（1），则必定是a.铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；b.铝与氢氧化钠反应时，铝不足而氢氧化钠过量。
解题时应充分利用上述过量关系。
（2）铝的这种既能与酸（非氧化性酸）又能与强碱反应产生H2的性质常作为推断题的“题眼”。
考点二 铝的重要化合物
【知识梳理】
1．氧化铝
（1）物理性质：
白色固体，难溶于水，有很高的熔点。
（2）化学性质两性氧化物—Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O（――→）
2．氢氧化铝
（1）物理性质白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。
（2）化学性质（用化学方程式表示）Al（OH）3的电离方程式为
①两性氢氧化物—Al（OH）3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O（――→）
②受热分解：
2Al（OH）3△（=====）Al2O3＋3H2O。
（3）制备
①向铝盐中加入氨水，离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O===Al（OH）3↓＋3NH4（＋）。
②NaAlO2溶液中通入足量CO2，离子方程式为AlO2（－）＋CO2＋2H2O===Al（OH）3↓＋HCO3（－）。
③NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合：
3AlO2（－）＋Al3＋＋6H2O===4Al（OH）3↓。
3．常见的铝盐
（1）硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。
（2）明矾的化学式为KAl（SO4）2·12H2O，它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH<7（填“<”、“>”或“＝”）。
明矾可以净水，其净水的原理是Al3＋＋3H2OAl（OH）3（胶体）＋3H＋，Al（OH）3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水。
【深度思考】
1．明矾的净水作用与液氯对自来水的消毒作用原理是否相同？
答案 不同。
明矾净水只能除去水中的悬浮杂质，不能杀菌消毒，而液氯只能杀菌消毒，不能沉淀悬浮的杂质。
2．在做铝的燃烧实验时，用坩锅钳夹住一小块铝箔，在酒精灯上加热至其熔化，会看到的现象是铝箔熔化，失去光泽，但熔化的铝并不滴落。
原因是_________________。
答案 铝箔加热时与O2发生反应生成熔点很高的Al2O3薄膜，使内部的铝被Al2O2包裹着，所以熔化的铝不易滴下
【典例分析】
题组一 Al2O3、Al（OH）3溶于酸或碱相关考查
1．将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是（ ）
A．稀硝酸B．稀盐酸C．硝酸铜D．氢氧化钠
答案 C解析 钝化的实质是Fe、Al在浓H2SO4或浓HNO3作用下其表面被氧化成一层致密的氧化物保护膜。
由于铝的氧化物Al2O3，是一种两性氧化物，既可与强酸反应，又可与强碱反应，故A、B、D三项皆不符合题意，只有C选项中的Cu（NO3）2不与Al2O3反应，故不可能与钝化的铝条发生反应。
2．铝、氧化铝、氢氧化铝和可溶性铝盐与过量强碱溶液的反应，其生成物有一定的规律，下列说法中正确的是（ ）
A．都有H2O生成B．都有H2生成
C．都有AlO2（－）生成D．都有Al3＋生成
答案 C
题组二 两性物质及其应用
3．下列物质中既能跟稀硫酸反应，又能跟氢氧化钠溶液反应的是（ ）
①NaHCO3 ②（NH4）2SO3 ③Al2O3 ④Al（OH）3⑤Al
A．全部B．只有①③④⑤
C．只有③④⑤D．只有②③④⑤
答案 A
解析 弱酸的酸式盐、弱酸弱碱盐、Al、Al2O3、Al（OH）3等物质既可与强酸反应又可与强碱反应，故选A。
4．小苏打、胃舒平、达喜都是常用的中和胃酸的药物。
（1）小苏打片每片含0.5gNaHCO3,2片小苏打片和胃酸完全中和，被中和的H＋是________mol。
（2）胃舒平每片含0.245gAl（OH）3。
中和胃酸时，6片小苏打片相当于胃舒平________片。
（3）达喜的化学成分是铝和镁的碱式盐，其化学式为Al2Mg6（OH）16CO3·4H2O。
1mol达喜分别与足量的盐酸和NaOH溶液反应，消耗盐酸和NaOH的物质的量之比为________。
答案
（1）0.012
（2）3.8 （3）9∶2
解析
（1）2片小苏打所含NaHCO3的质量为1g，其物质的量为84g·mol－1（1g）＝0.012mol，由HCO3（－）＋H＋===CO2↑＋H2O，可知n（H＋）＝0.012mol。
