1、第第 2 讲讲铝及其化合物铝及其化合物 【2021备考】 最新考纲命题统计 1.了解铝及其重要化合物的制备方法。 2.掌握铝及其重要化合物的性质与应用。 素养落地：从物质分类的角度多视角、多层次地认识铝及其化合物的两性，结合 实验探究验证、解释其相关现象；通过数学建模突破图像及计算问题中的难点； 了解其在实际生产、生活中的应用，树立绿色环保的化学意识。 考点一铝的性质及应用 知识梳理 1.铝的原子结构与物理性质 2.铝的化学性质 写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式： 2Al3Cl2= 点燃 2AlCl3 2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2 2AlFe2O3= 高温 Al2O3
2、2Fe(铝热反应) 名师提示你 (1)铝制品在空气中形成一层致密的氧化膜，保护内层金属而不生锈。 (2)铝热反应为置换反应，活泼金属置换不活泼金属，可用于焊接钢轨、冶炼难熔 贵重金属。 3.铝的制备及用途 (1)制备原理 电解熔融 Al2O3：2Al2O3(熔融)= 电解 4Al3O2。 (2)用途 纯铝用作导线；铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。 名师提示你 工业上冶炼铝用电解熔融 Al2O3而不用 AlCl3，原因是 AlCl3为共价化合物，液态 不导电。 考向突破 考向一铝的性质及应用 铝的性质理解与辨析 题目设计 1.判断正误(正确的打“”，错误的打“”) (1)铝在空气中耐腐蚀，
3、所以铝是不活泼金属() (2)冶炼铝时常用焦炭作还原剂() (3)铝制餐具不能长时间存放酸性、碱性食物() (4)MgO 与 Al 粉的混合物也可称为铝热剂() (5)铝条用砂纸打磨后插入浓硝酸中产生红棕色气体() 铝的性质 题目设计 2.铝是一种日常生活中应用广泛的金属，回答下列问题。 (1)铝制品在空气中具有较强的抗腐蚀性，原因是_ _。 (2)铝可溶于烧碱溶液，反应的离子方程式为_ _， 反应中的氧化剂为_。 (3)Al 与 Fe2O3可发生铝热反应置换出 Fe，但工业上却不用此法冶铁，原因是 _。 提示(1)铝在空气中形成一层致密的氧化膜，把金属铝与空气隔开，对内部金属 起到保护作用
4、(2)2Al2OH 2H2O=2AlO 23H2H2O (3)Al 价格较贵、生产成本高 铝性质的应用 题目设计 3.现有下列四种试剂：a.浓盐酸b.浓硝酸c.浓硫酸d.浓氢氧化钠溶液 回答下列问题： (1)除去铁粉中少量铝粉，可选用上述试剂中的_(填字母，下同)。 (2)除去铜粉中少量铝粉，可选用上述试剂中的_。 提示(1)d(2)ad 考向二铝与酸、碱反应的定量分析 命题素材 铝与酸、碱反应生成 H2的量的关系 铝与酸、强碱溶液反应的实质都是 A 0 l 失去 3e A 3 l，故 Al 与酸、强碱溶液反应时， Al 与 H2的关系都是 2Al3H2。 (1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠
5、溶液反应，产生氢气体积比为 VHCl（H2） VNaOH（H2） 11。 (2)足量的铝分别与含等物质的量的 HCl 和 NaOH 的溶液反应， 产生氢气的体积比 为 VHCl（H2） VNaOH（H2）13。 (3)一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，若产生氢气的体积比为 1 3 VHCl（H2） VNaOH（H2） 1 1，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。 题目设计 4.铝是中学化学学习阶段的唯一一种既能与酸(非氧化性酸)反应又能与强碱溶液 反应放出 H2的金属，就铝的这一特殊性质回答下列问题： (1)等质量的两份铝分别
