2020年高考化学第一轮复习 专题 钠、镁、铝的性质学案 苏教版

2020年高考化学第一轮复习 专题 钠、镁、铝的性质学案 苏教版

钠、镁、铝的性质 ‎【本讲教育信息】‎ 一. 教学内容：‎ ‎ 钠、镁、铝的性质 二. 教学目标：‎ 认识钠是一种很活泼的金属，了解钠及其化合物的物理性质，掌握钠及其化合物的化学性质；‎ 了解镁和铝的物理性质、化学性质和主要用途；了解镁及铝的化合物的性质及用途；‎ 运用氢氧化铝的两性能解决有关计算和图象问题。‎ 三. 教学重点、难点：‎ 钠及其化合物的性质；铝及其化合物的两性 四. 教学过程：‎ ‎（一）钠及其化合物：‎ ‎1、钠的性质：‎ 金属钠很软，用刀切开可以看到它具有银白色的金属光泽，是热和电的良导体；它的密度为‎0.97g／cm3，比水的密度小比煤油的密度大；熔点（‎97.8℃‎）、沸点（‎882.9℃‎）都较低。‎ 钠元素位于元素周期表中第三周期ⅠA族；钠原子最外电子层上只有1个电子，在化学反应中很容易失去电子。因此，钠的化学性质很活泼，具有强的还原性。‎ 钠的化学性质很活泼，能与许多非金属单质直接化合：如与S、O2、Cl2等反应：‎ ‎2Na＋S＝Na2S；4Na＋O2＝2Na2O；2Na＋O2Na2O2；2Na＋Cl22NaCl；‎ 钠还能与酸及水反应放出H2：2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑，反应比较剧烈；‎ 工业上利用钠作还原剂把钛、锆、铌、钽等金属从它们的熔融卤化物中还原出来，但不能有水参与，否则就先与水反应；‎ 钠还可以和某些有机物反应：如钠与含有－OH官能团的有机物：醇、酚和羧酸等物质反应：‎ ‎2、钠的氧化物：过氧化钠与氧化钠的比较：‎ 物质 普通氧化物Na2O 过氧化物Na2O2‎ 形成条件 钠露置于空气中 钠在空气中燃烧 色态 白色固体 淡黄色固体 电子式 结构 存在O2－离子 存在O22－离子（过氧离子）‎ 属类 碱性氧化物 盐（不属于碱性氧化物）过氧化物 稳定性 不稳定 稳定 性质 与水的反应 Na2O＋H2O＝2NaOH ‎2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑‎ 与H＋反应 Na2O＋2H＋＝2Na＋＋H2O ‎2Na2O2＋4H＋＝4Na＋＋2H2O＋O2↑‎ 与CO2反应 生成相应的碳酸盐 生成碳酸钠和氧气 氧化性、漂白性 无 有强氧化性和漂白性 9‎ 用途 呼吸面具、潜水艇中的氧气来源，用作强氧化剂，具有漂白性 ‎3、氢氧化钠（NaOH）俗称火碱、烧碱、苛性钠，主要物理性质：白色固体，易吸收空气中的水而潮解，易溶解于水，并且放出大量的热，水溶液有涩味，有强碱性。‎ 主要化学性质：一元强碱，具有碱的通性。如：NaOH与酸、酸性氧化物、两性物质、某些盐反应，还可以提供碱性环境发生无机和有机反应，如卤代烃的水解和消去反应，酯类的水解，油脂的皂化反应等。‎ ‎4、碳酸钠和碳酸氢钠的比较：‎ 名称 碳酸钠 碳酸氢钠 化学式 Na2CO3‎ NaHCO3‎ 俗名 纯碱或苏打 小苏打 水溶液酸碱性 碱性 碱性 水溶性 易溶于水，溶解度大于NaHCO3‎ 可溶于水，溶解度小于Na2CO3‎ 鉴别方法 加CaCl2溶液，产生白色沉淀 先加CaCl2溶液，无沉淀产生，再加酸，产生无色无味的气体 与盐酸反应的速率和方程式 Na2CO3＋2HCl＝2NaCl＋H2O＋CO2↑‎ 逐滴加入时，则开始无气泡，后有气体逸出 NaHCO3＋HCl＝NaCl＋H2O＋CO2↑‎ 反应剧烈，迅速产生气体 热稳定性 稳定，受热不分解 不稳定，受热易分解 相互转化 加热时2NaHCO3＝Na2CO3＋H2O＋CO2↑，溶液中Na2CO3＋H2O＋CO2＝2NaHCO3‎ 说明：‎ ‎1、钠的性质很活泼，能与空气中的氧气和水反应，因此少量钠必须保存在煤油中，而大量钠，则必须保存在密闭容器中；‎ ‎2、钠与氧气反应时，条件不同产物不一样。