特讯版 第1部分 第4章 第2节 铝及其化合物Word下载.docx

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（2）等质量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应：

①产生H2的物质的量相等。

②消耗H＋、OH－的物质的量之比为n（H＋）∶n（OH－）＝3∶1。

（3）足量的铝分别与等物质的量的HCl和NaOH反应：

①消耗Al的物质的量之比为1∶3。

②生成H2的物质的量之比为1∶3。

（4）一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比

<

，则必定是铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；

铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而氢氧化钠过量。

1．正误判断（正确的打“√”，错误的打“×

”）

（1）除去氧化膜的铝箔在空气中加热，铝箔熔化但不滴落，说明铝易氧化形成氧化膜保护铝。

（　　）

（2）铝制容器可以用于盛装浓硫酸和浓硝酸，说明铝不与二者反应。

（3）能与Al反应生成H2的溶液一定是酸性溶液。

（4）Al在高温下与MgO发生铝热反应制备Mg。

答案：

（1）√　

（2）×

　（3）×

　（4）×

2．

（1）用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验，需要的试剂还有________（填字母代号）。

A．KCl　　B．KClO3

C．MnO2D．Mg

（2）用等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物在一定条件下与铝粉进行铝热反应。

①引发铝热反应的操作是__________________________________。

②产物中单质是________（写名称）。

（1）BD　

（2）①加少量KClO3，插上镁条并点燃　②铁

考法1　铝的性质应用与制备

1．下列说法正确的是（　　）

A．Al、盐酸、NaOH溶液三者之间两两均能发生反应

B．铝与Fe2O3发生铝热反应后固体物质增重

C．常温下，相同的铝片中分别加入足量的浓、稀硝酸，浓硝酸中铝片先溶解完

D．工业制备Al可以用电解熔融Al2O3或AlCl3

A　[A项，Al和盐酸，Al和NaOH溶液，盐酸和NaOH溶液，三组均反应；

B项，铝热反应，固体质量不变；

C项，常温下，Al与浓硝酸发生钝化；

D项，熔融AlCl3不导电。

]

2．（2019·

福州质检）科技工作者提出用铝粉处理含亚硝酸盐废水的思路：

调节亚硝酸盐废水的酸碱性，使其pH>

12，然后加入适量的铝粉搅拌，从而达到预期目的。

下列判断错误的是（　　）

A．处理废水时铝单质转化为Al3＋

B．处理废水时亚硝酸盐被还原

C．处理过程中，OH－参与了反应

D．铝粉颗粒大小影响废水处理的速率

A　[pH>

12，溶液显碱性，则处理废水时，铝单质转化为

[Al（OH）4]－，A错误；

铝是金属，具有还原性，因此处理废水时，亚硝酸盐被还原，B正确；

处理废水时铝单质转化为[Al（OH）4]－，这说明OH－参与了反应，C正确；

固体反应物的表面积越大，反应速率越快，因此铝粉颗粒的大小影响废水处理的速率，D正确。

考法2　铝与酸、碱溶液的有关计算

3．将一定量的镁铝合金样品分成两等份，一份加入足量NaOH溶液中，充分反应后，收集到标准状况下气体6.72L；

另一份加入足量稀盐酸中，充分反应后，收集到标准状况下气体11.2L。

则原合金样品中镁的质量为（　　）

A．4.8g　　B．6g　　

C．9.6gD．12g

C　[由题意知Mg与盐酸反应生成的H2为11.2L－6.72L＝4.48L，为0.2mol；

由Mg＋2H＋===H2↑＋Mg2＋，知n（Mg）＝0.2mol，则m（Mg）＝0.2mol×

24g·

mol－1＝4.8g，所以原合金中含有镁的质量为4.8g×

2＝9.6g。

4．

（1）足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中，二者产生的H2相等，则HCl和NaOH的物质的量浓度之比是________。

（2）甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol·

L－1的HCl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V（甲）∶V（乙）＝1∶2，则甲烧杯中剩余的反应物是________，加入铝粉质量为________g。

解析：

（1）因为铝足量且产生H2相等，根据关系式n（HCl）∶n（NaOH）＝3∶1，又因为两溶液体积相等，故物质的量浓度之比为c（HCl）∶c（NaOH）＝n（HCl）∶n（NaOH）＝3∶1。

