高中化学 第四章 元素与材料世界 第2节 铝金属材料学案 鲁科版必修1.doc

第2节铝金属材料1铝(1)铝的物理性质铝是一种银白色金属，硬度小，密度较小(2.7 gcm3)，熔点低(660.4 )，沸点较高(2 467 )，具有良好的导电性、导热性和延展性。(2)铝的化学性质铝原子的最外层有3个电子，在化学反应中易失去电子达稳定结构，化合价为3价，因而铝的化学性质活泼，是较强的还原剂。与非金属反应a与氧气反应在常温下，铝可被空气中的氧气氧化，在其表面形成一层致密的氧化物薄膜，阻止了内部的铝继续与氧气反应，因而，铝制容器往往具有良好的抗腐蚀性。实验探究1：铝粉和氧气的反应。实验步骤：用镊子夹住一小团脱脂棉，蘸上一些铝粉，在酒精灯上点燃，并立即伸入盛有氧气的集气瓶中(瓶底放一些细沙)，观察发生的现象。实验现象：在氧气中剧烈燃烧，同时放出耀眼的白光。实验结论：4Al3O22Al2O3金属铝可用于制造燃烧弹、信号弹、火箭推进剂等。b与氯气、硫等非金属反应2Al3Cl22AlCl34Al3S2Al2S3铝与某些金属氧化物反应铝热反应实验探究2：铝热反应实验步骤：如图所示，将两张圆形纸分别折叠成漏斗后套在一起使四周都是四层，把内层“纸漏斗”取出，在底部剪一个孔，用水润湿，再跟另一“纸漏斗”套在一起，架在铁架台的铁圈上，下面放置盛有细沙的蒸发皿。把5 g炒干的三氧化二铁粉末和2 g铝粉混合均匀，放在“纸漏斗”中，上面加入少量氯酸钾并在混合物中插一根镁条，用燃着的木条点燃镁条，观察发生的现象。实验现象：反应放出大量的热，发出耀眼的光芒，生成熔融物，烧穿漏斗，落在坩埚中的沙中。实验结论和化学方程式：反应中铝粉将三氧化二铁中的铁置换出来。2AlFe2O3Al2O32Fe。谈重点 剖析铝热反应：a该反应称为铝热反应，铝粉和氧化铁粉末的混合物称为铝热剂。利用铝热反应可焊接钢轨等钢材部件。b实验中镁条的作用是通过其燃烧放出的热量引发铝热反应，KClO3的作用是助燃剂。c铝不仅可与氧化铁发生铝热反应，用其他金属氧化物如V2O5、Cr2O3、MnO2等代替氧化铁也可发生铝热反应。铝热反应还可用于冶炼钒、锰等金属。铝与酸反应高中阶段，学习过的酸分为非氧化性酸和氧化性酸两类，铝既可以与氧化性酸反应，又可以与非氧化性酸反应。a铝与非氧化性酸的反应：酸中的氢离子被还原生成氢气。2Al6HCl=2AlCl33H22Al3H2SO4=Al2(SO4)33H2反应的离子方程式为2Al6H=2Al33H2b铝与氧化性酸的反应常温下，铝遇到浓硫酸或浓硝酸，会在表面形成致密的氧化物薄膜而钝化，不会产生氢气。铝与稀硝酸反应：Al4HNO3(稀)=Al(NO3)3NO2H2O。铝与强碱溶液的反应铝与强碱的水溶液反应，生成氢气和盐。NaAl(OH)4(四羟基合铝酸钠)易溶于水，易电离，其水溶液呈无色。铝单质与强碱溶液的反应实质是分步反应。第一步：铝单质与水的置换：2Al6H2O=2Al(OH)33H2生成的氢氧化铝是一种难溶于水的沉淀，附着在铝单质的表面，阻止了铝单质与水的进一步反应，反应自动停止。第二步：氢氧化铝与强碱溶液的反应：Al(OH)3NaOH=NaAl(OH)4(非氧化还原反应)在反应中，只有第一步是氧化还原反应，铝是还原剂，H2O是氧化剂。析规律 NaAl(OH)4与配合物金属铝和NaOH溶液反应生成的化合物曾被认为是NaAlO2，但科学研究证明该产物实际上是NaAl(OH)4，它属于配位化合物。