第二節

鋁及其重要化合物考綱考情三年16考高考指數：★★★★★1.了解鋁的主要性質及其用途。2.了解鋁的重要化合物的主要性質及其用途。【知識梳理】一、鋁的主要性質及用途1.物理性質：顏色導電、導熱性密度硬度_____色，有金屬光澤導電、導熱性_____較小質地_____銀白良好柔軟2.化學性質：寫出①～④的化學方程式：①___________________。②________________________。③________________________。④_______________________________。△====4Al+3O22Al2O3高溫====2Al+Fe2O32Fe+Al2O32Al+6HCl====2AlCl3+3H2↑2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑【微點撥】(1)常溫下，能用鋁制容器盛放濃硫酸、濃硝酸的原因是二者能使鋁發生“鈍化”，而不是鋁與濃硫酸、濃硝酸不反應。(2)鋁與稀硝酸反應時生成的氣體是NO而不是H2。(3)能與鋁反應產生氫氣的溶液可能呈強酸性也可能呈強堿性。二、鋁的重要化合物1.氧化鋁：(1)物理性質：___色固體，___溶于水，熔沸點___。(2)化學性質(書寫離子方程式)(3)用途：是一種比較好的耐火材料，還可制作各種寶石。白難高Al2O3+6H+====2Al3++3H2O2.氫氧化鋁：(1)化學性質。寫出圖中有關反應的化學方程式或離子方程式：①_______________________；②____________________________；③__________________________。2Al(OH)3Al2O3+3H2O△====Al(OH)3+3H+====Al3++3H2O(2)制備。①向鋁鹽中加入NH3·H2O，離子方程式為__________________________________；②向偏鋁酸鹽中通入足量CO2，離子方程式為_____________________________________。3.明礬：明礬的化學式為________________，用離子方程式表示明礬凈水的原理是______________________________。KAl(SO4)2·12H2OAl3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+【微點撥】(1)Al(OH)3具有兩性，能溶于強酸(如鹽酸)、強堿(如NaOH溶液)，但不溶于弱酸(如H2CO3)、弱堿溶液(如氨水)。(2)Al2O3、MgO的熔點很高，可用作耐火材料，但氧化鋁坩堝不能用于熔融NaOH固體。(3)既能與鹽酸反應又能與NaOH溶液反應的物質有Al、Al2O3、Al(OH)3，多元弱酸的酸式鹽(如NaHCO3、KHS、KHSO3、NaH2PO4等)及弱堿弱酸鹽(如CH3COONH4等)。【小題快練】1.【思考辨析】(1)(2014·福建高考)鋁罐可久盛食醋。()【分析】鋁罐的外層是氧化鋁，內層是金屬鋁，都能與食醋發生反應，不能用于長期盛放食醋。×(2)(2014·福建高考)常溫下Al(OH)3既能與NaOH溶液反應又能與稀硫酸反應。()【分析】Al(OH)3具有兩性，既能與強酸溶液反應，又能與強堿溶液反應。√(3)(2014·江蘇高考)氫氧化鋁具有弱堿性，可用于制胃酸中和劑。

()【分析】Al(OH)3具有弱堿性，能中和胃酸(主要成分為HCl)，可制作胃酸中和劑。√(4)(2013·廣東高考)常溫下將鋁片放入濃硝酸中無明顯現象，說明Al與濃硝酸不反應。()【分析】鋁片放入濃硝酸中，因濃硝酸具有強氧化性，與Al反應生成一層致密的氧化物膜，阻礙反應繼續進行。(5)(2013·江蘇高考)氯化鋁是一種電解質，可用于電解法制鋁。

(

)【分析】氯化鋁是共價化合物，工業上用電解熔融的Al2O3制鋁。××2.【教材研習】(1)(RJ必修1·P48)日常生活中有一些鋁制炊具，它質輕且堅固耐用，其中的原因是(

)A.鋁很不活潑，不易與其他物質反應B.鋁雖然很活潑，但是在高溫下才能反應C.鋁制品表面有一層致密的氧化物薄膜，起保護作用D.鋁制品表面鍍有一層銅，可以保護鋁【解析】選C。鋁盡管很活潑，但由于表面能形成致密的氧化物薄膜，故可用于制作鋁制炊具。(2)(RJ必修1·P62)下列物質組合中既能和酸反應又能和堿反應的化合物是(

)①Al②Al2O3

③Al(OH)3

④NaHCO3A.①②③④

B.②③④

C.①③④D.①②④【解析】選B。本題中給出的4種物質均是既能和酸反應，又能和堿反應的物質，但Al是單質，不是化合物。(3)(LK必修1·P132)下列離子方程式中，書寫正確的是(

