铁和铝典型例题答案

【典型例题】

类型一：铝与NaOH溶液的反应

例题1 甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol/L的盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为1∶2，则加入铝粉的质量为（）

A．5.4 g B．3.6 g C．2.7 g D．1.8 g

【答案】A

【解析】2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑

2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑

由反应方程式可知，若在等物质的量浓度的盐酸和NaOH溶液中分别加入足量铝，反应时产生H2的体积之比1∶3，现在产生H2的体积之比为1∶2，说明铝粉的量相对于盐酸来说是过量的，对于NaOH来说是不足量的，所以与盐酸反应的铝粉质量为2.7 g，与NaOH反应的铝粉质量为5.4 g。

【总结升华】因为铝与NaOH溶液反应是一个较为特殊的反应，所以当铝与NaOH溶液在同一题目中出现时，往往要用到2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑这一关系来解。

举一反三：

【变式1】取两份等质量的铝粉，分别与足量的盐酸、浓氢氧化钠溶液反应，在相同情况下产生的气体体积之比是（）

A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．3∶2

【答案】A

【变式2】下列关于金属元素特征的叙述正确的是（）

（1）金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性；（2）金属元素在化合物中只显正价；（3）金属性越强的元素相应的离子氧化性越弱；（4）价电子越多的金属原子金属性越强；（5）离子化合物一定含金属元素

A、(1)(2)(3)

B、(2)(3)

C、(1)(4)(5)

D、全部

【答案】B

【解析】(1)对于变价金属中，较低价态的金属离子既有氧化性，又有还原性，如Fe2+。(2)金属元素的原子只具有还原性，故在化合物中只显正价。(4)金属性的强弱要看失电子的难易。（5）离子化合物不一定含金属元素，如NH4Cl。

类型二：Al2O3、Al(OH)3的性质与制法

例题2 既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应的化合物是（）

①Al ②NaHCO3③Al2O3④Mg(OH)2⑤Al(OH)3

A．①②③⑤ B．①④⑤ C．②③⑤ D．①③④

【答案】C

【解析】注意审题，题目要求是“化合物”，防止错选A。

特别提示：两性物质是指既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的化合物。两性氧化物有Al2O3、ZnO等，两性氢氧化物有Al(OH)3、Zn(OH)2等。定义中的酸指非氧化性强酸溶液，碱指强碱溶液，其实质是与H+和OH―反应。

弱酸的铵盐[如(NH4)2CO3、(NH4)2S等]、弱酸的酸式盐（如NaHCO3）均既能与强酸（H+）反应又能与强碱（OH―）反应，但它们不属于两性物质。

举一反三：

【变式1】氧化铝熔点很高，常用于制造耐火材料，例如制作坩埚，下列操作不能在氧化铝坩埚中进行的是（）

A．加热使CuSO4·5H2O失水 B．加热使KMnO4分解

C．加热熔化烧碱 D．加热分解碱式碳酸铜

【答案】C

类型三：“铝三角”及其转化

例题3 向50 mL 1 mol·L ―1的Al 2(SO 4)3溶液中加入100 mL KOH 溶液，充分反应后得到3.9 g 沉淀，则

KOH 溶液的物质的量浓度可能是（ ）

A ．1 mol·L ―1

B ．3 mol·L ―1

C ．1.5 mol·L ―1

D ．3.5 mol·L ―1

【答案】C 、D

【解析】方法一：根据Al 3+的物质的量与沉淀Al(OH)3的物质的量比较可推测KOH 溶液的两种情况：

（1）当加入KOH 不足量时， 313.9g (KOH)3[Al(OH)]30.15mol 78g mol

n n -==⨯=⋅， 故10.15mol (KOH) 1.5mol L 0.1L

c -==⋅。 （2）当加入KOH 过量时，

n (KOH)=4n (Al 3+)―n [Al(OH)3]=0.4 mol―0.05 mol=0.35 mol。

故10.35mol (KOH) 3.5mol L 0.1L

c -==⋅。 方法二：用图像法求解，如图所示，用纵坐标表示生成的Al(OH)3的物质的量，横坐标表示KOH 的物质的

量。当生成沉淀0.05 mol 时，需KOH 的物质的量为0.15 mol 或0.35 mol 。

【总结升华】本题易漏选答案D ，原因是未考虑到3.9 g 沉淀可以是Al(OH)3被过量的KOH 溶液溶解了一

部分而剩余部分沉淀的情况。

举一反三：

【变式1】等体积的AlCl 3和NaOH 溶液混合后，沉淀物中含铝的质量与溶液中含铝的质量相等，则AlCl 3

和NaOH 两种溶液的物质的量浓度之比为（ ）

A 、1∶3

B 、2∶3

C 、1∶4

D 、2∶7

【答案】B 、D

【解析】AlCl 3和NaOH 溶液混和有沉淀物生成，可能有两种情况：①NaOH 不足量，②NaOH 部分过量。假设

溶液中含有2mol 的AlCl 3，如果为第一种情况生成Al(OH)3沉淀的物质的量与未反应的AlCl 3物质的量相等，所

以耗NaOH 3mol 。则答案为B 。如果为第二种情况，则生成1mol 的Al(OH)3，1mol 的AlO 2-，共消耗NaOH 为7mol 。

所以答案为D 。

【变式2】向50mL1mol/L 的AlCl 3溶液中加入0.2mol/L 的NaOH 溶液，生成沉淀1.56g ，需NaOH 溶液多少mL?

【解析】⑴当NaOH 不足时：

3NaOH ——Al(OH)3

3 78

x 1.56

解得 x=0.06mol

∴V(NaOH)= =0.3L=300mL

⑵当NaOH 过量时：

Al 3+——3NaOH ——Al(OH)3

1mol 3mol 78g 0.05mol y x