6、与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得 H2的体积之比 是_。 (2)足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液中， 产生 H2的体积之比是_。 (3)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_。 (4)甲、乙两烧杯中各盛有 100 mL 3 molL 1 的盐酸和 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) 12，则加入铝粉的质量为_(填字母)。 A.5.4 gB.3.6 g C.2.7 gD.1.8 g 提
7、示(1)11(2)13(3)31(4)A 考点二铝的重要化合物 知识梳理 1.氧化铝 (1)物理性质：难溶于水，熔点高，硬度大。 (2)化学性质(用离子方程式表示) (3)用途：制造耐火坩埚；冶炼铝。 2.从铝土矿(主要成分是 Al2O3，含 SiO2、Fe2O3、MgO 等杂质)提取 Al2O3的两大 工艺流程： 3.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 Al(OH)3的电离方程式为 写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式： Al(OH)33H =Al33H2O； Al(OH)3OH =AlO 22H2O； 2Al(OH)3= Al2O33H2
8、O。 (3)制备 向铝盐中加入氨水，离子方程式为 Al3 3NH3H2O=Al(OH)33NH 4。 NaAlO2溶液中通入足量 CO2，离子方程式为 AlO 2CO22H2O=Al(OH)3HCO 3。 NaAlO2溶液与 AlCl3溶液混合：离子方程式为 3AlO 2Al3 6H2O=4Al(OH)3。 4.常见的铝盐 (1)复盐： 两种不同的金属离子(或金属离子和铵根离子)和一种酸根离子组成的盐。 (2)明矾净水 明矾的化学式：KAl(SO4)212H2O。 净水原理：Al3 3H2O Al(OH)3(胶体)3H ，Al(OH)3 胶体吸附水中的色 素与杂质形成沉淀而净水。 考向突破 考
9、向一Al2O3、Al(OH)3的性质及应用 Al2O3、Al（OH）3的性质理解与辨析 题目设计 1.判断正误(正确的打“”，错误的打“”) (1)强酸性溶液中铝元素以 Al3 形式存在，强碱性溶液中铝元素以 AlO 2形式存在 () (2)氢氧化铝具有弱碱性，可用于制胃酸中和剂() (3)Al2O3熔点高，可用作耐高温材料() (4)向 Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水的离子方程式： Al3 3NH3H2O=Al(OH)33NH 4() (5)氯化铝溶液滴入浓 NaOH 溶液中，产生大量白色沉淀() Al2O3、Al（OH）3的性质应用 题目设计 2.设计实验除去下列物质中的杂质(括号内
10、为杂质) (1)Mg(OH)2Al(OH)3_； (2)Al(OH)3Mg(OH)2_； (3)MgSO4溶液Al2(SO4)3_； (4)Al2(SO4)3溶液(MgSO4)_ _。 提示(1)向混合物中加入过量 NaOH 溶液，过滤(其它答案合理也可) (2)向混合物中加入过量 NH4Cl 溶液，过滤(其它答案合理也可) (3)向溶液中加入过量 MgO，过滤(向溶液中加入过量 NaOH 溶液后过滤，向所得 沉淀中加入稀硫酸溶解即可) (4)向溶液中加入过量 NaOH 溶液，过滤，向滤液中通入过量 CO2，过滤，再向过 滤所得沉淀中加入稀硫酸溶解即可。 两性物质的考查 命题素材 既能和酸反应
11、又能和碱溶液反应的物质 (1)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，Al2O3、 Al(OH)3、氨基酸是两性物质。 (2)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：金属单质：Al 等；两性氧化物：Al2O3等；两性氢氧化物：Al(OH)3等；弱酸的铵盐： (NH4)2CO3、 CH3COONH4、 (NH4)2S 等； 弱酸的酸式盐： NaHCO3、 KHS、 NaHSO3 等；氨基酸等。 题目设计 3.下列物质既能与盐酸反应，又能与 NaOH 溶液反应的有_。 SiO2AlAl2O3Al(OH)3Na2CO3溶液Ca(HCO3)2溶液 NH4HCO3溶液KH
