1、题型一题型二题型三【题型说明】有关金属化合物所涉及到的图像及有关计算，在近几年高考中时常见到，最具有代表性的有Na2CO3与盐酸的反应图像，铝及其化合物中有关Al(OH)3的生成及溶解图像，以及金属与硝酸反应的计算。这些题目对学生有较高要求，需要有一定的读图、识图能力及计算技巧，才能正确解答。综合课时5 有关金属化合物的图像分析及热点计算题型一题型二题型三【示例1】(2014郑州模拟)将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 molL1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是()。题型示例 Na2CO3和NaHCO3与
2、盐酸反应的图像分析题型一题型二题型三思路点拨 滴加盐酸先发生反应 OHH=H2O，再发生反应 CO23 H=HCO3，最后发生反应：HCO3 H=CO2H2O；因 n(OH)n(CO23)0.01 mol，故加入0.02 mol HCl 后开始有气体生成，故 C 正确。答案 C题型一题型二题型三【方法技能】碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的图像归纳(1)向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图1所示。(2)向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图2所示。(3)向NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生
3、CO2的体积的关系如图3所示(设NaOH、Na2CO3的物质的量之比xy11)。题型一题型二题型三(4)向Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图4所示(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比mn11，其他比例时的图像略)。题型一题型二题型三1(2014马鞍山一模)将盐酸逐滴滴入NaOH、NaAlO2、Na2CO3的混合溶液中，下列图像能正确表示溶液中反应的是()。题组精练 题型一题型二题型三解析 本题中 H分别与溶液中 OH、AlO2、CO23 依次反应，当 H与 CO23 反应时溶液中沉淀不溶解，当 CO23 转化为 CO2 后，H与
4、 Al(OH)3 反应，将沉淀溶解。答案 C题型一题型二题型三2(2014潍坊模拟)向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 molL1 稀盐酸，CO2的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。下列判断正确的是()。A在 0a 范围内，只发生中和反应Bab 段发生反应的离子方程式为：CO23 2H=CO2H2OCa0.3D原混合溶液中 NaOH 与 Na2CO3 的物质的量之比为 12题型一题型二题型三解析 在 0a 范围内，先发生中和反应，后发生 CO23 与 H生成 HCO3 的反应，A 项错误；ab 段发生反应的离子方程式为 HCO3 H=H2OCO2，B 项错误；因 a0.4
5、范围内发生的反应是 HHCO3=CO2H2O，n(CO2)0.01 mol，n(H)n(CO2)0.01 mol，所以 a0.3，C 项正确；由碳原子守恒可知溶液中 n(CO23)n(CO2)0.01 mol，在 0a 范围内，生成 0.01 mol HCO3 消耗 0.1 L 稀盐酸，故NaOH 消耗稀盐酸的体积为 0.2 L，n(OH)0.2 L0.1 molL10.02 mol，因此原混合溶液中 NaOH 与 Na2CO3的物质的量之比为 21，D 项错误。答案 C题型一题型二题型三3将一定体积的CO2通入到一定浓度的NaOH溶液中，为了测定其溶液的成分，向该溶液中逐滴加入1 molL1
6、盐酸。所加入盐酸的体积与产生CO2气体体积(标准状况)的关系如图所示。题型一题型二题型三(1)写出OA段所发生反应的离子方程式_。(2)当 加 入 35 mL 盐 酸 时，所 产 生 的 CO2 的 体 积 是_mL(标准状况)。(3)溶液中所含的物质有_，其物质的量之比为_。答案(1)HOH=H2O；CO23 H=HCO3(2)224(3)NaOH、Na2CO3 14题型一题型二题型三【思维建模】关于图像题的分析思路1看面：弄清纵、横坐标的含义。2看线：弄清线的变化趋势，每条线都代表着一定的化学反应过程。3看点：弄清曲线上拐点的含义，如与坐标轴的交点、曲线的交点、折点、最高点与最低点等。曲线
7、的拐点代表着一个反应过程的结束和开始。题型一题型二题型三【示例2】(2014安徽，13)室温下，在0.2 molL1 Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0 molL1 NaOH溶液，实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化曲线如下图，下列有关说法正确的是()。题型示例 铝及其化合物的图像分析题型一题型二题型三Aa 点时，溶液呈酸性的原因是 Al3水解，离子方程式为：Al33OHAl(OH)3Bab 段，溶液 pH 增大，Al3浓度不变Cbc 段，加入的 OH主要用于生成 Al(OH)3 沉淀Dd 点时，Al(OH)3 沉淀开始溶解思路点拨 A 项，a 点时，即为 Al2(SO4)3 溶液，由
