铝元素的存在形式典型例题

铝元素的存在形式典型例题

一、Al 、Al 2O 3、Al(OH)3它们即能溶于强酸生成Al 3+,又能溶于强碱生成AlO 2- ，Al 3+

存在于强酸性环

境，AlO 2-存在于强碱性环境。且Al 3+与AlO 2-不能大量共存。它们之间的转化关系如图。

应用．． 例1、将氯化铝溶液和氢氧化钠溶液等体积混合，得到的沉淀物中含铝元素的质量与溶液中含铝元素的质量相等，则原氯化铝溶液与氢氧化钠溶液的物质的量浓度之比可能是 ( )

A 1:3

B 2:3

C 1:4

D 2:7

解析：沉淀物可以肯定是Al(OH)3而溶液中的铝元素可能有两种存在形式。

① 若AlCl 3过量，而NaOH 的量不足，溶液中的铝元素应是以Al 3+形式存在。 AlCl 3 + 3NaOH = Al(OH)3 ↓ + 3NaCl

1mol 3mol 1mol

依据题意，溶液中还有1mol AlCl 3，所以，c(AlCl 3) : c(NaOH) = (1+1):3 = 2:3

②若AlCl 3量不足，NaOH 过量时，溶液中的铝元素以AlO 2- 形式存在。

AlCl 3── 3NaOH ── Al(OH)3

1mol 3mol 1mol

依据题意，溶解了0.5molAl(OH)3 设此时又耗了NaOH 的量为0.5mol 。所以，

c(AlCl 3):c(NaOH) = 1:(3+0.5) = 2:7

故答案为：BD

例2、某溶液与Al 反应放出H 2,假如只可能存在下列离子：Mg 2+、Ba 2+、H +、Ag +、SO 42- 、HCO 3-、

OH -、NO 3-，试判断何种离子能存在于该溶液中：

(1)当生成Al 3+时，可能存在_________________________。(2)当生成AlO 2-时，可能存在

__________________。

解析 (1)当生成Al 3+时，说明该溶液呈强酸性，存在H +,无OH - 、HCO 3-。因硝酸具有强氧化性，遇Al

反应无H 2产生，故该溶液中没有NO 3-,阴离子只能为SO 42-,即能与H 2SO 4大量共存的离子可能有Mg 2+,

无Ag +、Ba 2+，故该溶液中可能存在的离子有H +、SO 42-、Mg 2+。

(2)当生成AlO 2-时，说明该溶液呈强碱性，存在大量OH -，无H +、HCO 3-、Mg 2+、Ag + ，一定存在的阳

离子为Ba 2+，即能与Ba(OH)2共存的离子可能有NO 3-无SO 42-，故该溶液中可能存在的离子有Ba 2+、OH -、NO 3-。

二、向Al 3+中加入弱碱NH 3·H 2O 只能生成Al(OH)3加入强碱，可生成Al(OH)3或AlO 2-或Al(OH)3和

Al 的混合物；向AlO 2-溶液中通入CO 2只能生成Al(OH)3；加入强酸，可生成Al 3+、Al(OH)3或Al 3+

Al Al 2O 3 Al(OH)3 Al 3+ AlO 2- 3H + OH -

4OH - 4H +

例3、向明矾溶液中加入Ba(OH)2溶液，若SO 42-恰好完全沉淀，则铝元素存在形式为____________。

解析：由明矾化学式KAl(SO 4)2·12H 2O 可知，n(Al 3+):n(SO 42-)=1：2，当Ba 2+与SO 42-恰好完全沉淀时，

n(OH -):n(Al 3+)=4:1，依据上表，此时铝元素的存在形式为AlO 2-。

例4、现有甲、乙两瓶无色溶液，已知它们可能是AlCl 3溶液和NaOH 溶液。 现做如下实验：

①取440mL 甲与120 mL 乙混合，产生1.56g 沉淀。

② 取120 mL 甲与440 mL 乙混合，也产生1.56 g 沉淀。

③取120 mL 甲与400 mL 乙混合，则产生3.12 g 沉淀。

通过必要的计算推理判断：

甲是__________溶液，c(甲)=_________；乙是_______溶液，c(乙)= ________。 解析：由②③两步实验操作可知，甲溶液应为AlCl 3溶液，乙溶液为NaOH 溶液， 由①步操作所给数值可求出NaOH 溶液物质的量浓度。

×3 ÷ 0.12 L ＝0.5 mol ·L -1 ；再由②中所给数据，(依据铝原子守恒)求AlCl 3 设AlCl 3溶液物质的量浓度为x ，则0.12x = + (0.44L × 0.5 mol ·L -1 － 3×0.12x) 则x = 0.5 mol ·L -1

答案：AlCl 3 0.5mol·L -1 NaOH 0.5mol·L -1

1.56g 78g ·mol

-1 1.56g 78g ·mol -1