露置于空气中生成Na2O，而在空气中燃烧时，则生成Na2O2；‎ ‎3、Na2O2具有强氧化性和漂白性，其漂泊原理与新制氯水的漂白原理相似，都是利用强氧化性使有色物质被氧化而褪色；‎ ‎4、钠与水、酸、盐溶液反应，实质上是钠原子与水或酸电离出的H＋的反应，所以H＋浓度不同，反应的剧烈程度不同。金属活动顺序表中氢后面的金属阳离子的氧化性强于H＋，但其反应速率远小于钠与H＋的反应速率，故钠投入盐溶液中首先是与水反应，然后再分析NaOH是否与盐发生复分解反应。如果是铝盐溶液还要考虑钠与铝的量的问题，因过量的NaOH能溶解Al（OH）3。‎ ‎5、钠的用途：工业上用钠作强还原剂来冶炼金属；钠－钾合金（液态）用作原子反应堆的导热剂；在电光源上，用钠制造高压钠灯。‎ ‎6、Na2O2具有强氧化性，它不仅能与H2O、CO2反应，还能与几乎所有的常见气态非金属氧化物反应，在与高价非金属氧化物反应时，过氧化钠既作氧化剂又是还原剂，产物一般为高价含氧酸盐和O2；在与低价的氧化物反应时，一般反应生成高价含氧酸盐。‎ ‎7、盛NaOH的试剂瓶需用橡皮塞，不能用玻璃塞，因为玻璃可与碱溶液反应，从而使瓶口和瓶塞粘在一起，不易打开；NaOH的碱性很强，贮存时若未密闭，表层易变质生成碳酸钠；称量NaOH要放在烧杯里，动作要迅速，不能放在量筒、量杯、纸上称量；不慎将浓NaOH沾在皮肤上，应先用大量水冲洗，然后再涂上硼酸稀溶液；在实验室里常用NaOH溶液吸收Cl2，在工业上常用NaOH溶液吸收NO和NO2的尾气，以消除污染；实验室制取少量的NaOH溶液可在饱和碳酸钠溶液中撒入石灰粉末、加热、过滤。‎ 9‎ ‎8、往Na2CO3溶液中逐滴滴加盐酸，先无气体放出，后有气体产生，反应方程式为：‎ Na2CO3＋HCl＝NaHCO3＋NaCl、NaHCO3＋HCl＝NaCl＋H2O＋CO2↑‎ 往NaHCO3溶液中逐滴滴加盐酸，迅速产生气体，方程式为：NaHCO3＋HCl＝NaCl＋H2O＋CO2↑‎ 因此，利用两者的这一性质，可采用互滴的方法来鉴别Na2CO3和NaHCO3；‎ ‎9、碳酸氢钠和碳酸钠的制法：‎ A、制取NaHCO3的方法 ‎①减压低温蒸干NaHCO3溶液。NaHCO3遇热易分解，其水溶液加热更易分解，所以不可能采用常压下蒸发溶剂的方法制得NaHCO3晶体。‎ ‎②往饱和Na2CO3溶液中通入CO2，过滤得到晶体。‎ Na2CO3+C02+H2O=2NaHCO3 ‎ B、制取NaCO3的方法 往饱和食盐水中依次通入足量的NH3、CO2（氨碱法），利用NaHCO3的溶解性小于NH4HCO3的溶解性原理，使NaHCO3从溶液中析出（依次通入CO2、NH3至饱和行吗?）：‎ NH3＋H2O＋CO2＝NH4HCO3‎ NH4HCO3＋NaCl＝NaHCO3↓＋NH4Cl；2NaHCO3＝Na2CO3＋H2O＋CO2↑（制纯碱的工业方法）‎ ‎［例1］某干燥粉末可能由Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl中的一种或几种组成。将该粉末与足量的盐酸反应有气体X逸出，X通过足量的NaOH溶液后体积缩小（同温、同压下测定）。若将原来混合粉末在空气中用酒精灯加热，也有气体放出，且剩余固体的质量大于原混合粉末的质量。下列判断正确的是：‎ A. 粉末中一定有Na2O、Na2O2、NaHCO3‎ B. 粉末中一定不含有Na2CO3和NaCl C. 粉末中一定不含有Na2O和NaCl D. 