mol,溶液中產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量為0.02mol+0.002mol=0.022mol。答案:(1)NH+OH-===NH3·H2O (2)0.022