配位化合物的结构中包含中心体和配位体，例如：NaAl(OH)4 中心体 配位体配位化合物在医药科学、催化反应等领域有着广泛的应用。【例11】 等质量的两份Al分别加入0.3 L 1 molL1的盐酸和NaOH溶液中，生成氢气的体积比为12，则加入的Al的质量为()A2.7 gB5.4 gC8.1 g D10 g解析：做此题要注意量的问题，综合分析题中已知条件判断哪种物质过量，然后计算得出结论。已知反应：2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2。由生成氢气的体积比为12可知，两反应消耗Al的质量之比为12。中铝过量，盐酸完全反应，0.3 mol HCl与足量的Al反应生成H2为0.15 mol。又知中NaOH未完全反应，Al完全反应，所以中生成H2为0.3 mol，Al的物质的量为0.2 mol，即5.4 g。答案：B【例12】 向一个铝制易拉罐中充满CO2，然后往罐中注入足量的NaOH溶液，立即用胶布严封罐口，不一会儿听到罐内“咔咔”地响，发现易拉罐变瘪，再过一会儿易拉罐又鼓起来。(1)易拉罐变瘪的原因是_，反应的离子方程式是_。(2)易拉罐又鼓起来的原因是_，反应的离子方程式是_。解析：CO2溶于NaOH溶液，罐内气压减小，小于外界气压，易拉罐被压瘪；之后，铝制的易拉罐与NaOH溶液反应产生H2，罐内压强又增大，易拉罐又鼓起来。答案：(1)NaOH溶液吸收CO2，罐内压强减小，外界气压将易拉罐压瘪CO22OH=COH2O(2)Al表面的氧化膜溶解后，Al与NaOH溶液反应产生H22Al2OH6H2O=2Al(OH)43H22铝合金(1)合金合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质(有些合金中也有化合物)。将金属制成合金，可以保持甚至强化单一金属的长处，克服其不足，所以合金的性能一般优于纯金属，如：a.合金的熔点比它的各成分金属的熔点低，如NaK合金常温下是液体，可以做原子反应堆的导热剂；硅铝合金熔点低，收缩率小，适合于铸造。b.合金的硬度大于其成分金属的硬度(如硅铝合金的硬度、强度都比纯铝大，适用性很广)。(2)铝合金铝合金具有密度小、强度高、塑性好、易于成型、制造工艺简单、成本低廉等特点，并且因表面易形成致密的氧化物保护膜而具有一定抗腐蚀能力，可用于制造能承受大载荷及强烈磨损的构件。主要应用于建筑业、包装业、交通运输以及电子行业。例如，用铝合金材料制成的汽车车轮的骨架，质轻、强度大且热变形性小，计算机中的硬盘抽取盒使用铝合金作散热材料，坚固耐用，散热效果好。另外，铝合金还广泛应用于制造飞机构件。【例2】 铝镁合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料，主要用于制作门窗框、卷帘门、防护栏等。下列与这些用途无关的性质是()A不易生锈 B导电性好C密度小 D强度高解析：建筑装潢材料属于长期使用的材料，其不易生锈、强度高、密度小等性能都有利于建筑的长久、安全使用。但建筑装潢材料没有必要要求导电性好，相反，建筑装潢材料导电性好不利于建筑物的安全使用，因为它会导致建筑物遭雷击。答案：B3氧化铝(1)氧化铝的存在及其物理性质氧化铝的化学式为Al2O3，俗称矾土，是一种难溶于水的白色粉末，熔点高，硬度大。自然界中纯净的Al2O3为无色晶体，俗称刚玉，硬度仅次于金刚石，混有少量杂质可使刚玉带有各种色泽，称为宝石。由于Al2O3熔点高，难分解，因而可做良好的耐火材料。