12、SO4溶液 提示 Al3 、AlO 2、Al（OH）3的转化关系 命题素材 铝三角的转化关系 题目设计 4.下列转化不能一步实现的是_。 a.Al2O3NaAlO2Al(OH)3 b.AlCl3Al(OH)3Al2O3 c.AlAl(OH)3Al2O3 其中问题环节为_， 要实现该转化可用Al与_(补充完整)。 提示cAlAl(OH)3HCl 反应后加入氨水 考向二Al(OH)3的制备 题目设计 5.现拟用以下药品：500 mL 3 molL 1 H2SO4、500 mL 2 molL 1 NaOH、足量铝屑 制备 Al(OH)3。 设计方案如下： 甲：铝加 NaOH 溶液加 H2SO4溶液W
13、1gAl(OH)3 乙：铝加 H2SO4溶液加 NaOH 溶液W2gAl(OH)3 丙 铝加 H2SO4溶液 铝加 NaOH 溶液W 3g Al(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)三种方案制得的 Al(OH)3质量 W1、W2、W3由大到小的顺序是_。 (3)制得 Al(OH)3的最大质量是_。 提示(1)丙(2)W3W1W2(3)104 g 考向三铝盐性质及应用 题目设计 6.铝盐是工农业生产中的重要原料，回答下列相关问题： (1)AlCl3溶液的配制方法：取 AlCl3固体少许，_ _。 (2)由 AlCl3溶液制取 A
14、lCl36H2O 的方法：_ _。 (3)泡沫灭火器工作时反应的离子方程式为_ _。 外筒(铁筒)中所盛试剂为_。 (4)AlO 2与 HCO 3在 溶 液 中 不 能 共 存 ， 二 者 反 应 的 离 子 方 程 式 为 _ _。 (5)明矾的净水原理为_ (用离子方程式表示)。如果溶液 pH 过低，净水效果_(填“提高”或“降 低”)。 提示(1)溶于盛有浓盐酸的烧杯中 (2)加入盐酸后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 (3)Al3 3HCO 3=Al(OH)33CO2NaHCO3溶液 (4)AlO 2HCO 3H2O=Al(OH)3CO2 3 (5)Al3 3H2O Al(OH)3(胶体)3H
15、 降低 1 拓展拾遗：两性金属 Zn、Be 单质氧化物氢氧化物 ZnBeZnOBeOZn(OH)2Be(OH)2 与 H 反 应 Zn2H =Zn2 H2 Be2H =Be2 ZnO2H =Zn2 H2O BeO2H =Be2 H2O Zn(OH)2 2H =Zn2 2H2O Be(OH)2 2H =Be2 2H2O 与 OH 反 应 Zn2OH =ZnO2 2 H2 Be2OH =BeO2 2 H2 ZnO 2OH =ZnO2 2 H2O BeO 2OH =BeO2 2 H2O Zn(OH)2 2OH =ZnO2 2 2H2O Be(OH)2 2OH =BeO2 2 2H2O 可溶性盐(如
16、BeCl2、ZnCl2)可溶性盐(如 Na2ZnO2、Na2BeO2) BeCl2ZnCl2Na2BeO2Na2ZnO2 与少量 NaOH 溶液 反应 Be2 2OH = Be(OH)2 Zn2 2OH = Zn(OH)2 与少量盐酸 反应 BeO2 22H = Be(OH)2 ZnO2 22H = Zn(OH)2 与过量 NaOH 溶液 反应 Be2 4OH =BeO2 2 2H2O Zn2 4OH =ZnO2 2 2H2O 与过量盐酸 反应 BeO2 24H =Be2 2H2O ZnO2 24H =Zn2 2H2O 案例 1性质与应用 铝、铍及其化合物具有相似的化学性质，已知反应：BeCl
17、2Na2BeO2 2H2O=2NaCl2Be(OH)2能完全进行，则下列推断正确的是() A.Be(OH)2既能溶于盐酸，又能溶于 NaOH 溶液 B.因 BeCl2水溶液的导电性强，故 BeCl2是离子化合物 C.常温下 Na2BeO2溶液的 pH7，将其蒸干并灼烧后得到的残留物为 BeO D.常温下 BeCl2溶液的 pH7，将其蒸干并灼烧后得到的残留物是 BeCl2 解析铝、铍及其化合物具有相似的化学性质，Be(OH)2与 Al(OH)3性质相似， Be(OH)2既能溶于盐酸，又能溶于 NaOH 溶液，A 正确；某些共价化合物水溶液 的导电性也较强，B 错误；Na2BeO2溶液蒸干灼烧后
