人教版必修1高考化学第三章第二节第2课时几种重要的金属化合物铝的重要化合物辅导讲义与习题解析.docx
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人教版必修1高考化学第三章第二节第2课时几种重要的金属化合物铝的重要化合物辅导讲义与习题解析
学习目标
1．了解铝的重要化合物的主要性质和用途。
2．了解铝的化合物相互转化的图像。
3．掌握铝的化合物的简单计算。
基础知识梳理
一．氧化铝
1．物理性质
氧化铝溶于水，熔点很，硬度。
2．用途
氧化铝是冶炼的原料，也是一种较好的材料，可用来制造耐火坩埚、耐火管、耐高温的实验仪器。
3．化学性质
氧化铝是一种氧化物，能与强酸或强碱溶液反应。
（1）与酸反应的离子方程式为。
（2）与碱反应的离子方程式为。
二．氢氧化铝
1．氢氧化铝的两性
（1）AlOH3是一种物质，溶于水。
（2）AlOH3既能与强酸反应，又能与强碱反应，是一种氢氧化物。
（3）实验室制备AlOH3，选用铝盐和氨水反应，不选用NaOH溶液的理由是
。
2．热稳定性
AlOH3受热分解，反应的化学方程式为。
3．用途
（1）利用其，能凝聚水中悬浮物并能吸附色素，可用来。
（2）利用其，可用作医用的胃酸中和剂。
三．硫酸铝钾
1．KAl（SO4）2的电离方程式为。
2．十二水硫酸铝钾的化学式为，俗名是，为无色晶体，可溶于水，在天然水中生成，可用作净水剂。
答案：
一．1．难高大2．铝耐火3．两性
（1）Al2O3＋6H+＝2Al3+＋3H2O
（2）Al2O3＋2OH＝2AlO2+H2O二．1．
（1）白色胶状难
（2）两性（3）AlOH3能与强碱反应，与氨水不反应2．2AlOH3
Al2O3＋3H2O3．吸附性净水
（2）弱碱性
三．1．KAl（SO4）2＝K+＋Al3＋＋2SO42－2．KAl（SO4）2·12H2O明矾AlOH3胶体
重点难点剖析
要点一：
与酸、碱都反应的物质
1．单质：
铝
（1）2Al＋6H+＝2Al3+＋3H2↑
（2）2Al＋2OH＋2H2O＝2AlO2＋3H2↑
2．两性氧化物：
Al2O3
（1）Al2O3＋6H+＝2Al3+＋3H2O
（2）Al2O3＋2OH＝2AlO2+H2O
3．两性氢氧化物：
AlOH3
（1）AlOH3＋3H+＝Al3+＋3H2O
（2）AlOH3＋OH＝AlO2+2H2O
4．多元弱酸的酸式盐
（1）HCO3＋H+＝H2O＋CO2↑
（2）HCO3＋OH＝H2O＋CO32
例1：
下列物质既能跟盐酸反应，又能跟NaOH溶液反应的是（）
A．Na2CO3B．NaHCO3C．NaHSO4D．Al（OH）3
答案：
BD
解析：
NaHCO3属于多元弱酸的酸式盐，Al（OH）3属于两性氢氧化物，它们既能跟盐酸反应，又能跟NaOH溶液反应。
要点二：
有关AlOH3沉淀的图像分析
1.NaOH溶液逐滴加入到AlCl3溶液中：
①
②
现象：
开始出现白色沉淀，在滴加过程中沉淀逐渐溶解。
离子反应方程式①：
Al3+＋3OH＝AlOH3↓
离子反应方程式②：
AlOH3＋OH＝AlO2+2H2O
2.AlCl3溶液逐滴加入到NaOH溶液中：
①
②
现象：
开始无明显现象，后出现白色沉淀。
离子反应方程式①：
Al3+＋4OH＝AlO2+2H2O
离子反应方程式②：
Al3+＋3AlO2+6H2O＝4AlOH3↓
3.HCl溶液逐滴加入到NaAlO2溶液中：
①
②
现象：
开始出现白色沉淀，在滴加过程中沉淀逐渐溶解。
离子反应方程式①：
H+＋AlO2＋H2O＝AlOH3↓
离子反应方程式②：
AlOH3＋3H+＝Al3+＋3H2O
4.NaAlO2溶液逐滴加入到HCl溶液中：
①
②
现象：
开始无明显现象，后出现白色沉淀。
离子反应方程式①：
4H+＋AlO2＝Al3+＋2H2O
离子反应方程式②：
Al3+＋3AlO2+6H2O＝4AlOH3↓
例2：
现有100毫升3mol/L的NaOH溶液和100毫升1mol/L的氯化铝溶液：