8、于 Al3水解：Al33H2OAl(OH)33H，溶液呈酸性，错误；B 项，ab 段，主要是滴入的 NaOH 溶液中和了水解生成的 H，c(H)减小，溶液 pH 增大，题型一题型二题型三另外，一方面，c(H)减小一定程度上促进了 Al3的水解，另一方面溶液体积增大，故 c(Al3)减小，错误；C 项，bc段，pH 变 化 缓 慢，主 要 发 生 反 应：Al3 3OH=Al(OH)3，正确；D 项，c 点后 pH 变化较快的一段，为 Al3沉淀完全，Al(OH)3 未溶解而 c(OH)增大的过程，d点前 pH 变化较缓慢的一段反应为：Al(OH)3OH=AlO22H2O，故 d 点时，Al(O
9、H)3 已完全溶解，错误。答案 C题型一题型二题型三【方法技能】1把强碱溶液逐滴加入到铝盐(Al3)溶液中至过量(1)现象：先有白色沉淀产生，然后沉淀逐渐溶解。(2)有关反应：AB：Al33OH=Al(OH)3BD：Al(OH)3OH=AlO2 2H2O(3)图像题型一题型二题型三2把铝盐(Al3)溶液逐滴加入到强碱溶液中至过量(1)现象：先无明显现象，然后逐渐产生大量的白色沉淀。(2)有关反应：AB：Al34OH=AlO2 2H2OBC：Al33AlO2 6H2O=4Al(OH)3(3)图像题型一题型二题型三3在 AlO2 溶液中逐滴加入强酸至过量(1)现象：先生成白色沉淀，随后沉淀逐渐溶解
10、。(2)有关反应：AB：AlO2 HH2O=Al(OH)3BD：Al(OH)33H=Al33H2O(3)图像题型一题型二题型三4在强酸溶液中逐滴加入 AlO2 溶液至过量(1)现象：先无明显现象，反应一段时间后逐渐产生白色沉淀。(2)有关反应：AB：4HAlO2=Al32H2OBC：Al33AlO2 6H2O=4Al(OH)3(3)图像题型一题型二题型三5向 Mg2与 Al3的酸性溶液中逐滴加入强碱溶液(1)现象：无明显现象出现沉淀渐多最多减少不变(2)反应OA：HOH=H2OAB：Al33OH=Al(OH)3Mg22OH=Mg(OH)2BC：Al(OH)3OH=AlO2 2H2O(3)图像c
11、(H)c(Mg2)c(Al3)题型一题型二题型三1向0.1 L浓度均为0.1 molL1的NaOH和NaAlO2混合溶液中逐滴加入同浓度的盐酸。下列图像正确的是()。题组精练 题型一题型二题型三解析 往混合溶液中滴加盐酸，NaOH首先反应，然后NaAlO2再与HCl反应产生Al(OH)3，最终Al(OH)3与HCl反应转化为AlCl3，符合上述转化的为B图像。答案 B题型一题型二题型三2(2014河南焦作一模)某溶液中可能含有 H、Na、NH4、Mg2、Fe3、Al3、SO24、CO23 等。当向该溶液中加入一定物质的量浓度的 NaOH 溶液时，发现生成沉淀的物质的量随 NaOH 溶液的体积变
12、化的图像如图所示。下列说法正确的是()。题型一题型二题型三解析 从题中图像可知，滴入氢氧化钠溶液的过程中发生了四种反应：开始一个单位是中和反应，接下来六个单位是沉淀反应，再接下来的两个单位是铵根离子与氢氧根离子的反应，最后一个单位为氢氧化铝的溶解，由此确定生成氢氧化铝需要的氢氧化钠为三个单位，另外三个单位的氢氧化钠可能生成的是氢氧化铁沉淀；有铝离子则没有碳酸根离子。答案 C A原溶液中含有的阳离子是 H、NH4、Mg2、Al3B原溶液中一定含有 SO24 和 NaC原溶液中含有的 Fe3和 Al3的物质的量之比为 11D反应最后形成的溶液中含有的溶质为 Na2SO4题型一题型二题型三3如图所示
13、为一定量AlCl3溶液中加入NaOH溶液后，产生Al(OH)3白色沉淀的质量与NaOH的物质的量之间的关系曲线。请回答下列问题：(1)A点时已参加反应的AlCl3和NaOH的物质的量之比为_。(2)AB段曲线所表示的反应的离子方程式为_。(3)向B处生成的溶液中通入二氧化碳，可观察到的现象是_。题型一题型二题型三(4)向含有0.1 mol NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入5 molL1NaOH溶液，开始发现溶液中出现白色沉淀并逐渐增多；一段时间后有刺激性气味的气体逸出；最后白色沉淀逐渐减少并最终消失。请在下图中画出生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积的关系示意图。题型一题型二题型三答案
14、(1)13(2)Al(OH)3OH=AlO2 2H2O(3)生成白色沉淀(4)题型一题型二题型三【易错警示】(1)分析图像或作图时不仅要注意加入的酸或碱的强弱，还要注意所加入的量和滴加的顺序，因为滴加的顺序不同可能产生的现象不同。(2)若产生的沉淀有多种，则应仔细分析相关量间的关系，要特别关注沉淀是否同步生成，沉淀物是否溶于所加入的过量试剂中，同时要注意横纵坐标的意义。题型一题型二题型三题型示例 金属与硝酸的反应计算【示例 3】(2013上海，22)一定量的 CuS 和 Cu2S 的混合物投入足量的 HNO3 中，收集到气体 V L(标准状况)，向反应后的溶液中(存在 Cu2和 SO24)加入
