1、综合课时5有关金属化合物的图像分析及热点计算(时间：45分钟)一、选择题(每小题仅有一个选项符合题意)1如图是向MgCl2、AlCl3混合液中依次加入M和N时生成沉淀的物质的量与加入的M和N的体积关系图(M、N分别表示盐酸或氢氧化钠溶液中的一种)，以下结论不正确的是()。A混合溶液中c(AlCl3)c(MgCl2)11B混合溶液中c(AlCl3)c(MgCl2)31C点V之前加NaOH溶液，点V之后加盐酸D所加盐酸与NaOH溶液中溶质的物质的量浓度相同解析设AlCl3物质的量为1 mol，则生成Al(OH)3为1 mol，AB段Al(OH)3溶解过程消耗NaOH也是1 mol(据反应式)，那么
2、OA段生成Al(OH)3，消耗NaOH应是3 mol，则余下2 mol应为生成Mg(OH)2所消耗NaOH的物质的量，故Mg(OH)2为1 mol，MgCl2也应是1 mol，由此可判断A选项是正确的，B错误；对于D选项，可分析图像AB，CD两段，前者消耗沉淀后者生成沉淀，从而有关系式：Al(OH)3OHAlOH，故可推知n(OH)n(H)，又因为两段消耗溶液体积相等，因此不难得出D选项也是正确的。答案B2取一定量的铝土矿(含Al2O3、Fe2O3、SiO2)样品，放入盛有100 mL H2SO4溶液的烧杯中，充分反应后过滤，向滤液中加入10 molL1的NaOH溶液，产生沉淀的量与所加NaO
3、H溶液的体积的关系如图所示。则原H2SO4物质的量浓度是()。A1 molL1 B2 molL1C3 molL1 D4 molL1解析当加入40 mL NaOH时，沉淀量最大，此时溶液中溶质为Na2SO4，根据钠原子、硫酸根离子守恒有：2n(H2SO4)2n(Na2SO4)n(NaOH)，n(NaOH)0.04 L10 molL10.4 mol，所以n(H2SO4)0.2 mol，故原H2SO4物质的量浓度是：0.2 mol0.1 L2 molL1。答案B3某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，若向其中逐渐加入铁粉，溶液中Fe2浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如下图所示
4、。则稀溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为()。A111 B131C338 D114解析据氧化性由强到弱的顺序HNO3Fe3Cu2，可知随铁粉的增加，反应的化学方程式分别为4HNO3(稀)Fe=Fe(NO3)3NO2H2O4 mol 1 mol 1 mol2Fe(NO3)3Fe=3Fe(NO3)22 mol 1 mol 3 molCu(NO3)2Fe=Fe(NO3)2Cu1 mol 1 mol 1 mol所以原溶液中，Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的物质的量之比为(2 mol1 mol)1 mol4 mol114。答案D4现有含MgCl2、AlCl
5、3均为n mol的混合溶液，向其中滴NaOH溶液至过量。加入NaOH的物质的量与生成沉淀的物质的量的关系正确的是(离子形成沉淀或沉淀的溶解与溶液pH的关系如下表)()。离子Mg2Al3物质Al(OH)3开始沉淀时的pH8.933.56开始溶解时的pH8.04完全沉淀时的pH10.924.89完全溶解时的pH12.04解析由表中数据知，当Al3沉淀完全时Mg2还没有开始形成沉淀，当生成的Al(OH)3开始溶解时Mg2仍没有形成沉淀，当加碱至溶液的pH8.93时，Al(OH)3部分溶解而Mg(OH)2开始形成沉淀，生成沉淀速率较前段生成沉淀速率小，当溶液pH10.92时，Mg(OH)2沉淀完全，A
6、l(OH)3继续溶解至pH12.04时，沉淀只有Mg(OH)2，Al(OH)3全部溶解，故C对。答案C5将Na2O2逐渐加入到含有H、Mg2、Al3、NH的混合液中并微热，产生沉淀和气体的物质的量(mol)与加入的Na2O2物质的量(mol)的关系如图所示，则原溶液中的Mg2、Al3、NH物质的量分别为()。A2 mol、3 mol、6 mol B3 mol、2 mol、6 molC2 mol、3 mol、4 mol D3 mol、2 mol、2 mol解析Na2O2溶于水的反应为2Na2O22H2O=4NaOHO2，由沉淀图像知，NaOH先与H反应，再与Mg2和Al3产生沉淀，再与NH反应，
