通用版2020高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第三章金屬及其化合物3.2難點(diǎn)專(zhuān)攻碳酸鈉碳酸氫鈉及氫氧化鋁的圖像學(xué)案含解析.doc
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第2課時(shí)難點(diǎn)專(zhuān)攻碳酸鈉、碳酸氫鈉與氫氧化鋁的圖像問(wèn)題考點(diǎn)一有關(guān)Na2CO3、NaHCO3的圖像分析1數(shù)形結(jié)合理解Na2CO3、NaHCO3與HCl反應(yīng)a代表未生成氣體時(shí),消耗的HCl的物質(zhì)的量;b表示從開(kāi)始生成氣體到氣體量達(dá)到最大值時(shí)消耗的HCl的物質(zhì)的量;c代表生成CO2的物質(zhì)的量。反應(yīng)類(lèi)型圖像離子反應(yīng)(按反應(yīng)先后順序書(shū)寫(xiě))向NaHCO3溶液中逐滴加入鹽酸HCOH=CO2H2O向Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸HCO=HCO、HCOH=CO2H2O向Na2CO3、NaOH的混合溶液中逐滴加入鹽酸OHH=H2O、HCO=HCO、HCOH=CO2H2O向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入鹽酸HCO=HCO、HCOH=CO2H2O2CO2與NaOH反應(yīng)后的溶液中溶質(zhì)組成分析將CO2通入NaOH溶液,依據(jù)的大小,溶質(zhì)組成可能有四種情況,如圖數(shù)軸所示: 典例將一定體積的CO2通入一定濃度的NaOH溶液中,為了測(cè)定所得溶液的成分,向該溶液中逐滴加入1 molL1的鹽酸,所加鹽酸的體積與產(chǎn)生CO2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的關(guān)系如圖所示:(1)加入35 mL鹽酸時(shí),產(chǎn)生CO2的體積為(標(biāo)準(zhǔn)狀況)_mL。(2)溶液中所含溶質(zhì)及物質(zhì)的量為_(kāi)。解析(1)由圖像所示消耗鹽酸的體積與產(chǎn)生CO2的體積可知,該溶液的溶質(zhì)是NaOH和Na2CO3。OA段H先與OH反應(yīng)生成H2O,待OH消耗完,H再與CO反應(yīng)生成HCO。AB段發(fā)生反應(yīng)HHCO=CO2H2O,加入35 mL鹽酸時(shí),產(chǎn)生的n(CO2)n(H)(3525)mL103 LmL11 molL10.01 mol,則V(CO2)22.4 Lmol10.01 mol0.224 L224 mL。(2)由HCO=HCO及HHCO=CO2H2O可知,n(CO)(4525)mL103 LmL11 molL10.02 mol,故OA段與H反應(yīng)的OH為25 mL103 LmL11 molL10.02 mol0.005 mol,即溶液中含NaOH 0.005 mol、Na2CO3 0.02 mol。答案(1)224(2)NaOH 0.005 mol、Na2CO3 0.02 mol備考方略依據(jù)圖像特點(diǎn)判斷溶質(zhì)成分的方法(1)若a0(即圖像從原點(diǎn)開(kāi)始)溶液中的溶質(zhì)為NaHCO3(2)若V(Oa)V(ab)(即Oa段與ab段消耗鹽酸的體積相同)溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3(3)若V(Oa)V(ab)(即Oa段消耗鹽酸的體積大于ab段消耗鹽酸的體積)溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3和NaOH(4)若V(Oa)V(ab)(即Oa段消耗鹽酸的體積小于ab段消耗鹽酸的體積)溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3和NaHCO3綜合訓(xùn)練1向一定量的K2CO3溶液中緩慢地滴加稀鹽酸,并不斷攪拌。隨著鹽酸的加入,溶液中離子數(shù)目也相應(yīng)地發(fā)生變化。如圖所示四條曲線(xiàn)與溶液中的離子的對(duì)應(yīng)關(guān)系,完全正確的是()Aa:K;b:HCO;c:CO;d:ClBa:K;b:CO;c:HCO;d:ClCa:K;b:CO;c:Cl;d:HCODa:K;b:HCO;c:Cl;d:CO解析:選B向一定量的K2CO3溶液中緩慢地滴加稀鹽酸,并不斷攪拌,a一直不變,那么a表示的是K,b逐漸減小,當(dāng)減小到0時(shí),c又開(kāi)始減小,b表示的是CO,CO和H反應(yīng)生成HCO,當(dāng)CO反應(yīng)完后,H和HCO反應(yīng),所以c表示HCO,d從0一直不斷地增大,d是Cl。