Con đường tư duy :
Ta hiểu như sau: Khi cho $O{{H}^{-}}$vào dung dịch chứa $A{{l}^{3+}}$ nó sẽ làm hai nhiệm vụ
Nhiệm vụ 1: Đưa kết tủa lên cực đại $A{{l}^{3+}}+3O{{H}^{-}}\to Al{{\left( OH \right)}_{3}}$
Nhiệm vụ 2 : Hòa tan kết tủa $Al{{\left( OH \right)}_{3}}+O{{H}^{-}}\to AlO_{2}^{-}+2{{H}_{2}}O$
Trường hợp 1: Cho biết ${{n}_{A{{l}^{3+}}}}=\text{ }a$mol và${{n}_{O{{H}^{-}}}}~=\text{ }b$ mol, tính số mol kết tủa:
Các phản ứng xảy ra:
Al3+ + 3OH- → Al(OH)3 (1)
Al(OH)3 + OH- → [Al(OH)4]- (2)
Phương pháp:
+ Nếu b ≤ 3a thì kết tủa chưa bị hoà tan và ${{n}_{Al{{(OH)}_{3}}}}=\frac{b}{3}\,\,mol$
+ Nếu 3a < b < 4a thì kết tủa bị hoà tan 1 phần
Al3+ + 3OH- → Al(OH)3 (1)
a → 3a → a
Al(OH)3 + OH- → [Al(OH)4]- (2)
b - 3a ← b - 3a
=> ${{n}_{Al{{\left( OH \right)}_{3}}}}=\text{ }4a-b\,\,mol$
+ Nếu b ≥ 4a thì kết tủa bị hoà tan hoàn toàn
Trường hợp 2: Nếu ${{n}_{Al{{\left( OH \right)}_{3}}}}<~{{n}_{A{{l}^{3+}}}}.$ Tính số mol OH-
Phương pháp: Đặt nAl3+ = a và nAl(OH)3 = b (b < a) thì có 2 khả năng:
+ Khả năng 1: Nếu Al3+ dư chỉ xảy ra 1 phản ứng:
Al3+ + 3OH- → Al(OH)3 (1)
3b ← b
=> số mol OH- dùng nhỏ nhất = 3b mol
+ Khả năng thứ 2: Nếu Al3+ hết xảy ra 2 phản ứng:
Al3+ + 3OH- → Al(OH)3 (1)
a → 3a → a
Al(OH)3 + OH- → [Al(OH)4]- (2)
a - b → a – b
=> số mol OH- dùng lớn nhất = 4a - b mol
+ Nếu đề bài yêu cầu tính nOH- min thì nOH- = 3b.
+ Nếu đề bài yêu cầu tính nOH- max thì nOH- = 4a - b
+ Nếu đề bài chỉ yêu cầu tính nOH- thì ta phải lấy kết quả 2 khả năng trên.
Trường hợp 3: Muối Al3+ tác dụng với dung dịch kiềm, nung kết tủa.
+ Nếu chất rắn sau khi nung là Al2O3 có nAl2O3 = c thì nAl(OH)3 = b = 2c
Bài toán quay trở về trường hợp 2.
Trường hợp 4: Biết nOH- = a; nAl(OH)3 = b mà 3b < a, nAl3+ = c. Tính c.
Phương pháp: Do 3b < a nên kết tủa bị hoà tan 1 phần. Vậy xảy ra 2 phản ứng sau:
Al3+ + 3OH- → Al(OH)3 (1)
c ← 3c ← c
Al(OH)3 + OH- → [Al(OH)4]- (2)
c – b ← c – b
=> $\sum{{{n}_{O{{H}^{-}}}}}=\text{ }4c\text{ - }\text{ }b\text{ }=\text{ }a$