7、然后与Al(OH)3反应使沉淀部分溶解，最后沉淀的量为3 mol即Mg(OH)2为3 mol，Mg2为3 mol，沉淀最多时为5 mol，即Al3为2 mol；由气体图像知，当加入8 mol Na2O2时，生成气体为6 mol，其中有生成的氧气为4 mol，剩余2 mol为NH3，即NH为2 mol，A、B、C错误；D正确。答案D6在Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中，滴加NaOH溶液，生成沉淀的量与滴入NaOH溶液的体积关系如右图所示，则原混合液中Al2(SO4)3与MgSO4的物质的量浓度之比为()。A11 B12 C21 D13解析溶解Al(OH)3耗碱10 mL，则生成Al(O
8、H)3耗碱为30 mL，生成Mg(OH)2耗碱(5030)mL，故Al3与Mg2浓度之比11，则Al2(SO4)3与MgSO4的物质的量浓度之比为12。答案B二、不定项选择题(每小题有12个选项符合题意)7下列图像能表示相关反应中生成物物质的量的变化的是(横、纵坐标单位：mol)()。A图1：n(HCl)1 mol，K2CO3加入到HCl溶液中，在敞口容器中生成的气体B图2：n(NaOH)1 mol，CO2通入到NaOH溶液中反应生成的盐C图3：n(O2)1 mol，高温下C和O2在密闭容器中的生成物D图4：n(HNO3)1 mol，Fe和稀HNO3反应生成的氧化产物(还原产物为NO)解析A项
9、，当n(HCl)1 mol，n(CO2)0.5 mol，之后不再减少，错误；B项，2NaOHCO2=Na2CO3H2O，Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3，CO先增大后减少，NaHCO3从0增加到1 mol，错误；C项，CO2CO2，CO2C2CO，正确；D项，Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O,2Fe3Fe=3Fe2，0.25 mol对应的是Fe(NO3)3,0.375 mol对应的是Fe(NO3)2，正确。答案CD82.8 g Fe全部溶于一定浓度、200 mL的HNO3溶液中，得到标准状况下的气体1.12 L，测得反应后溶液的pH为1。若反应前后溶液体积变化忽略不计
10、，则下列有关判断正确的是()。A反应后溶液中c(NO)0.85 molL1B反应后的溶液最多还能溶解1.82 g FeC反应前HNO3溶液的浓度为1.0 molL1D1.12 L气体是NO、NO2的混合气体解析据题意，硝酸过量：0.2 L0.1 molL10.02 mol，反应生成Fe3：2.8 g56 gmol10.05 mol，据反应后溶液中的电荷守恒，得c(NO)(0.05 mol30.02 mol1)0.2 L0.85 molL1，故A项正确；反应后的溶液与铁发生反应的离子方程式为：3Fe8H2NO=3Fe22NO4H2O002 mol 0.02 mol2Fe3Fe=3Fe2005 m
11、ol0.025 mol则最多能溶解铁：(0.02 mol0.025 mol)56 gmol11.82 g，故B项正确；据氮原子守恒，反应前HNO3溶液的浓度为0.05 mol30.02 mol1.12 L22.4 Lmol1)0.2 L1.1 molL1，故C项错误；2.8 g Fe生成Fe3失去电子的物质的量为0.15 mol，根据得失电子守恒，1.12 L即0.05 mol气体得到电子的物质的量为0.15 mol,1.12 L气体应是NO气体，故D项错误。答案AB9向一定量的Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中加入150 mL 4 molL1的稀硝酸恰好使混合物完全溶解，放出2.