（2）6片小苏打的物质的量为84g·mol－1（3g），即中和的H＋为84（3）mol，而每片的Al（OH）3的物质的量为78g·mol－1（0.245g），由Al（OH）3＋3H＋===Al3＋3H2O，所以Al（OH）3的片数为×3mol（0.245）＝3.8片。
（3）Al2Mg6（OH）16CO3·4H2O与足量的盐酸反应时，最终产物为AlCl3和MgCl2，依据电荷守恒和原子守恒可得如下关系式：
Al2Mg6（OH）16·4H2O～2AlCl3＋6MgCl2～18HCl
因而1mol达喜消耗HCl的最大物质的量为18mol。
由于Al（OH）3可溶于NaOH，生成NaAlO2，Mg（OH）2不溶于NaOH，且溶解度比MgCO3的小，故达喜与足量NaOH反应后的最终产物为NaAlO2、Mg（OH）2和Na2CO3。
依据钠原子守恒可知1mol达喜消耗NaOH的最大量为4mol。
题组三 关于Al（OH）3的制备的最佳途径
5．Al（OH）3是治疗胃酸过多的药物胃舒平的主要成分。
某课外兴趣小组用铝、稀硫酸、烧碱为原料，制备一定量的Al（OH）3。
他们分别设计了两种实验方案：
方案一：
AlH2SO4（――→）Al2（SO4）3NaOH（――→）Al（OH）3
方案二：
AlNaOH（――→）NaAlO2H2SO4（――→）Al（OH）3
（1）从节约药品的角度思考，你认为哪一种方案较好？
________，方案一和方案二共同存在的问题是___________________________________________________。
（2）请用相同的原料设计一个更为节约药品的方案，并写出有关反应的化学方程式：
_____________________________________________________________________。
答案
（1）方案二较好 第二步操作很难控制试剂用量
（2）2Al＋3H2SO4===Al2（SO4）3＋3H2↑；2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑；
Al3＋＋3AlO2（－）＋6H2O===4Al（OH）3↓
6．若甲、乙、丙三位同学用规定的药品制备Al（OH）3。
规定必用的药品如下：
350g70%H2SO4溶液，NaOH固体240g，足量铝屑、水（不能用其他药品）。
甲、乙、丙用各自设计的方案制得Al（OH）3的质量分别是W1、W2、W3。
三种实验方案如下：
甲：
铝→加NaOH溶液→加H2SO4溶液→W1gAl（OH）3
乙：
铝→加H2SO4溶液→加NaOH溶液→W2gAl（OH）3
丙：
铝→加NaOH溶液（铝→加H2SO4溶液）→W3gAl（OH）3
试回答：
（1）从充分利用原料、降低成本和提高产率等因素分析，实验方案最合理的是________。
（2）三位学生制得的Al（OH）3，W1、W2、W3其质量由大到小的顺序是_______________。
（3）制得Al（OH）3的最大质量是________。
答案
（1）丙
（2）W3>W1>W2 （3）520g
【规律总结】
（1）中学学习阶段接触到的既能与酸反应又能与碱反应的物质有：
①金属单质：
Al等；②两性氧化物：
Al2O3等；③两性氢氧化物：
Al（OH）3等；④弱酸的铵盐：
（NH4）2CO3、CH3COONH4、（NH4）2S等；⑤弱酸的酸式盐：
NaHCO3、KHS、NaHSO3等；⑥氨基酸等。
特别提醒 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，上述物质中只有Al2O3、Al（OH）3、氨基酸是两性物质。
（2）离子守恒法在解有关离子反应计算题时的应用技巧：
在离子反应中，元素的种类不变，同种元素对应离子反应前后的物质的量守恒；在复杂离子反应或多步离子反应中，运用离子守恒的思路，选取具有守恒特征的某一离子，找出其在始态和终态物质中的等量关系，即可迅速求解。
考点三 用数形结合思想理解Al3＋、Al（OH）3、AlO2（－）之间转化关系
【知识梳理】
1．Al3＋、Al（OH）3、AlO2（－）之间的转化关系
写出上述转化的离子方程式。
答案
（1）①Al3＋＋3NH3·H2O===Al（OH）3↓＋3NH4（＋）②Al3＋＋3AlO2（－）＋6H2O===4Al（OH）3↓
③Al3＋＋3OH－===Al（OH）3↓
（2）Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
（3）Al3＋＋4OH－===AlO2（－）＋2H2O（4）AlO2（－）＋4H＋===Al3＋＋2H2O
（5）①AlO2（－）＋CO2＋2H2O===Al（OH）3↓＋HCO3（－）②AlO2（－）＋H＋＋H2O===Al（OH）3↓
（6）Al（OH）3＋OH－===AlO2（－）＋2H2O
2．与Al（OH）3沉淀生成有关的计算及图像分析
（1）把强碱溶液逐滴加入到铝盐（Al3＋）溶液中至过量
①现象：
先有白色沉淀产生，然后沉淀逐渐溶解。
②有关反应：
A→B：
Al3＋＋3OH－===Al（OH）3↓B→D：