)A.鋁與鹽酸反應：Al+H+====Al3++H2↑B.氫氧化鋁與NaOH溶液反應：Al(OH)3+OH-====+2H2OC.氯化鋁溶液與過量NaOH溶液反應：Al3++3OH-====Al(OH)3↓D.鋁與氫氧化鈉溶液反應：Al+2OH-====+H2↑【解析】選B。A、D兩項中離子方程式電荷不守恒，正確的離子方程式分別為2Al+6H+====2Al3++3H2↑；2Al+2OH-+2H2O====2+3H2↑。C項中AlCl3與過量NaOH溶液反應生成NaAlO2而不是Al(OH)3。(4)(RJ必修1·P63)向下列物質的水溶液中滴加少量MgCl2溶液或AlCl3溶液，均有白色沉淀生成的是(

)A.BaCl2B.FeCl3

C.Na2CO3

D.NaOH【解析】選C。BaCl2、FeCl3均與Mg2+、Al3+不反應；Na2CO3溶液呈堿性，能生成Mg(OH)2和Al(OH)3白色沉淀；NaOH溶液過量時，Mg2+能生成沉淀，Al3+會轉化成

，不產生沉淀。【速記卡片】1.牢記1種地殼中含量最多的金屬元素：Al。2.熟記2種兩性化合物：Al2O3、Al(OH)3。3.掌握3種制備Al(OH)3的方法：①Al3++3NH3·H2O====Al(OH)3↓+3；②+CO2(足量)+2H2O====Al(OH)3↓+；③Al3++3+6H2O====4Al(OH)3↓。4.掌握6個離子方程式：①2Al+6H+====2Al3++3H2↑②2Al+2OH-+2H2O====2+3H2↑③Al(OH)3+OH-====+2H2O④Al(OH)3+3H+====Al3++3H2O⑤Al3++3OH-====Al(OH)3↓⑥Al3++4OH-====+2H2O考點一鋁及其化合物的轉化關系及應用【自主訓練】A、B、C、D、E五種化合物均含有同一種短周期常見元素，它們的轉化關系如圖所示，其中A為澄清溶液，C為難溶的白色固體，E易溶于水。若取A溶液灼燒，焰色反應為紫色(透過藍色鈷玻璃片)。(1)寫出化學式：A________，B________，C________，D________，E________。(2)寫出下列反應的離子方程式：A→B：___________________________________________________。A→D：___________________________________________________。【解析】本題的突破口應在B、C兩種物質上。在短周期元素形成的化合物中，既能與鹽酸反應，又能與NaOH溶液反應的必為兩性物質，又因為BC，故可知C為Al2O3，B為Al(OH)3，依次推出D是AlCl3，A與過量CO2反應生成Al(OH)3，且A溶液的焰色反應為紫色(透過藍色鈷玻璃片)，則A為KAlO2，E為NaAlO2。△答案：(1)KAlO2

Al(OH)3

Al2O3

AlCl3

NaAlO2(2)+CO2+2H2O====Al(OH)3↓++4H+====Al3++2H2O【歸納總結】鋁及其化合物的轉化關系及應用1.Al3+、

、Al(OH)3的轉化關系：2.可溶性鋁鹽與強堿(如NaOH溶液)反應，鋁元素的存在形式：3.應用：(1)制備Al(OH)3。①以鹽為原料Al3++3NH3·H2O====Al(OH)3↓+3；+CO2+2H2O====Al(OH)3↓+。②以鋁為原料方法一：AlAl3+

Al(OH)3；方法二：AlAl(OH)3；方法三：(2)判斷離子共存。①Al3+只能存在于強酸性溶液中，不能與顯堿性的物質大量共存；②

只能存在于強堿性溶液中，不能與顯酸性的物質大量共存，所以Al3+與

不能大量共存；③加入鋁粉放出氫氣的溶液顯酸性或堿性，與H+、OH-反應的離子一定不能大量共存。(3)鑒別(利用滴加順序不同，現象不同)。①AlCl3溶液中滴加NaOH溶液現象為：先生成白色沉淀，后沉淀溶解。②NaOH溶液中滴加AlCl3溶液現象為：開始無明顯現象，后產生白色沉淀，繼續滴加沉淀不溶解。(4)分離提純。①利用Al能溶于強堿溶液，分離Al與其他金屬的混合物。②利用Al2O3能與強堿反應，分離Al2O3與其他金屬氧化物的混合物。