（2）其反应原理分别为2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al（OH）4]＋3H2↑。

可见当参加反应的HCl和NaOH的物质的量一样多时，产生H2的体积比是1∶3，而题设条件体积比为1∶2，说明此题投入的铝粉对盐酸来说是过量的。

故甲中生成的H2为0.15mol，乙中生成的H2为0.30mol，故n（Al）＝0.2mol，m（Al）＝5.4g。

（1）3∶1　

（2）Al　5.4

考点二|铝的重要化合物的性质及应用

1．铝的氧化物（Al2O3）——两性氧化物

（1）物理性质：

白色固体，难溶于水，熔、沸点很高，可用作耐火材料。

（2）化学性质（写离子方程式）

（3）用途：

耐火材料，工业冶炼铝。

2．铝的氢氧化物[Al（OH）3]——两性氢氧化物

（1）主要性质

白色胶状固体，难溶于水，有较强的吸附性。

写出上图标号中有关反应的化学方程式或离子方程式：

①Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O；

②Al（OH）3＋OH－===[Al（OH）4]－；

③2Al（OH）3

Al2O3＋3H2O。

Al（OH）3两性的电离

①酸式电离：

Al（OH）3＋H2O

H＋＋[Al（OH）4]－

②碱式电离：

Al（OH）3

Al3＋＋3OH－

Al（OH）3具有两性，能溶于强酸（如盐酸）、强碱（如NaOH溶液），但不溶于弱酸（如H2CO3）、弱碱溶液（如氨水）。

（2）制备Al（OH）3三方法及原理

①向铝盐中加入足量氨水，离子方程式为

Al3＋＋3NH3·

H2O===Al（OH）3↓＋3NH

；

②向四羟基合铝酸盐中通入足量CO2，离子方程式为

[Al（OH）4]－＋CO2===Al（OH）3↓＋HCO

③Na[Al（OH）4]与AlCl3的溶液混合，离子方程式为

3[Al（OH）4]－＋Al3＋===4Al（OH）3↓。

3．两种盐——铝盐和四羟基合铝酸盐

（1）铝盐——明矾

①化学式为KAl（SO4）2·

12H2O，为复盐。

②电离方程式为KAl（SO4）2===K＋＋Al3＋＋2SO

。

③应用：

净水，净水原理为明矾电离出的Al3＋在水中水解生成Al（OH）3胶体，吸附水中悬浮物而沉淀，使水净化，其离子方程式为Al3＋＋3H2O

Al（OH）3（胶体）＋3H＋。

（2）四羟基合铝酸盐——四羟基合铝酸钠

①向Na[Al（OH）4]溶液中滴加盐酸至过量，反应现象为先生成白色沉淀，然后沉淀又逐渐溶解至消失，反应的有关离子方程式为

[Al（OH）4]－＋H＋===Al（OH）3↓＋H2O，Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。