(2)氧化铝的化学性质Al2O3是典型的两性氧化物，氧化铝既能溶于强酸溶液，又能溶于强碱溶液。与强酸反应：如与盐酸反应的化学方程式为：Al2O36HCl=2AlCl33H2O离子方程式为：Al2O36H=2Al33H2O与强碱反应：如与NaOH溶液反应的化学方程式为：Al2O32NaOH3H2O=2NaAl(OH)4离子方程式为：Al2O32OH3H2O=2Al(OH)4说明：a.Al2O3不能直接与水反应，因此不能用Al2O3和水化合生成氢氧化铝。b工业上用电解熔融氧化铝的方法冶炼金属铝。【例3】 为除去MgO中混有的少量杂质Al2O3，可选用的试剂是()AKOH溶液B氨水C稀盐酸 D水解析：MgO为难溶于水的碱性氧化物，因而可以溶于强酸，但不能溶于强碱中；Al2O3为难溶于水的两性氧化物，因而既可以溶于强酸又可以溶于强碱中。为除去MgO中混有的Al2O3杂质可选用强碱溶液作试剂。答案：A4氢氧化铝实验探究：氢氧化铝的性质实验步骤：在一支大试管中放入约5 mL 0.5 molL1的Al2(SO4)3溶液，滴加足量的氨水至不再产生沉淀为止，将所得沉淀分成两份：一份滴加盐酸并振荡试管，另一份滴加NaOH溶液并振荡试管，观察发生的现象。实验记录：实验内容实验现象实验结论硫酸铝与氨水反应溶液里产生了白色胶状沉淀Al2(SO4)3与NH3H2O反应生成Al(OH)3沉淀氢氧化铝与盐酸反应白色沉淀溶解，形成了无色溶液Al(OH)3溶于盐酸氢氧化铝与NaOH溶液反应白色沉淀溶解，形成了无色溶液Al(OH)3溶于NaOH溶液(1)Al(OH)3的物理性质和用途Al(OH)3是白色胶状固体、难溶于水，具有吸附性，能凝聚水中的悬浮物，又能吸附色素，因此，Al(OH)3可用作净水剂和色素吸附剂。(2)Al(OH)3的化学性质Al(OH)3是一种两性氢氧化物，它既能与强酸反应又能与强碱反应。反应的离子方程式分别为：Al(OH)33H=Al33H2O，Al(OH)3OH=Al(OH)4像Al(OH)3这样既能与强酸反应生成盐和水，又能与强碱反应生成盐和水的氢氧化物称为两性氢氧化物。Al(OH)3受热易分解：2Al(OH)3Al2O33H2O(3)Al(OH)3的制取铝盐与碱反应用铝盐与可溶性弱碱氨水反应制Al(OH)3：Al33NH3H2O=Al(OH)33NH。说明：制取Al(OH)3也可用铝盐与强碱作用，但应严格控制加入碱的量，因为强碱过量会使制得的Al(OH)3转化为四羟基合铝酸盐：Al(OH)3OH=Al(OH)4。所以，实验室一般不采用这种方法制Al(OH)3。四羟基合铝酸盐与酸反应一般用向偏铝酸盐溶液中通入CO2的方法制取Al(OH)3。当CO2不足或适量时：2Al(OH)4CO2=2Al(OH)3COH2O；CO2过量时：Al(OH)4CO2=Al(OH)3HCO。说明：一般不用强酸，因为强酸的量控制不当会使制得的Al(OH)3溶解：Al(OH)4H=Al(OH)3H2O；Al(OH)33H=Al33H2O【例4】 向20 mL 1 molL1的Al2(SO4)3溶液中加入30 mL NaOH溶液，充分反应得到0.78 g沉淀，则NaOH溶液的物质的量的浓度可能是()A1 molL1B3 molL1C5 molL1 D7 molL1解析：比较Al3的物质的量与沉淀Al(OH)3的物质的量，推测NaOH的两种情况：NaOH不足量时，n(NaOH)3nAl(OH)3；NaOH过量时，n(NaOH)3n(Al3)nAl(OH)43n(Al3)n(Al3)nAl(OH)34n(Al3)nAl(OH)3。