无法肯定粉末里是否含有Na2CO3和NaCl 解析：与盐酸反应产生气体的物质可能为Na2O2 （生成O2）、Na2CO3和NaHCO3（生成CO2），气体X通过NaOH溶液后体积缩小（而不是气体全部消失），说明X由O2和CO2组成，原粉末中Na2O2、Na2CO3和NaHCO3至少有一种一定存在。将原混合粉末加热，有气体放出，说明混合物中一定有NaHCO3，但NaHCO3受热分解会使混合粉末质量减少，而实际剩余固体的质量却增加了，原因只能是发生了反应：2Na2O＋O2＝2Na2O2。综上分析，混合物中一定有Na2O、Na2O2、NaHCO3，无法确定混合物中是否有Na2CO3和NaCl。故答案为A、D。‎ 答案：AD ‎［例2］在一定条件下，将钠与氧气反应的生成物‎1.5g溶于水，所得溶液恰好能被80mL浓度为0.50 mol/L的HCl溶液中和，则该生成物的成分是：‎ A. Na2O 　　　　　B. Na2O2‎ C. Na2O和Na2O2 　　　　　D. Na2O2和NaO2‎ 解析：HCl为0.04mol。钠的氧化物若为Na2O，应为0.02mol×‎62g·mol－1＝‎1.24g；若为Na2O2，应为0.02mol×‎78g·mol－1＝‎1.56g。因‎1.5g介于1.24～1.56之间，应为二者的混合物 答案：C ‎［例3］纯碱是一种重要的化工原料。目前制碱工业主要有“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺。请按要求回答问题：‎ ‎（1）“氨碱法”产生大量CaCl2废弃物，请写出该工艺中产生CaCl2的化学方程式：‎ 9‎ ‎________；‎ ‎（2）写出“联合制碱法”有关反应的化学方程式：____________________________；______________________________________。‎ ‎（3）CO2是制碱工业的重要原料，“联合制碱法”与“氨碱法”中CO2的来源有何不同？____________________________________________________________________________；‎ ‎（4）绿色化学的重要原则之一是提高反应的原子利用率。根据“联合制碱法”的总反应，列出计算原子利用率的表达式：‎ 原子利用率（%） =________________________________________。‎ 解析：（1）“氨碱法”中产生的NH4Cl与Ca（OH）2作用生成CaCl2：‎ ‎2NH4Cl＋Ca（OH）22NH3↑＋CaCl2＋2H2O。‎ ‎（2）“联合制碱法”又称“侯氏制碱法”是向饱和食盐水中通入过量的NH3气体，再向其中通入过量的CO2，发生反应的方程式为：‎ NH3＋CO2＋H2O＋NaCl（饱和）＝NaHCO3↓＋NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O；‎ ‎（3）“氨碱法”的CO2来源于石灰石煅烧，“联合制碱法”的CO2来源于合成氨工业的废气。‎ ‎（4）由于“联合制碱法”总反应可看作是：2NH3＋2NaCl＋CO2＋H2O＝Na2CO3＋2NH4Cl，所以：‎ 原子利用率（%） =×100% =×100%；‎ 答案：（1）2NH4Cl＋Ca（OH）22NH3↑＋CaCl2＋2H2O。‎ ‎（2）NH3＋CO2＋H2O＋NaCl（饱和）＝NaHCO3↓＋NH4Cl；‎ ‎2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O；‎ ‎（3）“氨碱法”的CO2来源于石灰石煅烧，“联合制碱法”的CO2来源于合成氨工业的废气。‎ ‎（4）原子利用率（%）＝×100%；‎ ‎［例4］下图中A至F是化合物，G是单质。‎ 写出A、B、E、F的化学式：A：____________；B____________；E____________；F____________。