15、足量 NaOH，产生蓝色沉淀，过滤，洗涤，灼烧，得到 CuO 12.0 g，若上述气体为NO 和 NO2 的混合物，且体积比为 11，则 V 可能为()。A9.0 L B13.5 L C15.7 L D16.8 L题型一题型二题型三思路点拨 若混合物全是 CuS，其物质的量为12.0 g80 gmol10.15 mol，转移电子的物质的量为：0.15 mol(62)1.2 mol。设 NO 和 NO2 的物质的量均为 x mol，则 3xx1.2，计算得 x0.3。气体体积 V0.6 mol22.4 molL113.44 L；若混合物全是 Cu2S，其物质的量为1212.0 g80 gmol1
16、0.075 mol，转移电子的物质的量为：0.075 mol100.75 mol，设 NO 和 NO2 的物质的量均为 y mol，则 3yy0.75，计算得 y0.187 5，气体体积 V0.375 mol22.4 molL18.4 L，因此选 A。答案 A题型一题型二题型三1镁、铝、铁合金投入到300 mL硝酸溶液中，金属恰好溶解且硝酸完全反应，转化成Mg2、Al3和Fe3；硝酸只被还原为NO，且在标准状况下，体积为6.72 L，当加入300 mL某浓度NaOH溶液，金属阳离子恰好全部沉淀，干燥后测得质量为27.2 g。下列有关推断正确的是()。A参加反应的HNO3物质的量为0.9 mol
17、B参加反应的金属质量为11.9 gCHNO3物质的量浓度为3 molL1DNaOH物质的量浓度为6 molL1题组精练 题型一题型二题型三解析 标准状况下，6.72 L NO 的物质的量为 0.3 mol，则反应中转移的电子的物质的量为 0.9 mol，因参加反应的硝酸一部分生成 NO(0.3 mol)，另外一部分与阳离子形成盐，形成盐的 NO3 的物质的量与反应中金属失去电子的物质的量相同，即 0.9 mol，故参加反应的硝酸为 1.2 mol，故硝酸的浓度为 1.2 mol0.3 L4 molL1，A 项和 C 项错误；生成沉淀消耗的 OH的物质的量与反应中金属失去电子的物质的量相同，即
18、0.9 mol，故参加反应的金属质量为 27.2 g0.9 mol17 gmol111.9 g，B 项正确；NaOH 物质的量浓度为 0.9 mol0.3 L3 molL1，D 项错误。答案 B题型一题型二题型三21.76 g铜镁合金完全溶解于50 mL、密度为1.40 gcm3、质量分数为63%的浓硝酸中，得到NO2气体1 792 mL(标准状况)，向反应后的溶液中加入适量的1.0 molL1 NaOH溶液，恰使溶液中的金属离子全部沉淀。下列说法不正确的是()。A该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0 molL1B加入NaOH溶液的体积是50 mLC浓硝酸在与合金反应时起了酸性和氧化性的
19、双重作用，且起氧化性的硝酸的物质的量为0.08 molD得到的金属氢氧化物的沉淀为3.12 g题型一题型二题型三解 析 A项，根 据c 1 000 wM得c(HNO3)1 0001.4063%6314.0 molL1，正确；B 项，n(NO2)1.792 L22.4 molL10.08 mol，设铜镁合金的物质的量为 x mol，根据得失电子守恒知，2x0.081，x0.04 mol，硝酸有三部分组成：表现酸性的、表现氧化性的、过量的，除了表现氧化性的变成 NO2，其余的最后都生成 NaNO3，题型一题型二题型三根据 Na守恒，n(NaOH)n(HNO3)n(NO2)14.00.050.080
20、.62 mol，V(NaOH)nNaOHcNaOH 0.62 mol1.0 molL10.62 L，错误；C 项，由 B 项分析知，正确；D 项，沉淀的质量合金质量氢氧根质量1.76 g0.04 mol217 gmol13.12 g，正确。答案 B题型一题型二题型三【思维建模】数形结合的延伸和利用数轴法1根据AlCl3与NaOH的量计算生成Al(OH)3的量题型一题型二题型三2根据NaAlO2和HCl计算生成Al(OH)3的量题型一题型二题型三3铁与稀硝酸反应产物的判断HNO3 过 量：Fe 4HNO3(稀)=Fe(NO3)3 NO 2H2O，Fe过量时：Fe2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2，两者相加得总化学 方 程 式：3Fe 8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2 2NO 4H2O，可以用数轴表示：题型一题型二题型三解题时需注意量的范围。即：nFenHNO314，产物仅有 Fe(NO3)3，HNO3 可能有剩余；nFenHNO338，产物仅有 Fe(NO3)2，Fe 可能有剩余；14 nFenHNO338产物为 Fe(NO3)3 和 Fe(NO3)2，HNO3 和 Fe 都没有剩余。