解题过程可分两步进行。(1)求Al3和Al(OH)3沉淀的物质的量n(Al3)0.02 mol20.04 molnAl(OH)30.78 g78 gmol10.01 mol (2)当NaOH不足时：n(NaOH)3nAl(OH)30.03 mol，c(NaOH)0.03 mol/0.03 L1 molL1当NaOH过量时：n(NaOH)4n(Al3)nAl(OH)30.15 mol，c(NaOH)0.15 mol/0.03 L5 molL1答案：AC5金属的分类及通性(1)金属的分类冶金工业上将金属分为黑色金属和有色金属。a黑色金属：铁(Fe)、铬(Cr)、锰(Mn)及它们的合金。b有色金属：除Fe、Cr、Mn以外的其他金属及其合金。释疑点 黑色金属是黑色的吗？黑色金属的颜色不一定是黑色，如纯净的铁、铬、锰的颜色为银白色。按密度将金属分为轻金属和重金属。a轻金属：密度小于4.5 gcm3，如钠、镁、铝等。b重金属：密度大于4.5 gcm3，如金、银、铜等。按在自然界中的含量将金属分为常见金属和稀有金属。a常见金属：如铁、铝、钙等。b稀有金属：如锆、铌、钼等。(2)金属的通性常温下，绝大多数金属都是固体(汞是液体)。大多数金属呈银白色(除Cu、Au外)，有金属光泽。金属一般都是电和热的良导体。金属一般都有良好的延展性。【例5】 在金、银、铜、铁、钠、镁、铝几种金属中，属于轻金属的有_；导电性能最好的是_；在空气中最稳定的是_；最活泼的是_；常温时与水能剧烈反应的有_；既能跟酸反应，又能跟碱溶液反应的是_。解析：通常，密度小于4.5 gcm3的金属为轻金属，密度大于4.5 gcm3的金属为重金属；以上金属都具有良好的导电性，其中，银的导电性是最好的；最不活泼的是金，金在加热条件下也难以与氧气反应，“真金不怕火炼”就是这个意思；钠能与冷水剧烈反应，是以上金属中最活泼的；既能跟酸反应，又能跟碱溶液反应的物质除了铝之外，千万不要忘记钠也能与碱溶液中的水反应。答案：钠、镁、铝银金钠钠铝、钠6金属材料(1)重要的黑色金属材料钢铁钢铁是指含有铁单质和其他物质的混合物，其他物质可以是金属单质，也可以是非金属单质。通常根据钢铁中碳元素的含量多少来分类。生铁：含碳量2%4.3%，硬度大，但较脆且不易机械加工。普通钢：含碳量0.03%2%，增加了铁锰等元素，改善了铁的性能，但易锈蚀。不锈钢：在普通钢基础上，加入铬镍等元素，含铬量一般在12%以上，在空气中能保持金属光泽，且有不生锈的特性。说明：由于铬元素的加入，能使钢材表面形成致密且坚固的氧化膜，防止内部铁与外界物质接触。镍元素的加入，使不锈钢在酸碱盐的水溶液中也能具有很好的化学稳定性和耐腐蚀性。(2)几种有色金属材料金、银、铜物理性质及用途比较主要性质主要用途金质地柔软、呈黄色的金属，有良好的延展性、导电性和导热性。化学性质很稳定在电子工业、航空航天工业等许多重要的领域都需要一定量的金或金合金，一些首饰、奖牌也是用金制成或镀金的银有金属光泽、质地柔软的银白色金属，有良好的延展性、导电性和导热性。化学性质比较稳定，比金活泼在有机合成、能源开发、材料制造等许多重要的领域都需要一定的银。一些首饰、奖牌也是用银制成或镀银的铜硬度较小的紫红色金属，有良好的延展性、导电性和导热性。化学性质比较稳定，比银活泼在电气和电子工业中主要用于制造电线、通讯电缆等，在此方面的用量占铜的工业总用量的一半左右。