‎ 解析：试题中包含着多条信息，若是一条、一条地单独分析，似乎找不到明显的突破口，这里要求解题者先弄清每条信息的含义，再综合起来，就可确定推断的范围。在此基础上进行验证。从题示条件可得出下列结论：‎ ‎（1）固体A可分解为三种物质，可能是多元弱酸盐之类的物质；‎ ‎（2）A的分解产物C、D都可跟化合物E反应产生单质G，像是过氧化物跟水、二氧化碳等之间的反应；‎ ‎（3）A和B可互相转化，可能是某种多元酸、多元酸盐之间的关系。‎ 9‎ 综合起来，可推测A是碳酸氢钠、碳酸氢钾等，E是过氧化钠、过氧化钾等。代入题给反应进行验证很吻合。所以答案可确定为：A为 NaHCO3 ，B为Na2CO3，E为Na2O2，F为NaOH；也可能是KHCO3，K2CO3，K2O2，KOH。‎ 答案：A为NaHCO3，B为Na2CO3，E为Na2O2，F为NaOH；也可能是KHCO3，K2CO3，K2O2，KOH。‎ ‎［例5］在隔绝空气的条件下，某同学将一块部分被氧化的钠块用一张已除去氧化膜、并用针刺一些小孔的铝箔包好，然后放入盛满水且倒置于水槽中的容器内。待钠块反应完全后，在容器中仅收集到‎1.12 L氢气（标准状况），此时测得铝箔质量比反应前减少了‎0.27 g，水槽和容器内溶液的总体积为‎2.0 L，溶液中NaOH的浓度为0.050 mol·L－1（忽略溶液中离子的水解和溶解的氢气的量）。‎ ‎（1）写出该实验中发生反应的化学方程式。‎ ‎（2）试通过计算确定该钠块中钠元素的质量分数。‎ 解析：（1）Na2O＋H2O＝2NaOH，2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑，‎ ‎2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑。‎ ‎（2）n（NaOH余）＝‎2.0 L×0.05 mol·L－1＝0.1 mol，‎ n（H2）＝＝0.05mol，n（Al）＝＝0.01 mol＝n（NaAlO2），‎ 由电子守恒知：n（Na）＋3n（Al）＝2n（H2），即：n（Na）＋3×0.01 mol＝2×0.05 mol，得：‎ n（Na）＝0.07 mol。‎ 由钠守恒知：n（NaAlO2）＋n（NaOH）＝n（Na）＋2n（Na2O），即：0.01 mol＋0.1 mol＝0.07 mol＋2n（Na2O），‎ 得：n（Na2O）＝0.02 mol。‎ w（Na）=≈89%。‎ 答案：（1）Na2O＋H2O＝2NaOH，2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑，‎ ‎2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑‎ ‎（2）89%‎ ‎（二）镁、铝及其化合物的性质：‎ ‎1、镁和铝的性质：‎ 镁和铝都属于密度小，熔点较低，硬度较小的银白色金属，但它们的熔沸点都比同周期的钠的熔沸点高，硬度大，其中铝的熔沸点比镁和钠都大。镁和铝元素原子的最外层电子数分别为2和3，都容易失去电子，在化学反应中显还原性。‎ ‎（1）跟O2及其它非金属反应：‎ 常温下，在空气中都因生成氧化膜，具有抗腐蚀能力.‎ ‎　　2Mg＋O22MgO　　　　3Mg＋N2Mg3N2　　Mg＋Br2MgBr2‎ ‎　　2Al＋3SAl2S3　　　　　4Al＋3O22Al2O3‎ ‎（2）跟某些氧化物：‎ ‎　　2Mg＋CO22MgO＋C；　　2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3（铝热反应）‎ ‎（3）跟水反应 ‎　　Mg＋2H2OMg（OH）2＋H2↑（冷水慢，沸水快）‎ 铝与水一般不反应，只有氧化膜被破坏后才可能缓慢发生反应。