1、典型例题分析【例 1】用含少量镁的铝片制取纯净的氢氧化铝，下述操作步骤中最恰当的组合是加盐酸溶解，加烧碱溶液溶解，过滤，通过过量 CO2生成Al(OH)3沉淀，加入盐酸生成 Al(OH)3沉淀，加入过量烧碱溶液生成 Al(OH)3沉淀。A BC D分析：本题是考查 Al、Al(OH) 3既能与酸又能与强碱溶液反应的实际题。在分析中要注意步骤，加入过量烧碱将使 Al3+转化为 AlO2-，因此是不能生成Al(OH)3沉淀的：这样就淘汰选项 A和 B；选项 D、C两种方案都利用镁不溶于强碱溶液，而铝溶于强碱溶液的性质，通过、步骤经过滤除去杂质镁，然后利用偏铝酸是比碳酸还弱的酸的性质，分别用盐酸、碳
2、酸（通 CO2）把 Al(OH)3沉淀出来。按理，两种方案都可行，但盐酸能进一步溶解 Al(OH)3：Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O而 Al(OH)3不溶于碳酸这种弱酸，另外 CO2比盐酸经济得多，也就是说选项C可以既经济又最大限度地得到产品，所以是最恰当的组合。解题方法为分析比较法。在某些最佳选择题中，往往给出 2 个或 2 个以上具有类似性的可选项，此时必须从两者差别中进行分析比较，才能得出正确结论。答案：C。【例 2】金属钾、铝共 0.05mol，放入过量的水中加热后变成透明溶液，共放出 H2784mL（标准状况），则钾、铝物质的量之比是A41 B14 C12 D21分析：钾、
3、铝与水的反应如下2K +2H2O=2KOH+H2KOH +Al(OH)3=KAlO2+2H2O(或 2Al+2KOH+2H2O=2KAlO2+3H2)则 1molK、Al、混合金属与 H2O 反应生成 H2的物质的量是2KH 2 2Al3H22mol1mol 2mol3mol1mol 0.5 1mol 1.5mol混合金属 nH 20.05mol 0.78422.4=0.035mol1mol 0.7根据产生 H2物质的量，求 K、Al 物质的量之比。得 nknAl=0.80.2=41解题方法为十字交叉法。答案：A。【例 3】在 0.2molL 的 AlCl3溶液 100mL 中，如果要得到 1
4、.17g 沉淀，则需加入 0.5molL 的 NaOH 溶液多少毫升？分析：AlCl 3与 NaOH 反应时，当 AlCl3过量时，只生成 Al(OH)3；当 NaOH过量时，Al(OH) 3沉淀又会部分溶解，所以，此题应有两种结果。答案：（解法一）（1）当 AlCl3过量时，设需加入 xmolNaOH 溶液才能得到 1.17gAl(OH)3沉淀。解之得：x=90mL（2）当 NaOH 过量时，设需加入 ymLNaOH 溶液才能得到 1.17gAl(OH)3沉淀。0.20.1-0.015=0.0050.0054（解法二）：用图象法会更直观：【例 4】用稀 H2SO4、NaOH 溶液和金属铝为原
5、料制取 Al(OH)3，甲、乙、丙三个学生制备途径分别为若要得到等量的 Al(OH)3，则：A三者消耗的原料相等 B乙消耗的原料最少C甲消耗的原料多 D丙消耗的原料最少。分析：由于原料是 Al、H 2SO4、NaOH，所以，设生成 1molAl(OH)3，则：因为：Al 3+3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3故，甲消耗原料最多，丙消耗原料最少，答案为 C、D。【例 5】将含有 X+、Y2+、Z3+三种金属离子的水溶液进行下列实验：符合上述实验现象的三种金属离子是 AAg +、Cu 2+、Al 3+ BAg +、Mg 2+、Fe 3+CAg +、Fe 2+、Al 3+ DAg +、Ba2+
