【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)3A．①②③⑤B．①④⑤C．②③⑤D．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 ―1B ．3 mol·L ―1C ．1.5 mol·L ―1D ．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 0.1Lc -==⋅。
（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 0.1Lc -==⋅。
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∶3B 、2∶3C 、1∶4D 、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)33 78x 1.56解得 x=0.06mol∴V(NaOH)= =0.3L=300mL⑵当NaOH 过量时：Al 3+——3NaOH ——Al(OH)31mol 3mol 78g0.05mol y x解得 x=3.9g y=0.15mol Al(OH)3——NaOH78g 1mol(3.9-1.56)g z解得z=0.03mol∴n(NaOH)=0.15+0.03 =0.18(mol)V(NaOH)= =0.9L=900mL另解：∵ n[Al(OH)3]=4n(Al3+) – n(OH-)n[Al(OH)3]=1.56/78 = 0.02(mol)∴ 0.02 = 4×0.05 - n(OH-)n(OH-) = 0.18molV(NaOH)=0.18/0.2 =0.9L=900mL类型四：与Al(OH)3、Al3+、AlO2―有关的图像例题4 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物质的量的关系如图所示，符合图中曲线的是（）A、x为CO2，y为Ca(OH)2B、x为NH3·H2O，y为AlCl3C、x为NaOH，y为AlCl3D、x为HCl，y为NaAlO2【答案】D【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，方程式为：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+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偏铝酸盐。
AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O盐酸加入到NaAlO2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。
HCl+NaAlO2+H2O=Al(OH)3↓+NaCl Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O从观察方程式的系数，定量角度分析。
举一反三：【变式1】有一透明溶液，可能含有Al3+、Fe3+、K+、NH4+、Mg2+和Cu2+等离子中的一种或几种。
现加入Na2O2粉末只有无色无味的气体放出，并同时析出白色沉淀。
加入Na2O2的量与生成白色沉淀的量之间的关系用下图来表示。
试推断：（1）原溶液中一定含有________。
（2）一定不含有________。
（3）可能含有________。
（4）为了进一步确定可能含有的离子，应增加的实验操作为________。
【答案】（1）Al3+和Mg2+（2）Fe3+、NH4+、Cu2+（3）K+（4）焰色反应【解析】向溶液里加入过氧化钠粉末，会发生Na2O2和H2O的反应，生成NaOH和O2。
因题目中没有刺激性气味气体产生，说明原溶液中不含有Fe3+和NH4+。
又因生成的沉淀是白色的，所以原溶液中不含有Fe3+和Cu2+。
根据图中曲线的变化，表明随Na2O2的加入（即NaOH的形成），白色沉淀逐渐增多，后来又逐渐减少，最后保持不变，说明原溶液中一定含有Al3+和Mg2+。
K+可能存在，可通过焰色反应来检验。
规律总结：解答图像计算题，必须抓住有关化学原理和有关物质的性质，结合图像的特点，综合分析逐步计算求解，其关键是抓住图像四点（原点、交点、转折点、终点），数形结合，分析计算。
【变式2】向20 mL某物质的量浓度AlCl3溶液中滴入2 mol·L―1 NaOH溶液时，得到Al(OH)3沉淀质量与所滴加NaOH溶液的体积（mL）关系如右图所示，试回答下列问题：（1）图中A点表示的意义是________。
（2）图中B点所示的意义是________。
（3）上述两反应用总的离子方程式可表示为________。
（4）假若溶液中有Al(OH)3沉淀0.39 g，则此时用去NaOH溶液的体积为________。
【答案】（1）加入NaOH溶液15 mL时，沉淀达到最多，质量为0.78 g（2）当NaOH溶液达到20 mL时，生成的沉淀恰好全部溶液（3）Al3++4OH―＝AlO2―+2H2O（4）7.5 mL或17.5 mL【典型例题】类型一：金属与水（水蒸气）反应的实验探究例1 如下图所示，在玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热并通入水蒸气，用试管收集产生的经干燥的气体，并靠近火焰点火。
（1）所观察到的现象是________，有关反应的化学方程式是________。
（2）干燥管内可装入的试剂是________，其作用是________。
干燥管还可用________（填装置名称）代替。
（3）玻璃管中石棉绒的作用是________。
实验开始时应先点燃________，实验结束时，应先熄灭______。
【答案】（1）红热的铁与水蒸气反应，放出气体，这种气体靠近火焰点火时，能燃烧或发出爆鸣声3Fe+4H2O (g)△Fe3O4+4H2（2）碱石灰（或无水CaCl2、硅胶等）吸收水蒸气，干燥氢气U形管（3）铁粉的载体，增大铁粉与水蒸气的接触面积酒精灯酒精喷灯【解析】常温下Fe不与H2O发生反应，但在高温下，Fe与H2O (g)反应生成Fe3O4和H2。
因铁粉和Fe3O4均为黑色，因此实验过程中固体颜色无明显变化，但产物H2可用点燃的方法验证。