‎ 9‎ ‎（4）跟酸的反应：‎ ‎　　Mg＋2H＋＝Mg2＋＋H2↑（比铝与酸反应快）‎ ‎　　2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑（常温下，在浓H2SO4、浓HNO3中钝化）‎ ‎（5）跟碱反应 ‎　　2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑‎ ‎2、镁和铝的化合物：‎ 氧化镁和氧化铝 MgO Al2O3‎ 物理性质 白色粉末、熔点高 白色固体、熔点高 类别 碱性氧化物 两性氧化物 跟水的反应 MgO＋H2O＝Mg（OH）2↓（缓慢）‎ 不反应 跟酸反应 MgO＋2H＋＝Mg2＋＋H2O Al2O3＋6H＋＝2Al3＋＋3H2O 跟碱反应 不反应 Al2O3＋2OH－＝2AlO2－＋H2O 用途 耐火材料 冶炼铝，耐火材料 氢氧化镁和氢氧化铝 Mg（OH）2‎ Al（OH）3‎ 物理性质 白色粉末难溶于水 白色固体，难溶于水 类别 弱碱 两性氢氧化物 跟酸反应 Mg（OH）2＋2H＋＝Mg2＋＋2H2O ‎（可溶于NH4Cl等强酸弱碱盐）‎ Al（OH）3＋3H＋＝Al3＋＋3H2O 跟碱反应 不反应 Al（OH）3＋OH－＝AlO2－＋2H2O 受热分解 Mg（OH）2MgO＋H2O ‎2Al（OH）3Al2O3＋3H2O 实验室制法 可溶性镁盐加NaOH溶液 Mg2＋＋2OH－＝Mg（OH）2↓‎ 可溶性铝盐加氨水 ‎ Al3＋＋3NH3·H2O＝Al（OH）3↓＋3NH＋4‎ 说明：‎ ‎1、铝与强碱溶液反应的实质 ‎　　反应过程：2Al＋6H2O＝2Al（OH）3↓＋3H 2↑；2Al（OH）3＋2NaOH＝2NaAlO2＋4H2O ‎　　总反应式：2Al＋2H2O＋2NaOH＝2NaAlO2＋3H2↑‎ ‎　　Al与水很难反应，且生成的Al（OH）3附在Al的表面，阻止了Al继续反应，但强碱NaOH能溶解Al（OH）3，故可促使Al与强碱溶液反应，而弱碱如氨水，不溶解Al（OH）3，故Al在弱碱溶液中不反应。‎ ‎2、Al（OH）3的两性：Al（OH）3在溶液中同时发生酸式电离和碱式电离.‎ ‎　　Al（OH）3＝H3AlO3HAlO2＋H2O ‎　　 ‎ ‎　　Al3＋＋3OH－ AlO2－＋H＋‎ ‎　　若向此溶液中加入酸，因H＋与OH－结合生成水，反应向碱式电离方向进行，此时Al（OH）3是碱性；若加入碱，因OH－与H＋结合生成水，故向酸式电离方向进行，这时Al（OH）3显酸性。‎ ‎3、铝盐溶液与强碱溶液的反应：‎ ‎　　（1）向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液 ‎　　①现象：白色沉淀沉淀增加减少消失 ‎　　②有关反应：Al3＋＋3OH－＝Al（OH）3↓；Al（OH）3＋OH－＝AlO2－＋2H2O 9‎ ‎　　（2）向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液 ‎　　①现象：沉淀立刻消失，沉淀沉淀增加沉淀量不变 ‎②有关反应：Al3＋＋4OH－＝AlO2－＋2H2O；Al3＋＋3AlO2－＋6H2O＝4Al（OH）3↓‎ ‎4、铝热反应：铝和金属氧化物所形成的混合物称为铝热剂，在引燃剂（KClO3与镁条或KClO3、蔗糖和浓硫酸存在时）发生氧化还原反应，冶炼高熔点金属。如冶炼金属：铁、钨、铜等，也可用来焊接钢轨；‎ ‎5、MgCl2、AlCl3都属于强酸弱碱盐，其水溶液均水解显酸性，因此欲制得无水物，均必须在HCl气流中蒸发结晶。