2向某NaOH溶液中通入CO2氣體后得溶液M,因CO2通入量的不同,溶液M的組成也不同。若向M中逐滴加入鹽酸,產(chǎn)生的氣體體積V(CO2)與加入鹽酸的體積V(HCl)的關(guān)系有下列圖示四種情況,且圖中分別有OAAB。則下列分析與判斷不正確的是()AM中只有一種溶質(zhì)的有和BM中有兩種溶質(zhì)的有和C圖顯示M中c(NaHCO3)c(Na2CO3)D圖顯示M中的溶質(zhì)為NaOH和Na2CO3解析:選C發(fā)生的反應(yīng)為NaOHHCl=NaClH2O,Na2CO3HCl=NaClNaHCO3,NaHCO3HCl=NaClCO2H2O,由方程式可知Na2CO3轉(zhuǎn)化為NaHCO3消耗鹽酸與NaHCO3反應(yīng)消耗鹽酸體積相等。A項(xiàng),圖中加入鹽酸即有CO2生成,說(shuō)明溶質(zhì)只有一種,為NaHCO3,圖中OAAB,說(shuō)明溶質(zhì)只有Na2CO3,正確;圖中OAAB,說(shuō)明含有NaOH和Na2CO3兩種溶質(zhì),B、D項(xiàng)正確;C項(xiàng),圖中OAAB,說(shuō)明含有Na2CO3和NaHCO3兩種溶質(zhì),當(dāng)AB2OA時(shí),M中c(NaHCO3)2OA時(shí),M中c(NaHCO3)c(Na2CO3),錯(cuò)誤。3.向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2氣體,充分反應(yīng)后,再向所得溶液中逐滴加入0.2 molL1的鹽酸,產(chǎn)生CO2的體積與所加鹽酸的體積之間的關(guān)系如圖所示。下列判斷正確的是()A原NaOH溶液的濃度為0.2 molL1B通入CO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為448 mLC通入CO2后,所得溶液的溶質(zhì)成分的物質(zhì)的量之比為n(NaOH)n(Na2CO3)13D通入CO2后,所得溶液的溶質(zhì)成分的物質(zhì)的量之比為n(NaHCO3)n(Na2CO3)11解析:選A當(dāng)向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2氣體時(shí),反應(yīng)有兩種可能情況:2NaOHCO2=Na2CO3H2O或NaOHCO2=NaHCO3。再加入鹽酸100 mL時(shí),無(wú)論是NaOH、NaHCO3還是Na2CO3都會(huì)生成NaCl,當(dāng)鹽酸體積為100 mL時(shí),n(Na)n(Cl),所以n(NaOH)n(HCl)0.02 mol,溶質(zhì)為NaCl時(shí)所用NaOH溶液和鹽酸的體積相同,那么濃度也相同,即原NaOH溶液的濃度為0.2 molL1,A項(xiàng)正確。鹽酸由25 mL滴至100 mL時(shí),發(fā)生的反應(yīng)為NaHCO3HCl=NaClCO2H2O,消耗鹽酸0.015 mol,生成CO2 0.015 mol,故通入CO2后溶液的溶質(zhì)為Na2CO3和NaHCO3;設(shè)通入CO2后所得溶液中的Na2CO3為x mol,NaHCO3為y mol,根據(jù)原子守恒:2xy0.02、xy0.015,解得x0.005,y0.01,所得溶液的溶質(zhì)成分的物質(zhì)的量之比為n(NaHCO3)n(Na2CO3)21,C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。根據(jù)碳原子守恒,通入CO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為336 mL,B項(xiàng)錯(cuò)誤??键c(diǎn)二有關(guān)Al(OH)3的圖像分析與計(jì)算1可溶性鋁鹽溶液與NaOH溶液反應(yīng)的圖像滴加順序向Al3中滴加OH向OH中滴加Al3現(xiàn)象立即產(chǎn)生白色沉淀漸多最多漸少消失無(wú)沉淀(有但即溶)沉淀漸多最多不消失圖像離子方程式OA段Al33OH=Al(OH)34OHAl3=AlO2H2OAB段Al(OH)3OH=AlO2H2O3AlOAl36H2O=4Al(OH)32偏鋁酸鹽溶液與鹽酸反應(yīng)的圖像滴加順序向AlO中滴加H向H中滴加AlO現(xiàn)象立即產(chǎn)生白色沉淀漸多最多漸少消失無(wú)沉淀(有但即溶)沉淀漸多最多不消失圖像離子方程式OA段AlOHH2O=Al(OH)34HAlO= Al32H2OAB段Al(OH)33H=Al33H2OAl33AlO6H2O=4Al(OH)31向AlCl3溶液中逐滴加入氨水或NaAlO2溶液至過(guò)量圖像離子方程式Al33NH3H2O= Al(OH)33NH或