②向Na[Al（OH）4]溶液中通入少量CO2，反应的离子方程式为

2[Al（OH）4]－＋CO2===2Al（OH）3↓＋CO

＋H2O。

4．铝土矿提取Al的两流程

[深度归纳]　“铝三角”关系及应用

1．Al3＋、Al（OH）3、[Al（OH）4]－之间的转化关系

2．“铝三角”转化的应用

（1）判断离子共存问题：

Al3＋与OH－、[Al（OH）4]－、CO

、S2－等弱酸根阴离子，[Al（OH）4]－与H＋、HCO

以及弱碱阳离子Al3＋、Fe3＋等因生成沉淀或发生水解相互促进反应而不能大量共存。

（2）鉴别（利用滴加顺序不同，现象不同）

①向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解。

②向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，开始无明显现象，后产生白色沉淀，沉淀不溶解。

（1）Al2O3为两性氧化物，可溶于任何酸、碱溶液。

（2）Al、Al2O3、Al（OH）3溶于NaOH溶液均生成Na[Al（OH）4]和H2O。

（3）Al2（SO4）3溶液中加入过量氨水反应的离子方程式为Al3＋＋3OH－===Al（OH）3↓。

（4）明矾净水的原理是Al3＋水解生成的Al（OH）3胶体可吸附水中悬浮物和杀菌消毒。

（5）胃溃疡的病人可以服用Al（OH）3药剂中和胃酸。

（6）Al3＋、[Al（OH）4]－与HCO

不能共存的反应原理相同。

（1）×

（2）×

　（5）√　（6）×

2．请写出除去括号中杂质所涉及的主要试剂

（1）MgO（Al2O3）________。

（2）Fe2O3（SiO2）________。

（3）Mg（OH）2[Al（OH）3]________。

（4）MgCl2（Al3＋）________。

（1）NaOH溶液　

（2）NaOH溶液　（3）NaOH溶液　（4）NaOH溶液、盐酸

考法1　铝的重要化合物的性质制备与应用

①熔化固体NaOH的坩埚不能选用Al2O3坩埚

②用盐酸、氢氧化钠溶液均可除去铝表面的氧化膜

③向AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液，离子方程式为Al3＋＋3OH－===Al（OH）3↓

④AlCl3溶液中滴入过量的氨水，离子方程式为Al3＋＋3NH3·

⑤向一定量的AlCl3溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液，先生成白色沉淀，后沉淀逐渐溶解

⑥实验室中我们通常用氨水与Al2（SO4）3溶液反应来制取Al（OH）3，一般不用NaOH溶液

⑦除去氧化铁中氧化铝的方法：

向混合物中加入过量氢氧化钠溶液，充分反应后过滤、洗涤、干燥

A．①②③⑥B．②③⑥⑦

C．①②④⑤⑥⑦D．全部

C　[Al（OH）3与过量NaOH溶液反应，AlCl3中加过量NaOH反应为Al3＋＋4OH－===[Al（OH）4]－。

2.现有Al、Cl2、Al2O3、HCl（aq）、Al（OH）3、NaOH（aq）6种物质，它们之间有如图所示转化关系，图中每条线两端的物质之间都可以发生反应，下列推断不合理的是（　　）

A．N一定是HCl（aq）

B．X可能为Al或Cl2

C．Y一定为NaOH（aq）

D．Q、Z中的一种必定为Al2O3

B　[由题图可知Y为NaOH（aq），N一定是HCl（aq），M为Al。

3．用稀硫酸、NaOH溶液和金属铝为原料制取Al（OH）3。

甲、乙、丙三位学生的制备途径分别是

甲：

Al

Al2（SO4）3

乙：

Na[Al（OH）4]

丙：

若要得到等量的Al（OH）3，则（　　）

A．三者消耗的原料相同

B．甲消耗的原料的总物质的量最多

C．乙消耗的原料的总物质的量最少

D．丙消耗的原料的总物质的量最多

B　[要制备1molAl（OH）3，三方案所需物质的量关系

Al（OH）3；

考法2　“铝三角”关系及其应用

4．（2019·

西安名校三检）某无色透明溶液与铝反应放出氢气，该溶液中可能含有Mg2＋、Cu2＋、Ba2＋、H＋、Ag＋、SO

、SO

、HCO

、

OH－、NO

十种离子中的若干种，下列推断正确的是（　　）

A．当溶液中有Al3＋生成时，溶液中可能存在：

SO

、NO

、H＋、Mg2＋

B．当溶液中有Al3＋生成时，溶液中一定存在：

H＋、SO

可能存在Mg2＋

C．当溶液中有[Al（OH）4]－生成时，溶液中一定存在：

OH－、Ba2＋、NO

D．当溶液中有[Al（OH）4]－生成时，溶液中可能存在：

B　[据题意，一定不含有Cu2＋、HCO

当溶液中有Al3＋生成时，原溶液中含有H＋，不可能有NO

（产生的气体为NO）、SO

、OH－，据电中性原理知其中必定含有SO

，于是不能存在Ba2＋、Ag＋，可能含有Mg2＋，A项错误，B项正确；

当溶液中有[Al（OH）4]－生成时，原溶液含有OH－，肯定没有H＋、Ag＋、

Mg2＋，据电中性原理知其中必定含有Ba2＋，于是不可能含有SO

，可能含有NO

，C、D项错误。

5．工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3·

xH2O、Fe2O3、SiO2等）提取纯Al2O3作冶炼铝的原料，提取时操作过程如图所示，图中操作错误的是（　　）

A．④⑤　B．③④

C．②⑤D．①②

A　[由流程图可知，反应③得到的滤液为Na[Al（OH）4]溶液，加入过量盐酸后得到AlCl3而不是Al（OH）3沉淀，应通入过量CO2，操作④错误；

Al（OH）3在常温干燥条件下并不发生分解，故操作⑤需要加热，⑤错误。

6．下列各组物质，只用试管和胶头滴管就可鉴别的是________（填序号）。

①Al2（SO4）3溶液与NaOH溶液　②Na[Al（OH）4]溶液与稀盐酸　③AlCl3溶液与氨水　④NaHCO3溶液与稀硫酸　⑤Na2CO3溶液与稀盐酸　⑥Ca（HCO3）2溶液与NaOH溶液