否则，均水解得到相应的氢氧化物，加热后分解得到相应的氧化物；‎ ‎6、金属镁的冶炼可电解熔融的制取：MgCl2＝Mg＋Cl2；而固体AlCl3属于分子晶体，熔融状态不能导电，因此金属铝的冶炼，只能通过电解熔融Al2O3的方法制取：‎ ‎2Al2O3＝4Al＋3O2↑，但由于Al2O3的熔点很高，为了使其在较低的温度下熔化，可加入冰晶石（Na3AlF6）‎ ‎［例1］由海水制备无水氯化镁，主要有以下步骤：①在一定条件下脱水干燥；②加熟石灰；③加盐酸；④过滤；⑤浓缩结晶。其先后顺序正确的是:‎ A、②④⑤③① B、③②④①⑤ C、③④②⑤① D、②④③⑤①‎ 解析：海水中存在着丰富的镁，均以Mg2＋的形式存在，可以用碱将Mg2＋沉淀析出，‎ Mg2＋＋2OH－＝Mg（OH）2↓过滤后，用盐酸溶解产生的Mg（OH）2，并在HCl气流中蒸发结晶，就可以得到无水氯化镁，故本题的答案为②④③⑤①‎ 答案：D ‎［例2］两个烧杯加入同体积的浓度为2mol／L的H2SO4，置于天平两端，调平天平后分别加入‎10.8g的A1和Mg，则反应完毕后，天平：‎ A、可能加Mg一端下倾　　　　　　B、可能加Al一端下倾 C、可能仍保持天平平衡　　　　　　D、无法判断 解析：此题未说明稀H2SO4的体积，分下列三种情况讨论：‎ ‎（1）加入稀H2SO4过量，Al、Mg都已反应完毕，按化学反应方程式计算，加入Al、Mg每端增加的重量：‎ ‎2Al＋3H2SO4＝A12（SO4）3＋3H2↑ △w ‎54 g‎ ‎6 g ‎‎48 g ‎10.8 g‎ m（A1）　　　　 m（A1）=‎‎9.6g Mg＋H2SO4＝MgSO4＋H2↑ △w ‎24 g‎ ‎2 g ‎‎22 g ‎10.8 g‎ 　 m （Mg）　　　 m（Mg）=‎‎9.9 g 则加入Mg一端增加质量多，往下倾。‎ ‎（2）加入稀H2SO4对Al和Mg都不足，两金属都有剩余。因加稀H2SO4物质的量一定，则产生的H2的量也相同，故天平保持平衡。‎ ‎（3）若加入H2SO4的量能使Mg完全反应，反应放出H2后，溶液增重‎9.9 g，使Al不能完全反应，Al有余，加入Al的一端增加质量小于‎9.6 g，故天平向加入Mg的一端下倾。‎ 答案：A、C。‎ ‎［例3］向100mL 2mol·L－1的AlCl3溶液中，逐滴加入NaOH溶液100mL时产生沉淀为‎7.8g，则加入NaOH溶液的物质的量浓度是：‎ A、1mol·L－1 B、1.5 mol·L－‎1　‎　　　　C、3mol·L－1 D、7 mol·L－1‎ 9‎ 解析：‎7.8gAl（OH）3的物质的量为0.1mol。AlCl3逐滴加入NaOH溶液有关反应为：‎ Al3＋＋3OH一＝Al（OH）3↓　　　　A1（OH）3＋OH一＝A1O2－＋2H2O ‎（1）NaOH不足 设参加反应的NaOH的物质的量为n（NaOH）‎ Al3＋＋3OH一＝Al（OH）3↓‎ ‎3　　 1‎ n（NaOH） 0.1 mol　　　　　　则n（NaOH）＝0.3mol c（NaOH）＝0.3mol／‎0.1L＝3mol·L－1‎ ‎（2）NaOH过量 Al3＋全部沉淀为Al（OH）3，过量的NaOH溶解部分的Al（OH）3，只余0.1mol Al（OH）3沉淀。设使Al3＋全部沉淀需NaOH的物质的量为n1（NaOH）‎ 溶解部分Al（OH）3需NaOH的物质的量为n2（NaOH）‎ Al3＋＋3OH－＝Al（OH）3↓‎ ‎1 3 1 ‎ ‎0.2mol n1（NaOH） 0.2 mol　　　　n1（NaOH）=0.6mol Al（OH）3＋OH－＝A1O2－＋2H2O ‎1 1 ‎ ‎0.1mol n2（NaOH）　　　　　　　n2（NaOH）＝0.1mol c（NaOH）＝0．