12、24 L NO(标准状况下)，往所得溶液中加入KSCN溶液，无血红色出现。若用足量的H2在加热条件下还原相同质量的混合物，所得到的铁的物质的量为()。A0.21 mol B0.25 molC0.3 mol D0.35 mol解析n(HNO3)150 mL103 LmL14 molL10.6 mol，n(NO)0.1 mol，反应后铁元素的存在形式为Fe(NO3)2，根据原子守恒，可知反应后溶液中的n(NO)0.5 mol，n(Fe2)0.25 mol，即n(Fe)0.25 mol。答案B10如图表示AlCl3溶液与NaOH溶液相互滴加过程中微粒数量的关系曲线。下列说法不正确的是()。AA线表示
13、Al3的物质的量的变化Bx表示AlCl3的物质的量CB、C线表示Al(OH)3的物质的量的变化DD线表示AlO的物质的量的变化解析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31，对比本题中图像，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三、填空题11下列四个图中，横坐标表示加入的物质的量，纵坐标表示生成沉淀的量，从AD中选择符合各题要求的序号填入表中溶液加入的物质答案序号AlC
14、l3溶液通过量的NH3含少量NaOH的NaAlO2溶液通过量的CO2NaAlO2溶液滴加稀H2SO4至过量MgCl2和AlCl3的混合液滴加NaOH溶液至过量解析AlCl3溶液中通过量的NH3，生成Al(OH)3沉淀，且沉淀不溶解，所以选C；向含少量NaOH的NaAlO2溶液中通过量的CO2，CO2先与NaOH溶液反应，开始没有沉淀生成，然后CO2与NaAlO2溶液反应，生成Al(OH)3 沉淀，且沉淀不溶解，所以选D；NaAlO2溶液中滴加稀H2SO4至过量，先生成Al(OH)3沉淀，然后沉淀溶解，且生成沉淀和溶解沉淀所用H2SO4的物质的量之比为13，所以选B；MgCl2和AlCl3的混合
15、液中滴加NaOH溶液至过量，先生成Al(OH)3和Mg(OH)2沉淀，然后Al(OH)3沉淀溶解，Mg(OH)2不溶解，所以选A。答案CDBA12某无色稀溶液X中，可能含有下表所列离子中的某几种。阴离子CO、SiO、AlO、Cl阳离子Al3、Fe3、Mg2、NH、Na现取该溶液适量，向其中加入某试剂Y，产生沉淀的物质的量(n)与加入试剂体积(V)的关系如图所示。(1)若Y是盐酸，则Oa段转化为沉淀的离子(指来源于X溶液的，下同)是_，ab段发生反应的离子是_，bc段发生反应的离子方程式为_。(2)若Y是NaOH溶液，则X中一定含有的离子是_，ab段反应的离子方程式为_。解析(1)因溶液是无色的
16、，所以肯定不含Fe3，加入盐酸后能形成的沉淀有Al(OH)3、H2SiO3，前者能溶于过量盐酸而后者不能，由图像知溶液中肯定含有AlO、SiO，Oa段发生反应的离子为AlO、SiO，ab段发生反应的离子为CO，bc段则是Al(OH)3溶解。(2)当向溶液中加入NaOH溶液时，生成的沉淀为Mg(OH)2、Al(OH)3，ab段是NH与OH发生反应，因Mg2、Al3不能与CO、SiO、AlO共存，故此时溶液中的阴离子只有Cl。答案(1)SiO、AlOCOAl(OH)33H=Al33H2O(2)Al3、Mg2、NH、ClNHOH=NH3H2O13往100 mL的NaOH溶液中通入CO2充分反应后，在
17、减压和较低温度下，小心地将溶液蒸干，得到白色固体M。通入的CO2的体积V(标准状况)与M的质量(W)的关系如图所示。试解答下列问题：(1)A点时，白色固体M的化学式为_，通入标准状况下的CO2的体积为_ mL。(2)C点时，白色固体M的化学式为_，通入标准状况下的CO2的体积为_ mL。(3)B点时M的组成成分为_(用化学式表示)，通入的标准状况下的CO2的体积为_ mL。(4)该NaOH溶液的物质的量浓度为_。(5)如何检验B点溶液中的阴离子？解析本题考查了CO2与NaOH反应时产物与通入CO2量之间的关系，向NaOH溶液中逐渐通入CO2至过量发生的反应为CO22NaOH=Na2CO3H2O
18、，CO2H2ONa2CO3=2NaHCO3。由图可知NaOH的质量为4 g，n(NaOH)0.1 mol，c(NaOH)1 molL1。NaOH完全转化为Na2CO3时，m(Na2CO3)5.3 g，A点为Na2CO3，V(CO2)22.4 Lmol11.12 L1 120 mL。完全转化为NaHCO3时，m(NaHCO3)8.4 g，C点为NaHCO3，V(CO2)0.1 mol22.4 Lmol12.24 L2 240 mL，因B点时M质量为7.16 g,5.37.168.4，知M为Na2CO3和NaHCO3的混合物。设B点时Na2CO3的物质的量为x，NaHCO3的物质的量为y，则有：2
19、xy0.1 mol，106 gmol1x84 gmol1y7.16 g，解得x0.02 mol，y0.06 mol，所以V(CO2)(0.020.06) mol22.4 Lmol11 000 mLL11 792 mL。在B点时溶液中含有CO、HCO。答案(1)Na2CO31 120(2)NaHCO32 240(3)Na2CO3、NaHCO31 792(4)1 molL1(5)在B点时溶液中含有CO、HCO。CO的检验：取样，加入BaCl2溶液，产生白色沉淀。过滤，向白色沉淀滴加盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体，说明含有CO；HCO的检验：取样，滴加盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体，说明含有HCO。