①②⑤

专项突破（10）　数形思想突破Al（OH）3的图像及应用

1．四个基本图像

（1）可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像

操作

可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量

NaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液至过量

现象

立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失

无沉淀→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失

图像

离子

方程式

Al3＋＋3OH－===

Al（OH）3↓（AB段）

Al（OH）3＋OH－===[Al（OH）4]－（BC段）

Al3＋＋4OH－===[Al（OH）4]－（AB段）

3[Al（OH）4]－＋Al3＋===4Al（OH）3↓（BC段）

①沉淀Al3＋所需n（OH－）与Al（OH）3溶解所需n（OH－）的比为3∶1。

②Al（OH）3溶解所需n（OH－）＝n[Al（OH）3]。

（2）四羟基合铝酸盐溶液与盐酸反应的图像

四羟基合铝酸盐溶液中逐滴加稀盐酸至过量

稀盐酸中逐滴加四羟基合铝酸盐溶液至过量

[Al（OH）4]－＋H＋===Al（OH）3↓＋H2O（AB段）

Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O（BC段）

[Al（OH）4]－＋4H＋===Al3＋＋4H2O（AB段）

Al3＋＋3[Al（OH）4]－===4Al（OH）3↓（BC段）

①沉淀[Al（OH）4]－所需n（H＋）与Al（OH）3溶解所需n（H＋）的比为1∶3。

②Al（OH）3溶解所需n（H＋）＝3n[Al（OH）3]。

2．四个拓展图像

（1）向MgCl2、AlCl3和盐酸的混合溶液（即将Mg、Al溶于过量盐酸所得的溶液）中逐滴滴入NaOH溶液至过量，图像如图1所示。

（2）向MgCl2、AlCl3混合溶液中先加入NaOH溶液，后加入盐酸（NaOH与盐酸的物质的量浓度相等），沉淀图像如图2所示。

图1　　　　　　　　　图2

　　图3　　　　　　　　　图4

（3）向明矾溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液至过量的图像如图3。

（4）向硫酸铝铵[NH4Al（SO4）2]溶液中逐滴加入NaOH溶液，沉淀的物质的量随加入NaOH的物质的量变化如图4。

[典例导航]

（2019·

仙游月考）常温下，在200mL含Mg2＋、Al3＋、NH

、H＋、

Cl－的溶液中，逐滴加入5mol·

L－1NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积（mL）与产生沉淀的物质的量（mol）的关系如图所示。

下列叙述不正确的是

A．x－y＝0.01mol

B．原溶液中c（Cl－）＝0.75mol·

L－1

C．原溶液的pH＝1

D．原溶液中n（Mg2＋）∶n（Al3＋）＝5∶1

[思路点拨]　

①Al（OH）3溶解需要（35－33）mL⇒n（Al3＋）＝n[Al（OH）3]＝（5×

0.002）mol＝0.01mol⇒沉淀Mg2＋所需NaOH的物质的量为[（30－4）×

10－3×

5－0.01×

3]mol⇒n（Mg2＋）＝n[Mg（OH）2]＝

＝0.05mol；

②n（NH

）＝[（33－30）×

5]mol＝0.015mol；

③n（H＋）＝（4×

5×

10－3）mol＝0.02mol。

B　[分析图示可知x－y的值即为氢氧化铝的物质的量，溶解氢氧化铝消耗氢氧化钠溶液的体积为35mL－33mL＝2mL，x－y＝5mol·

L－1×

2×

10－3L＝0.01mol，A不符合题意；

加入33mL氢氧化钠溶液时溶液中n（Na＋）＝n（Cl－）＝5mol·

33×

10－3L＝0.165mol，c（Cl－）＝0.825mol·

L－1，B符合题意；

由图知0～4mL时发生反应H＋＋OH－===H2O，则H＋的物质的量为4×

10－3L·

mL－1×

5mol·

L－1＝0.02mol，H＋的物质的量浓度为

＝0.1mol·

L－1，则pH＝1，C不符合题意；

由4mL～30mLMg2＋、Al3＋结合OH－生成沉淀的反应知，n（OH－）＝5mol·

26×

10－3L＝0.13mol，则根据Al3＋＋3OH－===Al（OH）3↓，与0.01molAl3＋反应的OH－的物质的量为0.03mol，与Mg2＋反应的OH－的物质的量为0.1mol，由Mg2＋＋2OH－===Mg（OH）2↓知，n（Mg2＋）＝0.05mol，则原溶液中