6、、Fe 3+【分析】第一步加入盐酸产生白色沉淀，所以 X+为 Ag+；第二步通入 H2S 产生黑色沉淀，所以 Y2+为 Cu2+；第三步加入过量氨水，所以 Z3+为 Al3+。答案：A。【例 6】向 90mL0.1molL 的 AlCl3溶液中，投入 Ag 金属钠，欲使最终无沉淀生成，则 A 的最小值为 A0.828 B1.242 C0.414 D0.621分析：由于将 Na 投入水溶液中，立即反应生成氢氧化钠，则本题立即转化为AlCl3和 NaOH 的反应，欲使 WAl(OH)3=0，则：Al 3+4OH-=AlO2-+2H2O所以：nNa=nOH -=4nAl3+=40.19010-3=0
7、.036(mol)所以：WNa=0.03623=0.828(g)答案：A。【例 7】在 NaOH 溶液中加入 AlCl3溶液中，得到沉淀的量（Y）与所加AlCl3溶液的体积（X）的函数图象正确的是 分析：NaOH 溶液中滴加 AlCl3溶液，与 AlCl3溶液中滴加 NaOH 现象不同：开始时，Al 3+3OH-=Al(OH)3稍一振荡，沉淀马上消失，因为：Al(OH) 3+OH-AlO 2-+2H2O后来，当 NaOH 溶液全部转变为 AlO2-时，再滴加 AlCl3溶液时：3AlO 2-+Al3+6H2O=4Al(OH)3所以 AB是错误的；答案在 C、D 中，究竟是 C还是 D呢？我们再
8、来仔细分析以上两个过程：第一过程：3Al 3+12OH-=3AlO2-+6H2O （1）第二过程：3AlO 2-+Al3+4H2O=4Al(OH)3 （2）由（1）（2）式可知，第一过程要将 12molOH-全部转化成 AlO2-需3molA13+，而第二个过程要将第一过程生成的 3molAlO2-转化成 Al(OH)3只需1molAl3+，故横坐标 x 应是 31，故 C 是正确的。答案：C【例 8】有一无色透明的溶液做如下实验：（1）取少量溶液滴加盐酸酸化的 BaCl2溶液，有白色沉淀生成。（2）另取部分溶液加入 Na2O2，有无色无味气体放出且有白色沉淀生成，加入 Na2O2的量与生成沉
9、淀的量的关系如图所示：试问：等离子中一定存在的离子是_；可能存在的离子是_；一定不存在的离子是_。（2）上述溶液至少由_等物质混合成。分析：（1）因为加入用盐酸酸化的 BaCl2溶液有白色沉淀生成，一定含有气，所以一定不存在 NH4+离子；溶液为无色透明说明没有 Cu2+、Fe 3+；溶液中加入 Na2O2有 NaOH 生成，随着 Na2O2加入量的增加，白色沉淀增加，但再加入 Na2O2沉淀量反而减少，说明一定含有 Al3+，沉淀减少到一定量后就不再减少，说明含有 Mg2+离子。有 Al3+离子存在则不能含（2）至少由硫酸镁和硫酸铝混合而成。答案：见分析【例 9】现有 0.1molL 的 A
10、lCl3溶液和 0.1molL 的氢氧化钠溶液，进行下面的实验。（1）在试管中盛有上述 AlCl3溶液 10mL，向其中逐渐滴入上述的 NaOH 溶液。加入 10mLNaOH 溶液时的现象是_，加入 30mLNaOH 溶液时的现象是_，加入 35mLNaOH 溶液时的现象是_。生成沉淀质量最多时，需 NaOH 溶液_mL。（2）向盛有 10mLNaOH 溶液的试管中滴入 AlCl3溶液，同时不停摇动试管，出现的现象是_，至加入多少毫升 AlCl3溶液时开始出现沉淀？_，至加入多少毫升 AlCl3溶液时沉淀量最多？_。写出上述过程的有关离子方程式_。分析：（1）当 NaOH 溶液滴入 10mL0