18、得到 Na2BeO2，C 错误；常 温下 BeCl2溶液的 pH7，蒸干并灼烧后得到的残留物是 BeO，D 错误。 答案A 案例 2制备 锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶于强酸溶液，又能溶于强碱溶液，但是 Al(OH)3不溶于氨水，而 Zn(OH)2能溶于氨水，生成Zn(NH3)42 。 回答下列问题： (1)单质铝溶于 NaOH 溶液后，溶液中铝元素的存在形式为_(用化学式表 示)。 (2)写出锌和 NaOH 溶液反应的离子方程式：_ _。 (3)下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法可以鉴别的是_(填序 号)。 Al2(SO4)3和 NaOHAl2(SO4)3和氨水 ZnSO4和
19、NaOHZnSO4和氨水 (4)写出可溶性铝盐和氨水反应的离子方程式：_ _。 试 解 释 实 验 室 不 宜 用 可 溶 性 锌 盐 与 氨 水 反 应 制 取 氢 氧 化 锌 的 原 因 ： _。 解析(1)Al 与 NaOH 溶液反应生成 NaAl(OH)4或 NaAlO2。(2)锌与 NaOH 溶液 反应的离子方程式为 Zn2OH 2H2O=Zn(OH)42H2或 Zn2OH =ZnO2 2H2。(3)Al2(SO4)3与 NaOH 溶液滴加顺序不同，现象不同，可鉴 别；Al2(SO4)3与氨水滴加顺序不同，现象相同，不可鉴别；ZnSO4与 NaOH 溶液滴加顺序不同，现象不同，可鉴别
20、；ZnSO4与氨水滴加顺序不同，现象不 同，可鉴别。(4)可溶性铝盐与氨水反应生成 Al(OH)3，反应的离子方程式为 Al3 3NH3H2O=Al(OH)33NH 4，因 Zn(OH)2能溶于氨水，故在实验室里不能 用可溶性锌盐与氨水反应制取 Zn(OH)2。 答案(1)Al(OH)4 (或 AlO 2) (2)Zn2OH 2H2O=Zn(OH)42H2(或 Zn2OH=ZnO2 2H2) (3) (4)Al3 3NH3H2O=Al(OH)33NH 4可溶性锌盐与氨水反应产生的 Zn(OH)2可溶于过量氨水中，生成Zn(NH3)42 ，氨水的用量不易控制 2 核心素养：有关 Al（OH）3的
21、图像分析与计算 素养说明：通过对题目信息(实物、现象、模型、图像)的观察、阅读，获取相关 的感性认知，经过初步加工、吸收、整合，运用数形结合思想建立思维模型，揭 示问题的本质与规律。突破解题关键的同时提高学生的解题能力。提升学生的学 科素养。 1.四个基本图像 (1)可溶性铝盐溶液与 NaOH 溶液反应的图像 滴加顺序向 Al3 中滴加 OH 向 OH 中滴加 Al3 现象 立即产生白色沉淀渐多 最多渐少消失 无沉淀(有但即溶)沉淀 渐多最多不消失 图像 离子方程式 OA 段 Al3 3OH= Al(OH)3 Al3 4OH=AlO 2 2H2O AB 段 Al(OH)3OH =AlO 2 2
22、H2O Al3 3AlO 2 6H2O=4Al(OH)3 (2)偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像 滴加顺序向 AlO 2中滴加 H 向 H 中滴加 AlO 2 现象 立即产生白色沉淀渐多 最多渐少消失 无沉淀(有但即溶)沉淀 渐多最多不消失 图像 离子方程式 OA 段 AlO 2H H2O=Al(OH)3 AlO 24H =Al32H2O AB 段 Al(OH)33H =Al3 3H2O Al3 3AlO 2 6H2O=4Al(OH)3 2.四个拓展图像 (1)向 AlCl3溶液中逐滴加入氨水或 NaAlO2溶液至过量，图像如图甲所示。 (2)向 NaAlO2溶液中逐滴加入 AlCl3溶液或通入