7mol／‎0.1L＝7mol·L－1‎ 答案：CD ‎［例4］A、B、C、D、E、F是中学化学中的常见物质，它们之间的转化关系如图所示．其中 A、B为单质，F为白色沉淀，D为气体．‎ ‎（1）若D的水溶液显弱酸性，则A是_____，B是_____，C是_____，D是_____，E是_____，F是_____．‎ ‎（2）若D的水溶液显弱碱性，则A是_____，B是_____，C是_____，D是_____，E是_____，F是_____．‎ 解析：E与NaOH溶液反应生成白色沉淀F，则F必为氢氧化物，常见的白色氢氧化物沉淀有Mg（OH）2和Al（OH）3。进一步推知E为MgCl2或AlCl3，B为Mg或Al，A为非金属单质．又因C能与H2O反应同时生成Al（OH）3或Mg（OH）2，则C与H2O的反应是水解反应．显碱性的气体常见的只有NH3，可确定C为Mg3N2，A为N2，B为Mg。当D为酸性气体时，且是水解产生的，则C同样是与Mg3N2相类似的盐，常见的为A12S3，推知A为S，B为A1．‎ 答案 ：（1）A．S B．Al C． A12S3 D．H2S E．AlCl‎3 F．Al（OH）3‎ ‎（2）A．N2 B．Mg C． Mg3N2 D．NH3 E．MgCl‎2 F．Mg（OH）2 ‎ ‎［例5］向明矾［KAl（SO4）2·12H2O］溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液至过量． ‎ 9‎ ‎（1）写出可能发生的有关反应的离子方程式．‎ ‎（2）在图中，纵坐标表示生成沉淀的物质的量，横坐标表示加入Ba（OH）2的物质的量．试在图中画出当溶液中明矾为1 mol时，生成的每一种沉淀的物质的量随Ba（OH）2物质的量变化的曲线（在曲线上标明沉淀的化学式）．‎ ‎（3）当向a L物质的量浓度为M mol／L的明矾溶液中滴加物质的量浓度为n mol／L的Ba（OH）2溶液b L，用含a，M，N的表达式表示：‎ ‎①当b满足______条件时，沉淀的总物质的量为最大值．‎ ‎②当b满足______条件时，沉淀的质量为最大值．‎ 解析：（1）设溶液中明矾的物质的量为1 mol．则当滴加的Ba（OH）2的物质的量分别在0～1.5 mol和1.5mol～2.0mol时，所发生的反应的化学方程式和离子方程式分别为：‎ ‎2KAl（SO4）2＋3Ba（OH）2＝K2SO4＋3BaSO4＋2Al（OH）3↓①‎ K2SO4＋2Al（OH）3＋Ba（OH）2＝2KAlO2＋BaSO4↓＋4H2O②‎ ‎（2）从化学方程式可以看出，生成BaSO4的物质的量随Ba（OH）2的量的增加而增加，生成Al（OH）3的物质的量随Ba（OH）2的量的增加而发生先增加后减少直至完全溶解的变化过程．‎ ‎（3）由方程式①知，当加入了1.5molBa（OH）2时，生成沉淀的物质的量为，质量为1.5mol×‎233g／mol＋1mol×‎78g／mol＝‎427.5g；由方程式②知，当继续滴加0.5molBa（OH）2时，沉淀的物质的量将减少1mol×＝0.5mol，沉淀的质量却增加了0.5mol×‎233g／mol－‎78g＝‎38.5g．所以，把明矾溶液中Al3＋恰好沉淀完全时，生成沉淀的总的物质的量最大，把SO42－沉淀完全时，生成沉淀的质量最大。‎ 则根据方程式①可得，当b＝3aM/2n（L）时，沉淀的总物质的量最大；‎ 根据方程式②可得，当b＝2aM/n（L）时，沉淀的总质量最大，‎ 答案：（1）2KAl（SO4）2＋3Ba（OH）2＝K2SO4＋3BaSO4＋2Al（OH）3↓‎ K2SO4＋2Al（OH）3＋Ba（OH）2＝2KAlO2＋BaSO4↓＋4H2O ‎（2）见下图 ‎（3）当b＝3aM/2n（L）时，沉淀的总物质的量最大；‎ 当b＝2aM/n（L）时，沉淀的总质量最大。‎ 9‎