⑴将NaOH溶液分多次加到氯化铝溶液中；⑵将氯化铝溶液分多次加到NaOH溶液中，比较两种操作的结果是（）
A．现象相同，沉淀量不等B．现象相同，沉淀量也相等
C．现象不同，沉淀量相等D．现象不同，沉淀量不等
答案：
C
解析：
⑴中现象为开始出现白色沉淀，在滴加过程中沉淀逐渐溶解。
⑵中现象为开始无明显现象，后出现白色沉淀。
⑴中反应的离子方程式为Al3+＋3OH＝AlOH3↓，生成AlOH3的量为0.1mol，⑵中反应的离子方程式先为Al3+＋4OH＝AlO2+2H2O，再为Al3+＋3AlO2+6H2O＝4AlOH3，生成AlOH3的量为也0.1mol。
高考链接
（08年广东化学）相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多的是（）
A．AlB．Al（OH）3C．AlCl3D．Al2O3
答案：
A
解析：
m（Al）：
m（NaOH）=27：
40；
m（Al（OH）3）：
m（NaOH）=75：
40；
m（AlCl3）：
m（NaOH）=33.375：
40；
m（Al2O3）：
m（NaOH）=51：
40；
所以相同质量的物质，消耗碱量最多的是Al。
随堂消化系统
1．实验室中要使AlCl3溶液中的A13＋离子全部沉淀出来，适宜用的试剂是（）
A．NaOH溶液B．Ba（OH）2溶液C．盐酸D．氨水
答案：
D
解析：
A项和B项原理一样,都是因为很难控制到刚好沉淀,容易使碱过量,又会重新产生
A13＋。
C项，酸不能使A13＋产生沉淀。
D项，氨水不和Al（OH）3反应,所以能使A13＋离子全部沉淀。
2．下列物质的主要成分不正确的是（ ）
A．赤铁矿：
Fe2O3B．铜绿：
CuO
C．磁铁矿：
Fe3O4D．铝土矿：
Al2O3
答案：
B
解析：
常见矿物质的主要成分及某些化学物质的俗称与化学式要能对号。
铜绿的主要成分是Cu2（OH）2CO3。
3．只用胶头滴管和试管，不用其他试剂就可以区别的溶液（浓度均为0.1mol.L-1）是（）
①CaCl2和Na2CO3②Ba（OH）2和NaHCO3③稀H2SO4和Na2CO3④NaAlO2和盐酸⑤AlCl3和NaOH
A．①②③B．③④⑤C．①②D．全部
答案：
B
解析：
①和②的反应现象与滴加顺序无关；而③④⑤滴加顺序不同现象不同。
4．除去MgO中的Al2O3可选用的试剂是（ ）
A．NaOH溶液 B．硝酸 C．浓硫酸 D．稀盐酸
答案：
A
解析：
MgO和Al2O3都可以和酸反应。
Al2O3可以和碱反应，但是MgO不能和碱反应。
5．有A、B、C、D、E五种化合物，其中A、B、C、D是含铝元素的化合物，F是一种气体，标准状况下对空气的相对密度这1.103。
且有下列反应：
①A+NaOH→D+H2O②B
A+H2O③C+NaOH（适量）→B+NaCl④E+H2O→NaOH+F⑤C+D+H2O→B。
则A、B、C、D化学式分别为A ，B ，C ，D 。
答案：
A．Al2O3B．Al（OH）3C．AlCl3D．NaAlO2
解析：
能和NaOH反应生成H2O的含铝元素的化合物为Al2O3和Al（OH）3。
由B加热分解生成A得出B是Al（OH）3，A是Al2O3。
由反应③得出C是AlCl3，由反应⑤得出D是NaAlO2。
跟踪训练
1．氢氧化铝可作为治疗某种胃病的内服药，这是利用了氢氧化铝的哪个性质（）
A．酸性 B．碱性 C．两性D．氧化性
答案：
B
解析：
胃液呈酸性。
氢氧化铝可利用其碱性治疗胃酸过多等病症。
2．（2010．启东高一检测）以氧化铝为原料制取氢氧化铝，最好的方法是（）
A．将氧化铝溶于水
B．将氧化铝先溶于盐酸中，之后滴加氨水
C．将氧化铝溶于盐酸中，之后滴加氢氧化钠溶液
D．将氧化铝溶于氢氧化钠溶液中，之后滴加盐酸
答案：
B
解析：
A项，氧化铝不溶于水。
B项，氧化铝溶于盐酸形成氯化铝，氯化铝与氨水反应形成氢氧化铝，且氨水为弱碱，不会使氢氧化铝变成偏铝酸钠。
C项，氢氧化钠为强碱，会使氢氧化铝变成偏铝酸钠。