另外，在半导体器件生产、建筑业及杀菌等科技领域方面也有较大量的应用；铜还是主要的电镀材料之一在金属中，导电性、导热性最好的金属是银；延展性最好的金属是金，金可以压成非常薄的金箔。(2)金、银、铜的化学性质介绍金、银、铜都属于不活泼的金属，其中金的化学性质尤为稳定。常温下，铜在干燥的空气中性质稳定，但在潮湿的空气里则会被锈蚀，在其表面逐渐形成一层绿色的铜锈，反应方程式为：2CuO2H2OCO2=Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜)在加热或点燃条件下，铜能与许多非金属反应，例如：2CuO22CuO2CuSCu2SCuCl2CuCl2铜可与热的浓硫酸反应：Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O常温下，铜可被硝酸溶解。3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2OCu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O铜及其化合物之间可以相互转化，在转化时常常伴有颜色变化，如黑色的氧化铜在高温下转化为红色的氧化亚铜，蓝色的硫酸铜晶体(CuSO45H2O)受热分解为白色的硫酸铜粉末。4CuO2Cu2OO2CuSO45H2OCuSO45H2O热的浓硫酸可将银氧化：2Ag2H2SO4(浓)Ag2SO42H2OSO2在常温下银可被硝酸氧化：3Ag4HNO3(稀)=3AgNO32H2ONOAg2HNO3(浓)=AgNO3H2ONO2金属材料的开发一直是材料科学的研究热点，一些新的金属材料相继被开发出来并应用于工农业生产和高科技领域。例如，铀(U)用作核电厂反应堆的核燃料，镅(Am)在烟雾探测器中用作烟雾监测材料。特别是被誉为“21世纪的金属”钛(Ti)的应用前景更为广阔。【例6】 下列说法中，正确的是()A铁是人类在生产、生活中最早使用的金属B金、银、铜是应用最广泛的金属材料C钛被誉为“21世纪的金属”，应用前景很广阔D铜是导电性、导热性最好的有色金属解析：人类在生产、生活中最早使用的金属是铜而不是铁；应用最广泛的金属材料应是黑色金属材料，即铁、锰、铬以及它们的合金，而不是金、银、铜等有色金属材料；金属钛因性能优良、蕴藏量大，被誉为“21世纪的金属”，应用前景广阔；银的导电性、导热性是金属中最好的，铜的导电性、导热性仅次于银。答案：C7四羟基合铝酸盐及含铝化合物之间的相互转化(1)四羟基合铝酸盐金属铝、氧化铝、氢氧化铝等跟碱溶液反应生成的含铝化合物，叫做四羟基合铝酸盐，例如NaAl(OH)4(四羟基合铝酸钠)、KAl(OH)4(四羟基合铝酸钾)、BaAl(OH)42(四羟基合铝酸钡)等。一般的四羟基合铝酸盐可溶于水，易电离。例如：NaAl(OH)4=NaAl(OH)4Al(OH)4能跟酸溶液发生反应转化为Al(OH)3沉淀。例如：Al(OH)4H=Al(OH)3H2O2Al(OH)4CO2=2Al(OH)3COH2O(CO2量较少)Al(OH)4CO2=Al(OH)3HCO(CO2过量)Al(OH)4还能在溶液里跟Al3反应生成Al(OH)3沉淀。例如：3Al(OH)4Al3=4Al(OH)3(2)含铝化合物之间的相互转化含铝的化合物Al3、Al(OH)3、Al(OH)4之间有如下转化关系。