23、CO2至过量，图像如图乙所示。 (3)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，图像如图丙所示。 (4)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)，沉淀图像如图丁所示。 3.图像题的解答要领 (1)转化过程遵循化学方程式中的化学计量数的对应关系。 (3)结合关键点对应极值与图像变化趋势分段分析产物的量与反应物量的关系。 4.两类计算 Al3 与 OH混合 依据 Al3 3OH=Al(OH)3 Al(OH)3OH =AlO 22H2O。 设 Al3
24、、OH的物质的量分别为 a mol、b mol，沉淀的质量为 m，则： (1)b3a 时，m78b 3(g)； (2)3ab4a 时，m78(4ab)(g)； (3)b4a 时，m0。 AlO 2与 H 混合 依据 AlO 2H H2O=Al(OH)3、Al(OH)33H=Al33H2O。 设 AlO 2、H 的物质的量分别为 a mol、b mol，沉淀质量为 m，则： ba 时，m78b(g)； ab4a 时，m78 aba 3784ab 3 (g)。 题型一根据图像分析反应过程 【典例 1】(2020烟台模拟)向等物质的量浓度的 HCl、AlCl3、NH4Cl、MgCl2 混合溶液中逐滴
25、加入 1 molL 1 的 NaOH 溶液， 生成沉淀的物质的量与加入 NaOH 溶液的体积关系如图所示。下列有关说法正确的是() A.在 0a 段加入的 NaOH 溶液与 NH4Cl 反应 B.在 bc 段加入 NaOH 溶液发生反应的离子方程式为 Al3 3OH=Al(OH)3 C.在 de 段加入 NaOH 溶液发生反应的离子方程式为 Al3 4OH=AlO 2 2H2O D.在滴加 NaOH 溶液全过程中主要粒子参与反应的先后顺序是 H 、Al3、Mg2、 NH 4、Al(OH)3 解析向等物质的量浓度的 HCl、AlCl3、NH4Cl、MgCl2混合溶液中逐滴加入 1 molL 1
26、的 NaOH 溶液，依次发生 0a 段 H OH=H2O，ab 段 Al33OH =Al(OH)3，bc 段 Mg22OH=Mg(OH)2，cd 段 NH 4OH =NH3H2O，de 段 Al(OH)3OH =AlO 22H2O。 答案D 题型二根据图像进行计算 【典例2】 向30 mL 1 molL 1的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4 molL1的NaOH 溶液，若产生 0.78 g 白色沉淀，则加入的 NaOH 溶液的体积可能为() A.3 mLB.7.5 mL C.15 mLD.17.5 mL 解析把该题的信息转化为图像，用图像法求解，如图所示： 当生成沉淀 0.01 mol 时需
27、NaOH 0.03 mol 或 0.11 mol，显然 B 项符合题意。 答案B 精准训练：有关 Al(OH)3图像分析与计算(教用) 1.(安徽高考)室温下， 在 0.2 molL 1 Al2(SO4)3溶液中， 逐滴加入 1.0 molL 1 NaOH 溶液，实验测得溶液 pH 随 NaOH 溶液体积变化曲线如图，下列有关说法正确的 是() A.a 点时，溶液呈酸性的原因是 Al3 水解，离子方程式为： Al33OH Al(OH)3 B.ab 段，溶液 pH 增大，Al3 浓度不变 C.bc 段，加入的 OH 主要用于生成 Al(OH)3 沉淀 D.d 点时，Al(OH)3沉淀开始溶解 解
28、析A 项， a 点时， 即为 Al2(SO4)3溶液， 由于 Al3 水解： Al33H2O Al(OH)3 3H ，溶液呈酸性，错误；B 项，ab 段，主要是滴入的 NaOH 溶液中和了水 解生成的 H ，c(H)减小，溶液 pH 增大，另外，一方面 c(H)减小一定程度上促 进了 Al3 的水解，另一方面溶液体积增大，故 c(Al3)减小，错误；C 项，bc 段，pH 变化缓慢，主要发生反应：Al3 3OH=Al(OH)3，正确；D 项，c 点后 pH 变化较快的一段，为 Al3 沉淀完全，Al(OH)3 未溶解而 c(OH )增大的过 程，d 点前 pH 变化较缓慢的一段反应为：Al(O