D项，后滴加盐酸的量不好控制，加少了是氯化铝，加多了是偏铝酸钠。
3．某溶液能溶解Al（OH）3，则此溶液中一定能大量共存的离子组是（）
A．Mg2+、Cl、Na+、NO3B．K+、Na+、NO3、HCO3
C．Na+、Ba2+、Cl、NO3D．Fe3+、Na+、AlO2、SO42
答案：
C
解析：
Al（OH）3在酸性和碱性条件下都能溶解。
则选择的离子组必须是在酸性和碱性条件下都能在溶液中共存的。
A项，Mg2+在碱性条件下不能存在。
B项，HCO3在酸性和碱性条件下都不能存在。
D项Fe3+在碱性条件下不能存在，AlO2在酸性条件下不能存在。
4．下列变化不可能通过一步实验直接完成的是（）
A．Al（OH）3→Al2O3B．Al2O3→Al（OH）3
C．Al→AlO2D．Al3+→Al（OH）3
答案：
B
解析：
A项，Al（OH）3加热分解能转变为Al2O3。
C项，Al和NaOH溶液反应可转变为AlO2。
D项，Al3+和氨水反应可转变为Al（OH）3。
只有B项不能直接转化。
5．（2010．铜陵高一检测）把Ba（OH）2溶液滴入明矾溶液中，使SO42-全部转化成BaSO4沉淀，此时铝元素的主要存在形式是（）
A.Al3+B.Al（OH）3C.Al3+和Al（OH）3D.AlO2－
答案：
D
解析：
明矾的化学式为KAl（SO4）2·12H2O。
要使SO42-全部转化成BaSO4沉淀，参加反应的明矾和Ba（OH）2的物质的量之比为1：
2。
此时Al3+和OH的物质的量之比为1：
4，产物为
AlO2－。
6．下列各组物质能相互反应得到Al（OH）3的是（）
A．铝跟NaOH溶液B．Al（NO3）3跟过量的NaOH溶液
C．Al2O3和热水D．Al2（SO4）3溶液跟过量的氨水
答案：
D
解析：
A项，铝跟NaOH溶液反应产物为NaAlO2。
B项，Al（NO3）3跟过量的NaOH溶液反应最终产物也为NaAlO2。
C项，Al2O3和热水不反应。
D项，Al2（SO4）3溶液跟过量的氨水反应产物为Al（OH）3。
7．（2010．玉溪高一检测）将a克Fe2O3、Al2O3样品溶解在过量的200mL0.1mol.L-1的硫酸溶液中，然后向其中加入NaOH溶液使Fe3+、Al3+刚好完全沉淀，用去NaOH溶液100mL,则NaOH溶液的浓度为（）
A．0.1mol.L-1B．0.2mol.L-1
C．0.4mol.L-1D．0.8mol.L-1
答案：
B
解析：
由题意及氧化物、氢氧化铝的两性可知，要使Fe3+、Al3+刚好完全沉淀，则须使溶液中的氢离子和氢氧根离子量相等。
由题目中反应式可知，溶解1molFe2O3所消耗的氢离子数与沉淀2molFe3+所消耗的氢氧根离子数相等。
同理，Al2O3也如此。
故只要控制酸中的氢离子数与碱中所含氢氧根离子数相等即可使Fe3+、Al3+刚好完全沉淀
8．（2010．上海高一检测）双羟基铝碳酸钠是医疗上常用的一种抑酸剂，其化学式是NaAl（OH）2CO3，关于该物质的说法正确的是（）
A．该物质属于两性氢氧化物
B．该物质是Al（OH）3和Na2CO3的混合物
C．1molNaAl（OH）2CO3最多可消耗3molH+
D．该药剂不适合于胃溃疡患者服用
答案：
D
解析：
双羟基铝碳酸钠是一种盐，所以A、B项均错误；1mol该物质最多可消耗4molH+,C项错误；该物质与较多的H+反应会产生气体，故不适合胃溃疡患者。
9．（2010年山东山师附中）将混有氧化钠的过氧化钠，慢慢加到200mL1mol·-1LAlCl3溶液中，充分反应后，产生沉淀7.8g，则加入这种混合物的质量可能是（）
A．9.3g
B．26.3g
C．10.0g~25.0g
D．8.0~9.0g
答案：
BC
解析：
根据生成的沉淀量可推算出相当于加入0.3mol或0.7mol的NaOH，折算成这种混合物的物质的量为0.15mol或0.35mol，因为这种混合物的摩尔质量为62g·mol-1~78g·mol-1，所以需要混合物的质量为9.3g~27.3g（不能等于9.3g或27.3g）.
