鎂鋁圖像題解題技巧

白冰

【中圖分類號(hào)】G633.6 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2013）05-0165-02

在學(xué)習(xí)鎂鋁及其化合物的相關(guān)內(nèi)容時(shí)，學(xué)生會(huì)接觸到很多圖像題，由于該題型對(duì)思維能力要求比較高，需要學(xué)生對(duì)知識(shí)能夠熟練應(yīng)用，不少同學(xué)在解答這類習(xí)題時(shí)往往不知道從何處下手，要么費(fèi)時(shí)費(fèi)力，要么經(jīng)常出現(xiàn)差錯(cuò)。實(shí)際上，只要能掌握一定的方法，就可以在處理此類問(wèn)題時(shí)得心應(yīng)手、事半功倍。下面舉幾個(gè)例題進(jìn)行剖析：

方法簡(jiǎn)述：關(guān)注起點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)；從轉(zhuǎn)折點(diǎn)突破；活用圖像最高點(diǎn)。

例一、將一定質(zhì)量的鎂鋁合金投入100mL未知濃度的鹽酸中，合金全部溶解，向所得溶液中滴加5mol/LNaOH 液至過(guò)量，生成沉淀的量與加入NaOH體積關(guān)系如圖，①求原合金中鎂鋁質(zhì)量；②求鹽酸物質(zhì)的量濃度。

分析：

①起點(diǎn)：加20 mLNaOH溶液沒(méi)有出現(xiàn)沉淀說(shuō)明鹽酸有剩余；

轉(zhuǎn)折點(diǎn)突破：160—180mL加入NaOH的物質(zhì)的量為0.1mol，發(fā)生反應(yīng)為Al（OH）3+OH-■AlO2-+2H2O

所以可以知道Al（OH）3為0.1mol，根據(jù)元素守恒可知Al為0.1mol，即2.7克

20—160mL加入NaOH的物質(zhì)的量為0.7mol

發(fā)生的反應(yīng)：Al3++3OH-■Al（OH）3

Mg2++2OH- ■Mg（OH）2

很容易算出Mg為4.8克。

②鹽酸物質(zhì)的量濃度的求算絕大部分學(xué)生會(huì)采用常規(guī)做法，即鹽酸發(fā)生的反應(yīng)有三個(gè)：

2Al+6H+■2Al3++3H2

Mg+2H+■Mg2++H2

HCl+NaOH■NaCl+H2O

通過(guò)方程式，用已經(jīng)算出的Mg 、Al的量和那20 mLNaOH的物質(zhì)的量即可求算出HCl為0.8mol，鹽酸的濃度為8mol/L。

但是如果要用守恒法、活用圖像最高點(diǎn)處理該題就更加快捷：

圖像最高點(diǎn)，剛好沉淀完全，學(xué)生要學(xué)會(huì)思維遷移，要從沉

淀想到溶液中此時(shí)溶質(zhì)剛好全部生成了NaCl，根據(jù)此時(shí)加入的NaOH為0.8mol，知道Cl元素為0.8mol然后根據(jù)元素守恒就可知HCl為0.8mol，鹽酸的濃度為8mol/L。

例二、 0.1mol Mg、Al混合物溶于100mL2mol/LH2SO4溶液中，然后向混合液中加1mol/LNaOH溶液，回答：①若在滴加NaOH過(guò)程中沉淀質(zhì)量和加入NaOH液體積關(guān)系如圖；當(dāng)V1=160mL時(shí)，金屬中Mg=____mol，V2=___mL；

②若在滴加NaOH過(guò)程中欲使Mg2+、Al3+剛好完全沉淀則滴入NaOH體積VNaOH=____mL；

③若混合物仍為0.1mol，其中Mg物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為a，用100mL2mol/LH2SO4溶解此混合物后再加入450mL1mol/LNaOH液， 所得沉淀中無(wú)Al（OH）3滿足條件的 a取值范圍為_(kāi)_______。

分析：該題根據(jù)常規(guī)計(jì)算容易求出第①問(wèn)中Mg為0.06mol，V2=440mL。

第②問(wèn)即可根據(jù)“守恒法、活用圖像最高點(diǎn)”知道沉淀剛好完全時(shí)溶液中溶質(zhì)剛好全部生成了Na2SO4 ，跟據(jù)H2SO4物質(zhì)的量0.2mol就可以算出此時(shí)應(yīng)加NaOH 0.4mol，溶液400mL。

該題的難點(diǎn)在第③問(wèn)，每次都有絕大部分學(xué)生做不出來(lái)。

其實(shí)該問(wèn)還是學(xué)生在于是否活用圖像最高點(diǎn)：只要H2SO4物質(zhì)的量仍為0.2mol，NaOH溶液的濃度不變，則最高點(diǎn)對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)是不變的即NaOH 0.4mol、溶液400mL。依題意，剩下的50mL即0.05mol NaOH應(yīng)滿足題意足夠把（0.1-0.1a）molAl（OH）3溶解掉。則有Al（OH）3 +OH-■AlO2-+2H2O

0.05≥0.1-0.1a，所以可得a≥0.5又因?yàn)槲镔|(zhì)的量分?jǐn)?shù)上限為1，所以答案為1>a≥0.5。

例三、某固體可能由NaOH、AlCl3、MgCl2中的一種或幾種組成，溶于水后逐滴加入5mol/LHCl液，加入鹽酸體積與沉淀的物質(zhì)的量關(guān)系如圖M點(diǎn)為沉淀溶解時(shí)所加入的鹽酸總體積則M點(diǎn)為（C ） A.100mL B.60mL C.130mL D.150mL

分析：本題的關(guān)鍵是判斷起點(diǎn)的0.1mol沉淀是什么物質(zhì)：，因?yàn)榧尤?0mL鹽酸沉淀沒(méi)有溶解，判斷是NaOH有剩余，則可知沉淀只能為Mg（OH）2.

轉(zhuǎn)折點(diǎn)突破：加入的鹽酸10—30mL即0.1mol時(shí)沉淀量增加，說(shuō)明存在Al3+，在過(guò)量的NaOH條件下生成了AlO2-，則此段圖像表示的反應(yīng)為：

H++AlO2-+H2O■Al（OH）3 容易計(jì)算出又生成Al（OH）3 0.1mol，這樣溶解Mg（OH）2和Al（OH）3 所需鹽酸的體積即可求出。答案為C。

相似習(xí)題：取100mL某透明溶液，其中可能含有：NH4+、Mg2+、Ba2+、Cu2+Al3+、Fe3+等離子，當(dāng)加入Na2O2時(shí)放出一種無(wú)色無(wú)味氣體并有白色沉淀生成，當(dāng)繼續(xù)加入Na2O2時(shí)，Na2O2的物質(zhì)的量與生成白色沉淀的量之間有如圖關(guān)系：

①此溶液中一定含有的離子是 Al3+，Mg2+ ；

一定不含有NH4+，Cu2+，F(xiàn)e3+可能含有Ba2+。

②一定含有的離子的物質(zhì)的量濃度均為0.1mol/L。