上述转化关系中有关反应的离子方程式为：Al33OH=Al(OH)3Al34OH=Al(OH)4Al(OH)33H=Al33H2OAl(OH)3OH=Al(OH)4Al(OH)4H=Al(OH)3H2OAl(OH)44H=Al34H2O析规律 既能与强酸反应，又能与强碱反应的物质：主要有两性氧化物(如Al2O3)、两性氢氧化物如Al(OH)3、弱酸的酸式盐(如NaHCO3)、弱酸的铵盐如(NH4)2S、铝等。【例71】 下面是以铝屑为原料制备Al(OH)3的三种实验设计方案：方案一：用稀硫酸与铝屑反应，使铝转化成Al3，再用NaOH溶液将Al3沉淀，生成Al(OH)3；方案二：用铝屑与NaOH溶液反应，再用稀硫酸与NaAl(OH)4反应得到Al(OH)3；方案三：用铝屑分别与稀硫酸和NaOH溶液反应，然后将得到的盐溶液混合，过滤，再将得到的沉淀洗涤，即可得到Al(OH)3。综合比较以上三种实验设计方案，你认为哪种最好？原因是什么？解析：方案一不好用NaOH溶液沉淀Al3，有可能使生成的Al(OH)3溶解，也有可能使Al3沉淀不完全，即NaOH溶液的量不易控制方案二不好用稀硫酸与NaAl(OH)4反应，也有可能出现稀硫酸过量使Al(OH)3溶解或稀硫酸量少沉淀不完全的问题方案三好将所需的铝按13的比例分为两份，少的一份与稀硫酸反应：2Al6H=2Al33H2，多的一份与NaOH溶液反应：2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2，然后将两份反应后的溶液混合：Al33Al(OH)4=4Al(OH)3，操作简单且好控制反应物的量。另外，从消耗反应物的量来看，全部恰好完全反应时每生成1 mol Al(OH)3，方案一需消耗H和OH各3 mol；方案二需消耗H和OH各1 mol；方案三需消耗H和OH各 mol。因此，综合分析，方案三最佳。答案：方案三最好，因为该方案最节约药品且可回收副产品Na2SO4，而且也最易操作。【例72】 下列各种物质既能与强酸反应又能与强碱反应的是()AlAlCl3NaAl(OH)4Al(OH)3Al2O3ABC D解析：铝与酸反应生成盐和氢气，与碱反应生成NaAl(OH)4和氢气，Al(OH)3和Al2O3显两性，而AlCl3只能与碱反应，NaAl(OH)4只能与酸反应，所以正确。答案：D8含铝化合物相互转化的图像(1)可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像操作可溶性铝盐溶液中逐滴加NaOH溶液至过量NaOH溶液中逐滴加可溶性铝盐溶液至过量现象立即产生白色沉淀渐多最多渐少消失无沉淀(有但即溶)出现沉淀渐多最多沉淀不变图像离子方程式Al33OH=Al(OH)3Al(OH)3OH=Al(OH)4Al34OH=Al(OH)43Al(OH)4Al3=4Al(OH)3(2)四羟基合铝酸盐溶液与盐酸反应的图像操作四羟基合铝酸盐溶液中逐滴加稀盐酸至过量盐酸中逐滴加四羟基合铝酸盐溶液至过量现象立即产生白色沉淀渐多最多渐少消失无沉淀(有但即溶)出现沉淀渐多最多沉淀不变图像离子方程式Al(OH)4H=Al(OH)3H2OAl(OH)33H=Al33H2OAl(OH)44H=Al34H2OAl33Al(OH)4=4Al(OH)3(3)可溶性铝盐溶液与氨水反应及四羟基合铝酸盐溶液与CO2反应的图像操作可溶性铝盐溶液中逐滴滴加氨水至过量四羟基合铝酸盐溶液中缓慢通入CO2至过量现象立即产生白色沉淀渐多最多沉淀不消失立即产生白色沉淀渐多最多沉淀不消失图像离子方程式Al33NH3H2O=Al(OH)33NH2Al(OH)4CO2(少量)=2Al(OH)3COH2OAl(OH)4CO2(过量)=Al(OH)3HCO对于图像题，解题时应仔细观察图像，分析得出相关信息。