10．向100mL0.25mol/L的AlCl3溶液中加入金属钠完全反应，恰好生成只含NaCl和NaAlO2的澄清溶液，则加入金属钠的质量是（ ）
A．3.45gB．2.3gC．1.15gD．0.575g
答案：
B
解析：
由题意可知，Na与AlCl3恰好完全反应，AlCl3的物质的量为0.025mol，根据Al元素守恒，计算得NaAlO2的物质的量为0.025mol；由Cl元素守恒，得NaCl的物质的量为0.075mol，则生成物中钠元素的物质的量为0.1mol，所以加入金属钠的质量为2.3g。
11．有Al、CuO、Fe2O3组成的混合物共10.0g，放入500mL某浓度的盐酸溶液中，混合物完全溶解，当再加入250mL2.00mol/L的NaOH溶液时，得到沉淀最多。
上述盐酸溶液的浓度为（ ）
A．0.050mol/LB．1.00mol/LC．2.00mol/LD．3.00mol/L
答案：
B
解析：
得到沉淀最多时溶液为NaCl溶液，n（Na＋）＝n（Cl－）＝n（HCl）＝0.25L×2mol/L＝0.5mol。
c（HCl）＝
＝1mol/L。
12．不能用NaOH溶液除去括号中的杂质的是（）
A．Mg（Al2O3）B．MgCl2（AlCl3）C．Fe（Al）D．Fe2O3（Al2O3）
答案：
B
解析：
NaOH溶液能和Al、Al2O3、AlCl3、MgCl2反应，不能和Mg、Fe、Fe2O3反应。
13.某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl3中含有的Mg2+、K+杂质离子，并尽可能减少AlCl3的损失。
请回答下列问题：
（1）写出混合物中加入足量氢氧化钠溶液时，溶液中发生反应的离子方程式：
_________、____________、____________。
氢氧化钠溶液能否用氨水代替，为什么？
________________________。
（2）溶液a中存在的离子有____________；在溶液a中加入盐酸时需控制溶液的酸性，为什么？
____________；为此，改进方法是____________。
答案：
（1）Mg2++2OH=Mg（OH）2↓Al3++3OH=Al（OH）3↓Al（OH）3+OH=AlO2+2H2O
不能，因为Al（OH）3不能溶于过量的氨水中，不能将Al（OH）3与Mg（OH）2分开
（2）K+、Cl、Na+、AlO2OH因为Al（OH）3能溶于强酸，所以需控制溶液的酸性，防止部分Al（OH）3溶解在a溶液中。
通入过量CO2气体
解析：
（1）加入足量氢氧化钠溶液，Mg2+可与OH反应生成Mg（OH）2沉淀，Al3+与OH反应生成NaAlO2和H2O；氢氧化钠溶液不能用氨水代替，因为在Al3+与氨水反应生成Al（OH）3后，Al（OH）3不能与氨水继续反应，从而不能将Al（OH）3与Mg（OH）2分开；
（2）加入氢氧化钠
溶液后除去了Mg2+，但又引入了Na+，同时Al3+转化成了AlO2，因为氢氧化铝能与强酸反应，所以在加入盐酸沉淀时需要控制溶液的酸性，以防止部分Al（OH）3溶解；氢氧化铝只能与强碱或强酸反应，因此，可在溶液a中通入过量二氧化碳气体；
14.将5.1g镁铝合金溶于600mL0.5mol·L－1H2SO4溶液中，完全溶解后再加入浓度为
1.0mol·L－1的NaOH溶液，得到沉淀的质量为13.6g，继续滴加NaOH溶液时则沉淀会减少。
（1）当加入_____mLNaOH溶液时，可使溶解在硫酸中的Mg
和Al
恰好完全沉淀。
（2）计算合金溶于硫酸时所产生的氢气在标准状况下的体积。
（列出算式）
答案
（1）600
（2）据题意，作下图示：
列式：
24x+27y=5.1解得：
x=0.1
58x+78y=13.6y=0.1
氢气的体积为：
（0.1+0.15×0.1）×22.4=5.6（L）
解析：
镁铝合金溶于H2SO4溶液，当加NaOH溶液使溶解在硫酸中的Mg
和Al
恰好完全沉淀时，Na+以Na2SO4形式存在。
由钠元素守恒可进行解题。
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