【高考警示】(1)制取Al(OH)3，一般不用強酸或強堿溶液，因為強酸、強堿能溶解生成的Al(OH)3，而又無法控制酸堿的用量，一般使用氨水或CO2制取。(2)與

不能大量共存，原因是

能與

電離出的H+發生反應：

++H2O====Al(OH)3↓+。(3)往NaAlO2溶液中通入少量CO2得正鹽()，通入足量CO2得酸式鹽()。(4)當溶液中有多種離子時，要考慮離子之間的反應順序，如向含有H+、

、Al3+的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，反應的先后順序為【針對訓練】下列各組物質，不能按(“”表示反應一步完成)關系轉化的是(

)選項abcAAl2O3NaAlO2Al(OH)3BAlCl3Al(OH)3NaAlO2CAlAl(OH)3Al2O3DMgCl2Mg(OH)2MgO【解析】選C。A、B、D三項中的轉化關系分別為C項中Al不能經一步反應轉化為Al(OH)3。【加固訓練】1.(雙選)(2014·上海高考改編)已知：2NaAlO2+CO2+3H2O====2Al(OH)3↓+Na2CO3。向含2molNaOH、1molBa(OH)2、2molNaAlO2的混合溶液中慢慢通入CO2，則通入CO2的量和生成沉淀的量關系正確的是(

)選項ABCDn(CO2)(mol)2346n(沉淀)(mol)1233【解析】選A、C。原溶液中含有4molOH-、1molBa2+、2mol

，1molCO2消耗2molOH-生成1mol，同時與1molBa2+恰好反應生成1molBaCO3，再通入1molCO2又消耗2molOH-生成1mol，此時沒有沉淀，A正確；再通入1molCO2與2mol

反應生成2molAl(OH)3，此時沉淀共3mol，B錯誤；再通入1molCO2與1mol生成2mol，沒有繼續生成沉淀，C正確；再通入1molCO2與1molBaCO3反應，沉淀物質的量變為2mol，再通入1molCO2時，CO2會與水發生反應，但沉淀質量不會發生變化，D錯誤。2.用含少量鎂粉的鋁粉制取純凈的氫氧化鋁，下述操作步驟中最恰當的組合是(

)①加鹽酸溶解；②加燒堿溶液溶解；③過濾；④通入過量CO2生成Al(OH)3沉淀；⑤加入鹽酸生成Al(OH)3沉淀；⑥加入過量燒堿溶液A.①⑥⑤③B.②③④③C.②③⑤③

D.①③⑤③【解析】選B。由鎂粉和鋁粉制取純凈Al(OH)3的過程為考點二氫氧化鋁沉淀的圖象分析1.四個基本圖象：(1)可溶性鋁鹽溶液與NaOH溶液反應的圖象。操作可溶性鋁鹽溶液中逐滴加入NaOH溶液至過量NaOH溶液中逐滴加入可溶性鋁鹽溶液至過量現象立即產生白色沉淀→漸多→最多→漸少→消失無沉淀→出現沉淀→漸多→最多→沉淀不消失圖象離子方程式Al3++3OH-====Al(OH)3↓Al(OH)3+OH-====+2H2O

Al3++4OH-====+2H2O3+Al3++6H2O====4Al(OH)3↓

操作偏鋁酸鹽溶液中逐滴加稀鹽酸至過量稀鹽酸中逐滴加偏鋁酸鹽溶液至過量現象立即產生白色沉淀→漸多→最多→漸少→消失無沉淀→出現沉淀→漸多→最多→沉淀不消失圖象(2)偏鋁酸鹽溶液與鹽酸反應的圖象。離子方程式+H++H2O====Al(OH)3↓Al(OH)3+3H+====Al3++3H2O