Al33AlO6H2O=4Al(OH)32向NaAlO2溶液中通入CO2或加入AlCl3至過(guò)量圖像離子方程式AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO或3AlOAl36H2O=4Al(OH)33向MgCl2、AlCl3和鹽酸的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液至過(guò)量圖像離子方程式OA段HOH=H2OAB段Mg22OH=Mg(OH)2Al33OH=Al(OH)3BC段Al(OH)3OH=AlO2H2O4向MgCl2、AlCl3混合溶液中先加入NaOH溶液,后加入鹽酸(NaOH與鹽酸的物質(zhì)的量濃度相等)圖像離子方程式OA段Mg22OH=Mg(OH)2Al33OH=Al(OH)3AB段Al(OH)3OH=AlO2H2OBC段AlOHH2O=Al(OH)3CD段Al(OH)33H=Al33H2O Mg(OH)22H=Mg22H2O5向含MgCl2、AlCl3、鹽酸、NH4Cl的混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液至過(guò)量圖像離子方程式OA段HOH=H2OAB段Al33OH=Al(OH)3Mg22OH=Mg(OH)2BC段NHOH=NH3H2OCD段Al(OH)3OH=AlO2H2O6把Ba(OH)2溶液逐滴加入到明礬溶液中至過(guò)量圖像離子方程式OA段2Al33SO3Ba26OH=2Al(OH)33BaSO4AB段2Al(OH)3SOBa22OH=BaSO42AlO4H2O典例向含Al2(SO4)3和AlCl3的混合溶液中逐滴加入1 molL1 Ba(OH)2溶液至過(guò)量,加入Ba(OH)2溶液的體積和所得沉淀的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖,下列說(shuō)法不正確的是()A圖中C點(diǎn)鋁元素存在形式是AlOB向D點(diǎn)溶液中通入CO2氣體,立即產(chǎn)生白色沉淀C原混合溶液中cAl2(SO4)3c(AlCl3)12DOA段反應(yīng)的離子方程式為2Al33SO3Ba28OH=2AlO3BaSO44H2O解析 C點(diǎn)生成BaSO4(3 mol)沉淀和Ba(AlO2)2,此時(shí)鋁元素以AlO的形式存在,A正確;D點(diǎn)溶液溶質(zhì)為Ba(AlO2)2和Ba(OH)2,通入CO2氣體,立即產(chǎn)生BaCO3和Al(OH)3沉淀,B正確;B點(diǎn)為Al(OH)3和BaSO4沉淀,此時(shí)Al(OH)3的物質(zhì)的量為7 mol3 mol4 mol,故原混合液中有1 mol Al2(SO4)3,AlCl3物質(zhì)的量為4 mol1 mol22 mol,即cAl2(SO4)3c(AlCl3)12,C正確;OA段反應(yīng)的離子方程式為2Al33SO3Ba26OH=3BaSO42Al(OH)3,D錯(cuò)誤。答案D備考方略Al(OH)3沉淀圖像題的分析方法Al(OH)3可以溶解在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿中,但不溶于氨水和碳酸。所以圍繞Al3與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的反應(yīng)存在過(guò)量問(wèn)題。解決過(guò)量問(wèn)題常借助“一種思維”和“兩種方法”。(1)“一種思維”極值思維模型(2)“兩種方法”一維坐標(biāo)分析法:結(jié)合極值,畫(huà)出數(shù)軸,分段分析;二維坐標(biāo)分析法:橫坐標(biāo)代表反應(yīng)物的量,縱坐標(biāo)代表產(chǎn)物的量,結(jié)合極值,分析產(chǎn)物的量隨反應(yīng)物的量的變化情況并畫(huà)出相應(yīng)曲線(xiàn)。綜合訓(xùn)練1某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)含有Al3的一種未知溶液進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)分析:順序?qū)嶒?yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象滴入少量NaOH溶液無(wú)明顯變化在操作的基礎(chǔ)上,繼續(xù)滴加NaOH溶液產(chǎn)生白色沉淀在操作的基礎(chǔ)上,滴入過(guò)量的NaOH溶液白色沉淀明顯減少實(shí)驗(yàn)小組經(jīng)定量分析,得出如圖所示沉淀的物質(zhì)的量與滴入NaOH溶液體積的關(guān)系。