11、.1molLAlCl 3溶液中时，整个过程可用图象表示如下：因为 nAl3+=0.11010-3=0.001(mol)所以当加入 10mLNaOH 溶液时现象是产生白色沉淀；加入 30mL 时，沉淀量最多；加入 35mL 时，沉淀部分溶解。生成沉淀最多时，需 NaOH 溶液 30mL。（2）当 AlCl3溶液滴入 NaOH 溶液时，由于 NaOH 溶液是过量的，所以反应如下：Al 3+3OH-=Al(OH)3，Al(OH) 3+OH-=AlO2-+2H2O上述两个方程式合并为：Al 3+4OH-=AlO2-+2H2O3AlO 2-+Al3+6H2O=4Al(OH)3可用图象表示如下：由于第一过
12、程消耗的 Al3+与第二过程消耗的 Al3+之比为 31，故开始产生沉淀与沉淀到最大所耗 AlCl3溶液的体积比为 31。故开始时，现象为：有沉淀生成，但振荡后马上消失，开始沉淀时，需加入 AlCl3的体积为 xLx=2.5(mL)所以生成 AlO2-为 2.50.110-3mol=2.510-4mol生成的 AlO2-转化为 Al(OH)3需 Al3+为 y【例 10】将含有 1molMg2+、1molAl 3+的混合溶液按横坐标依次加入 NaOH溶液、盐酸、再通入 CO2，纵坐标为混合沉淀的物质的量。请在下图画出沉淀的量随反应进行而变化的曲线，并写出 Mg2+、Al 3+、完全沉淀以后所发
13、生反应的离子方程式。分析：（1）当加入 NaOH 溶液时：（2）当加入盐酸时，由于溶液中有 AlO2-和 OH-各 1mol，所以：故沉淀仍为 Mg(OH)21mol。（3）当通入 CO2时，由于过量，所以：AlO 2-+CO2+H2O=Al(OH)3+HCO 3-溶解了的 Al(OH)3又重新生成。答案:本题图象应表示如下:【例 11】现有 200mLMgCl2、AlCl 3的混合溶液，其中Mg 2+=0.2molL，Cl -=1.3molL，要使 Mg2+转化为 Mg(OH)2并使 Mg2+、Al 3+mL 分离开来，至少需 4molL 的 NaOH 溶液多少 mL？分析：先根据题中条件，
14、求其中 Al3+的浓度：Mg 2+=0.2molL，所以与 Mg2+结合的 Cl-的浓度为 0.4molL，所以与Al3+结合的 Cl-则为 1.3-0.4=0.9(molL)在上述混合溶液中，加入 NaOH 溶液后，Mg 2+、Al 3+将分别转化为 Mg(OH)2沉淀和 AlO2-离子，现分别讨论如下：因此，至少需要 NaOH 溶液的体积为：答案：【例 12】使含有 amolAl3+的 A 溶液中的铝元素和含有 bmolAlO2-的 B 溶液中的铝元素全部转化为 Al(OH)3沉淀，通过计算讨论有几种途径。要求：（1）不准另加固体和液体试剂；（2）要求求出每种途径所需试剂和所需试剂的物质的
15、量。分析：欲使 A、B 两溶液中的铝元素全部转化为氢氧化铝沉淀而又不能另加固体或液体试剂，可采取如下措施：（1）向 A 溶液中通 NH3可使 Al3+全部沉淀，设往 A 溶液中至少需通xmolNH3，则：（2）向 B 溶液中通 CO2可使 AlO2-离子全部沉淀，设往 B 溶液中至少需通ymolCO2，则：（3）将 A 和 B 混合可使铝元素转化为 Al(OH)3，当 b=3a 时，则混合后，两溶液中的铝元素恰好全部转化为 Al(OH)3沉淀。当 b3a 时，则只有 AlO2-全部转化为沉淀。若 b3a，则只有 Al3+全部转化为沉淀。则剩余 AlO2-为(b-3a)mol，所以还需通 CO2为(b-3a)mol。