Al（OH）3＋OH－===AlO2（－）＋2H2O
③图像
④有关计算
a．根据AlCl3和NaOH的量计算生成Al（OH）3的量
b．根据AlCl3和Al（OH）3的量计算需要NaOH的量
NaOH的量
n（NaOH）
当NaOH不足时
n（NaOH）＝3n
当NaOH过量时
n（NaOH）＝3n（Al3＋）＋{n（Al3＋）－n}＝4n（Al3＋）－n
（2）把铝盐（Al3＋）溶液逐滴加入到强碱溶液中至过量
①现象：
先无明显现象，然后逐渐产生大量的白色沉淀。
②有关反应：
A→B：
Al3＋＋4OH－===AlO2（－）＋2H2OB→C：
Al3＋＋3AlO2（－）＋6H2O===4Al（OH）3↓
③图像
（3）把强酸溶液逐滴加入到AlO2（－）溶液中至过量
①现象：
先生成白色沉淀，随后沉淀逐渐溶解。
②有关反应：
A→B：
AlO2（－）＋H＋＋H2O===Al（OH）3↓B→D：
Al（OH）3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
③图像
④有关计算
a．根据NaAlO2和HCl计算生成Al（OH）3的量
b．根据Al（OH）3和NaAlO2的量计算需要加入HCl的量
HCl的量
n（HCl）
当HCl不足时
n（HCl）＝n
当HCl过量时
n（HCl）＝n（AlO2（－））＋3{n（AlO2（－））－n}＝4n（AlO2（－））－3n
（4）向强酸溶液中逐滴加入AlO2（－）溶液至过量
①现象：
先无明显现象，反应一段时间后逐渐产生白色沉淀。
②有关反应：
A→B：
4H＋＋AlO2（－）===Al3＋＋2H2OB→C：
Al3＋＋3AlO2（－）＋6H2O===4Al（OH）3↓
③图像
（5）向明矾溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液至过量
①现象：
先有白色沉淀生成，然后部分沉淀溶解。
②有关反应：
O→A：
2KAl（SO4）2＋3Ba（OH）2===2Al（OH）3↓＋3BaSO4↓＋K2SO4
A→B：
2Al（OH）3＋K2SO4＋Ba（OH）2===BaSO4↓＋2KAlO2＋4H2O
③图像
（6）往等物质的量的AlCl3、MgCl2混合溶液中加入NaOH溶液至过量
①现象：
开始出现白色沉淀⇒后沉淀量增多⇒沉淀部分溶解
②有关反应：
O→A：
Al3＋＋3OH－===Al（OH）3↓，Mg2＋＋2OH－===Mg（OH）2↓
A→B：
Al（OH）3＋OH－===AlO2（－）＋2H2O
③图像
【典例分析】
题组一 Al3＋、AlO2（－）溶液加碱或酸反应现象的应用
1．向一定量的下列物质的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，这种物质是A．MgSO4B．NaAlO2C．AlCl3D．FeCl3
答案 C
2．下列各项操作中，不发生“先产生沉淀，然后沉淀又溶解”现象的是（ ）
①向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2 ②向NaAlO2溶液中逐滴加入过量的稀盐酸 ③向AlCl3溶液中逐滴加入过量稀氢氧化钠溶液 ④向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸
A．①②B．①③C．①④D．②③
答案 C解析 ①中Na2CO3与CO2、H2O反应生成NaHCO3，由于Na2CO3的溶解度比NaHCO3的大，因而只会产生沉淀；②NaAlO2中加入稀盐酸，开始产生白色沉淀Al（OH）3，当盐酸过量时，Al（OH）3又溶于盐酸；③向AlCl3溶液中加入NaOH溶液开始产生白色沉淀Al（OH）3，当NaOH过量时，Al（OH）3又溶于NaOH；④只会生成H2SiO3沉淀。
3．下列各组物质的无色溶液，不用其他试剂即可鉴别的是________。
①NaOH、AlCl3 ②NaHCO3、H2SO4 ③NaAlO2、NaHSO4④Na2CO3、HCl ⑤Na2CO3、NaHCO3、Ca（OH）2
答案 ①③④解析 都使用互滴法，两次操作应产生不同的现象。
①向含Al3＋的溶液中滴加NaOH溶液，先生成白色沉淀，后沉淀又逐渐溶解；
向NaOH溶液中滴加含Al3＋的溶液，开始无沉淀产生，后产生白色沉淀，且沉淀不溶解。
两次现象不同，可以鉴别。
②不论是NaHCO3滴入H2SO4中还是H2SO4滴入NaHCO3中都会立即产生气泡，现象相同，无法鉴别。
③NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO4（2－），溶液显强酸性。
向NaAlO2溶液中滴加NaHSO4：
开始出现白色沉淀后消失；
向NaHSO4溶液中滴加NaAlO2溶液：
开始无现象，后出现白色沉淀。
现象不同，可以鉴别。
④向Na2CO3溶液中滴加盐酸：
开始无现象，后
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