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A該未知溶液中至少含有三種陽(yáng)離子B滴加的NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為5 molL1C若溶液中只含三種陽(yáng)離子且另一種離子為二價(jià)金屬陽(yáng)離子,則a10D若將最終沉淀過(guò)濾、洗滌、灼燒,得到固體的質(zhì)量一定為6 g解析:選D由圖像信息可知,混合液中至少含有H、Al3和另外一種金屬陽(yáng)離子(其可與NaOH溶液反應(yīng)生成沉淀,同時(shí)沉淀不溶于NaOH溶液),A項(xiàng)正確;溶解0.05 mol Al(OH)3消耗的NaOH溶液的體積為10 mL,由離子方程式Al(OH)3OH=AlO2H2O可知,NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度是5 molL1,B項(xiàng)正確;由圖像信息可知,另外一種沉淀為0.15 mol,若溶液中只含三種陽(yáng)離子且另外一種離子為二價(jià)金屬陽(yáng)離子,則消耗的NaOH溶液的體積為60 mL,又因?yàn)樯葾l(OH)3消耗的NaOH溶液為30 mL,可知沉淀二價(jià)金屬陽(yáng)離子、生成Al(OH)3、溶解Al(OH)3共消耗NaOH溶液的體積為100 mL,故a11010010,C項(xiàng)正確;由題目已知信息不能確定另外的金屬陽(yáng)離子,故不能確定最終沉淀的質(zhì)量,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.如圖所示為向一定量AlCl3溶液中加入NaOH溶液后,產(chǎn)生Al(OH)3白色沉淀的質(zhì)量與NaOH的物質(zhì)的量之間的關(guān)系曲線(xiàn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)A點(diǎn)時(shí)已參加反應(yīng)的AlCl3和NaOH的物質(zhì)的量之比為_(kāi)。(2)AB段曲線(xiàn)所表示的反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。(3)向B處生成的溶液中通入二氧化碳,可觀察到的現(xiàn)象是_。(4)向含有0.1 mol NH4Al(SO4)2的溶液中逐滴加入 5 molL1 NaOH溶液,開(kāi)始發(fā)現(xiàn)溶液中出現(xiàn)白色沉淀并逐漸增多;一段時(shí)間后有刺激性氣味的氣體逸出;最后白色沉淀逐漸減少并最終消失。請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH 溶液體積的關(guān)系示意圖。解析:(1)分析題中圖像可知,OA段表示的是AlCl3和NaOH反應(yīng)生成Al(OH)3和NaCl 的過(guò)程,反應(yīng)的化學(xué)方程式為AlCl33NaOH=Al(OH)33NaCl,A點(diǎn)時(shí)已參加反應(yīng)的AlCl3和NaOH 的物質(zhì)的量之比為13。(2)AB段是Al(OH)3沉淀溶解的過(guò)程,反應(yīng)生成NaAlO2和H2O,離子方程式為Al(OH)3OH=AlO 2H2O。(3)向B處生成的溶液中通入二氧化碳,發(fā)生反應(yīng)2AlO CO23H2O=2Al(OH)3CO,生成Al(OH)3 白色沉淀。(4)含有0.1 mol NH4Al(SO4)2的溶液中含有NH 的物質(zhì)的量為0.1 mol,Al3的物質(zhì)的量為 0.1 mol,逐滴加入5 molL1NaOH 溶液,依次發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 Al3 3OH=Al(OH)3,NHOH=NH3H2O,Al(OH)3OH=AlO2H2O。先生成Al(OH)3沉淀,消耗NaOH的物質(zhì)的量為0.3 mol,對(duì)應(yīng)溶液體積為0.060 L60 mL;與NH反應(yīng)的NaOH的物質(zhì)的量為0.1 mol,對(duì)應(yīng)的溶液體積為0.020 L20 mL;生成的Al(OH)3沉淀的物質(zhì)的量為0.1 mol,溶解0.1 mol Al(OH)3沉淀需要消耗NaOH的物質(zhì)的量為0.1 mol,則對(duì)應(yīng)的溶液的體積為20 mL,依據(jù)沉淀的物質(zhì)的量和消耗NaOH溶液的體積畫(huà)出圖像。答案:(1)13(2)Al(OH)3OH=AlO2H2O(3)生成白色沉淀(4)- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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