+4H+====Al3++2H2OAl3++3+6H2O====4Al(OH)3↓

2.四個拓展圖象：(1)向AlCl3溶液中逐滴加入氨水或NaAlO2溶液至過量，圖象如圖1所示。(2)向NaAlO2溶液中逐滴加入AlCl3溶液或通入CO2至過量，圖象如圖2所示。(3)向MgCl2、AlCl3和鹽酸的混合溶液(即將Mg、Al溶于過量鹽酸所得的溶液)中逐滴滴入NaOH溶液至過量，圖象如圖3所示。(4)向MgCl2、AlCl3混合溶液中先加入NaOH溶液，后加入鹽酸(NaOH與鹽酸的物質的量濃度相等)，沉淀圖象如圖4所示。【高考警示】(1)分析圖象時要注意加入酸或堿的強弱。因為強酸、強堿會使Al(OH)3溶解，而弱酸、弱堿不能使Al(OH)3溶解。(2)強酸、強堿使Al(OH)3溶解的圖象中要注意加入的量和加入的順序，因為滴加順序不同可能產生的現象不同。(3)若產生的沉淀有多種，則應仔細分析相關量間的關系，要特別關注沉淀是否同步生成，沉淀物是否溶于所加入的過量試劑中。【典題】已知室溫下，Al(OH)3的Ksp或溶解度遠大于Fe(OH)3①。向濃度均為0.1mol·L－1②的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中，逐滴加入③NaOH

溶液。下列示意圖表示生成Al(OH)3的物質的量與加入NaOH溶液的體積的關系，合理的是()【典題剖析】抽絲剝繭溯本求源關鍵信息信息分析與遷移信息①滴加氫氧化鈉溶液首先生成Fe(OH)3沉淀信息②生成Fe(OH)3沉淀和Al(OH)3沉淀消耗的氫氧化鈉溶液的體積相同信息③沉淀的物質的量是逐漸變化的【解析】選C。由題中信息可知滴入NaOH溶液，起始時形成Fe(OH)3沉淀，因此起始時不會形成Al(OH)3沉淀，A、B、D項錯；當滴入一定體積的NaOH溶液后才能形成Al(OH)3沉淀，當Al3+全部沉淀后，加入過量的NaOH，Al(OH)3沉淀全部溶解，故可知C項正確。【方法規律】圖象題的解答要領(1)轉化過程中要遵循化學方程式中的化學計量數的對應關系。(2)看清縱橫坐標的含義，對圖象進行全面分析。(3)對于一些復雜問題可先分解后組合，進行圖象的疊加工作；只有抓住一些關鍵點(最高點、最低點、轉折點等)和變化趨勢，才能順利地解決圖象問題。【針對訓練】(2014·安徽高考)室溫下，在0.2mol·L-1Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0mol·L-1NaOH溶液，實驗測得溶液pH隨NaOH溶液體積變化曲線如下圖，下列有關說法正確的是(

)A.a點時，溶液呈酸性的原因是Al3+水解，離子方程式為Al3++3OH-

Al(OH)3B.a→b段，溶液pH增大，Al3+濃度不變C.b→c段，加入的OH-主要用于生成Al(OH)3沉淀D.d點時，Al(OH)3沉淀開始溶解【解析】選C。Al3+的水解反應為Al3++3H2OAl(OH)3+3H+，A錯誤；a→b段，部分Al3+轉化為Al(OH)3，Al3+濃度減小，B錯誤；據圖可知b→c段的pH<5，應該主要生成氫氧化鋁沉淀，C正確；c點時，Al(OH)3沉淀開始溶解，d點的pH>10，即d點之前氫氧化鋁已經溶解，D錯誤。【加固訓練】1.(2015·合肥模擬)將物質X逐漸加入(或通入)Y溶液中，生成沉淀的量與加入X的物質的量關系如圖所示，符合圖示情況的是(

)ABCDXCO2HClNaOHAlCl3YCa(OH)2NaAlO2AlCl3NaOH【解析】選C。A項，由Ca(OH)2+CO2====CaCO3↓+H2O，CaCO3+CO2+H2O====Ca(HCO3)2可知，其圖象應為圖(1)；B項，由HCl+NaAlO2+H2O====Al(OH)3↓+NaCl，Al(OH)3+3HCl====AlCl3+3H2O可知其圖象應為圖(2)；D項，由AlCl3+4NaOH====NaAlO2+3NaCl+2H2O，3NaAlO2+AlCl3+6H2O====4Al(OH)3↓+3NaCl可知，其圖象應為圖(3)。2.向0.1L濃度均為0.1mol·L-1的NaOH和NaAlO2混合溶液中逐滴加入同濃度的鹽酸。下列圖象正確的是(

)【解析】選B。往混合溶液中滴加鹽酸，NaOH首先反應，然后NaAlO2再與HCl反應產生Al(OH)3，最終Al(OH)3與HCl反應轉化為AlCl3，符合上述轉化的為B圖象。資源平臺氫氧化鋁沉淀的圖象分析【自主訓練】(2013·山東高考)足量下列物質與相同質量的鋁反應，放出氫氣且消耗溶質物質的量最少的是(

)A.氫氧化鈉溶液B.稀硫酸C.鹽酸D.稀硝酸