观察图像，重点看曲线的起点、拐点及最高点或最低点所对应的数值，然后结合物质性质及相互反应关系得出有关结论。【例81】 将一定质量的镁铝合金投入到100 mL一定物质的量浓度的盐酸中，合金全部溶解，向所得溶液中滴加5 molL1的NaOH溶液到过量，生成沉淀的质量与加入的NaOH溶液体积的关系如图所示，求：(1)原合金中Mg、Al质量各是多少？(2)HCl的物质的量浓度c(HCl)。解析：分析化学图像，要抓住有关化学原理、物质的性质和图像的意义，尤其是图像的特殊点，如原点、交点、转折点、终点(曲线的极值点)。由图像可知，11.6 g是Mg(OH)2的质量，(19.411.6) g是Al(OH)3的质量，V(NaOH)由020 mL是中和盐酸(因无沉淀)。(1)设镁、铝的质量分别为x、yMgMg(OH)2，AlAl(OH)324 58 27 78 x 11.6 g y 7.8 g则x4.8 g，y2.7 g。(2)当V(NaOH)160 mL时，此时Mg2、Al3全部以Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀形式存在，H和OH又生成H2O，溶液中仅存在Cl和Na，根据物质守恒n(Cl)n(Na)0.16 L5 molL10.8 mol，则n(HCl)0.8 mol，c(HCl)8 molL1。答案：(1)m(Mg)4.8 g；m(Al)2.7 g。(2)c(HCl)8 molL1。【变式题】 向某硫酸铝和硫酸镁的混合溶液中逐滴加入2 molL1的NaOH溶液，生成沉淀的质量(m)与加入NaOH溶液体积的关系如图所示，则原混合溶液中MgSO4与Al2(SO4)3的物质的量浓度之比为()A21B13C12 D11解析：分析图像可知，沉淀Al3、Mg2共消耗NaOH溶液的体积为5体积，用于溶解Al(OH)3沉淀消耗1体积NaOH溶液，说明沉淀Al3用掉3体积NaOH溶液，沉淀Mg2消耗2体积NaOH溶液。则原溶液中n(Al3)n(Mg2)11，换算成MgSO4和Al2(SO4)3的物质的量之比为n(MgSO4)nAl2(SO4)3n(Mg2)n(Al3)21，在同一溶液中，溶液体积相同，故物质的量浓度之比等于物质的量之比。答案：A【例82】 把x溶液(或气体)慢慢加入(或通入)到一定量的y溶液中，产生的沉淀量与加入x的物质的量的关系如图所示，符合图中曲线的是()Ax为CO2，y为Ca(OH)2Bx为NH3H2O，y为AlCl3Cx为NaOH，y为AlCl3Dx为HCl，y为NaAl(OH)4解析：CO2通入Ca(OH)2溶液中可产生碳酸钙沉淀，继续通CO2沉淀溶解而生成Ca(HCO3)2溶液。氨水加入AlCl3溶液产生沉淀，但过量不溶，离子方程式为Al33NH3H2O=Al(OH)33NH。NaOH溶液滴加到AlCl3溶液中生成Al(OH)3沉淀，继续加入沉淀溶解，生成四羟基合铝酸盐。AlCl33NaOH=Al(OH)33NaClAl(OH)3NaOH=NaAl(OH)4盐酸加入到NaAl(OH)4溶液中，先生成Al(OH)3沉淀，继续加入沉淀溶解生成三价铝盐。HClNaAl(OH)4=Al(OH)3NaClH2OAl(OH)33HCl=AlCl33H2O观察方程式的化学计量数，从定量角度分析，只有C选项符合题意。答案：C