n（Mg2＋）∶n（Al3＋）＝0.05∶0.01＝5∶1，D不符合题意。

1.（2019·

湖南五市十校联考）向一定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液，生成沉淀Al（OH）3的量随AlCl3加入量的变化关系如图所示。

则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是（　　）

A．a点对应的溶液中：

Na＋、Fe3＋、SO

B．b点对应的溶液中：

Na＋、S2－、SO

、Cl－

C．c点对应的溶液中：

Ag＋、Ca2＋、NO

、Na＋

D．d点对应的溶液中：

K＋、NH

、I－、HCO

B　[向一定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液，先发生反应：

Al3＋＋

4OH－===[Al（OH）4]－，无沉淀生成，当溶液中的OH－反应完全后，发生反应：

Al3＋＋3[Al（OH）4]－===4Al（OH）3↓，生成Al（OH）3沉淀的量随AlCl3加入量的增大而增大，当溶液中的[Al（OH）4]－反应完全后，再继续滴加AlCl3溶液，Al（OH）3沉淀的量保持不变。

a点对应的溶液中氢氧化钠过量，Fe3＋和HCO

都不能大量存在，A项不符合题意；

b点对应的溶液中溶质为NaCl、Na[Al（OH）4]，

[Al（OH）4]－、Na＋、S2－、SO

、Cl－可以大量共存，B项符合题意；

c点对应的溶液中含有Cl－，Ag＋不能大量存在，C项不符合题意；

d点对应的溶液中含有

Al3＋，HCO

会与Al3＋发生相互促进的水解反应而不能大量共存，D项不符合题意。

2．将10gFe2O3、SiO2、Al2O3的混合物加入足量的100mLxmol/L稀硫酸中，过滤，然后加入10mol/LNaOH溶液，产生沉淀的质量和加入NaOH溶液的体积关系如图所示。

下列叙述错误的是（　　）

A．滤出的物质为SiO2

B．可求出x的值

C．可求出Al2O3的质量分数

D．可求出Fe2O3的质量分数

D　[A项，SiO2与稀硫酸不反应，则滤出的物质为SiO2，不符合题意；

B项，当加入NaOH溶液的体积为100mL时，沉淀为氢氧化铁和氢氧化铝，溶液中溶质为硫酸钠，根据H2SO4～Na2SO4～2NaOH可知n（Na）＝2n（H2SO4），进而可求出x的值，不符合题意；

C项，加入NaOH溶液的体积为110mL时，氢氧化铝全部溶解，则根据Al（OH）3＋NaOH===Na[Al（OH）4]可求出Al2O3的质量分数，不符合题意；

D项，由于滤液中过量的酸的量和沉淀的总质量未知，则不能确定氧化铁的质量，符合题意。

3．（2019·

衡水中学调研）向含Na2CO3、Na[Al（OH）4]的混合溶液中逐滴加入150mL1mol·

L－1HCl溶液，测得溶液中的某几种离子的物质的量的变化如图所示，则下列说法不正确的是（　　）

A．a曲线表示的离子方程式为

[Al（OH）4]－＋H＋===Al（OH）3↓＋H2O

B．b和c曲线表示的离子反应是相同的

C．M点时，溶液中沉淀的质量为3.9g

D．原混合溶液中的CO

与[Al（OH）4]－的物质的量之比为1∶2

D　[混合溶液中逐滴加入HCl溶液，发生的反应依次为

①[Al（OH）4]－＋H＋===Al（OH）3↓＋H2O、②CO

＋H＋===HCO

、③HCO

＋H＋===CO2↑＋H2O，则a曲线表示[Al（OH）4]－减少，b曲线表示CO

减少，c曲线表示HCO

增加，d曲线表示HCO

减少，此阶段Al（OH）3不参与反应。

A项，混合溶液中加入HCl溶液，首先发生反应：

[Al（OH）4]－＋