29、H)3OH =AlO 22H2O，故 d 点时，Al(OH)3已完全溶解，错误。 答案C 2.已知室温下，Al(OH)3的 Ksp或溶解度远大于 Fe(OH)3。向浓度均为 0.1 molL 1 的 Fe(NO3)3和 Al(NO3)3混合溶液中， 逐滴加入 NaOH 溶液。 如图表示生成 Al(OH)3 的物质的量与加入 NaOH 溶液的体积的关系，合理的是() 解析解答本题时应特别注意，难溶物的 Ksp越小，在溶液中越易形成沉淀； Al(OH)3能溶于过量的 NaOH 溶液。由于 Al(OH)3的 Ksp比 Fe(OH)3的 Ksp大，故 在混合液中加入 NaOH 溶液时，先生成 Fe(O
30、H)3沉淀，而不生成 Al(OH)3沉淀， 当 Fe(NO3)3反应完全后再生成 Al(OH)3沉淀，继续加入 NaOH 溶液，Al(OH)3沉 淀又溶解，故只有 C 图像符合题意。 答案C 3.向含 Na2CO3、 NaAlO2的混合溶液中逐滴加入 150 mL 1 molL 1 HCl 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 AlO 2H H2O=Al(OH)3 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 3.9 g D.原混合溶液中的 CO 2 3与 AlO 2的物质的量之比为 1
31、2 解析向含 Na2CO3、NaAlO2溶液中逐滴加入 1 molL 1 HCl 溶液，依次发生 0 50 段：AlO 2H H2O=Al(OH)3，50100 段：CO2 3H =HCO 3，100 150 段： HCO 3H =H2OCO2。 后续： Al(OH)33H=Al33H2O。 A 项、 B 项正确； 由 050 段可计算出 n(AlO 2)nAl(OH)3n(H )1 molL10.05 L 0.05 mol，则 mAl(OH)30.0578 g3.9 g，C 项正确；由 50100 段可计算 出 n(CO2 3)n(H )1 molL10.05 L0.05 mol，n(CO2
32、 3)n(AlO 2)0.05 mol0.05 mol11，D 项错误。 答案D 4.生产上用过量烧碱溶液处理某矿物(含 Al2O3、MgO)，过滤后得到的滤液用 NaHCO3溶液处理， 测得溶液 pH 和 Al(OH)3生成的量随加入 NaHCO3溶液体积的 变化情况如图所示。下列说法不正确的是() A.NaHCO3溶液的物质的量浓度为 0.8 molL 1 B.b 点与 c 点溶液所含粒子种类相同 C.a 点溶液中存在的离子是 Na 、AlO 2、OH 、H D.生成沉淀的离子方程式为 HCO 3AlO 2H2O=Al(OH)3CO2 3 解析过量烧碱溶液处理后得到的滤液为 NaOH、 N
33、aAlO2的混合液， 加入 NaHCO3 溶液后发生的反应依次为： NaOHNaHCO3=Na2CO3H2O、 NaHCO3NaAlO2 H2O=Al(OH)3Na2CO3。由图可知，加入 40 mL NaHCO3溶液时沉淀量最 大，此时 NaAlO2刚好完全沉淀，b 点与 c 点溶液中均含有 NaAlO2，故 B、D 正 确； 由图可知， a 点溶液呈碱性， 其溶质为 NaOH、 NaAlO2， 故 C 正确； n(NaHCO3) nAl(OH)30.032 mol， c(NaHCO3) 0.032 mol 0.04 L0.008 L1.0 molL 1， 故 A 错误。 答案A 5.(20
34、19三明模拟)如图所示是向 MgCl2和 AlCl3的混合溶液中加入一定量 NaOH 溶液，紧接着再加入一定量稀盐酸，生成沉淀的物质的量 y 与加入溶液的体积 x 的关系图。根据图示判断，下列结论中不正确的是() A.N 点时溶液中的溶质只有 NaCl B.M 点之前加入的是 NaOH 溶液，M 点之后加入的是盐酸 C.c(NaOH)c(HCl) D.原混合溶液中 c(MgCl2)c(AlCl3)11 解析向 MgCl2和 AlCl3的混合溶液中加入 NaOH 溶液，首先发生：Al3 3OH =Al(OH)3，Mg2 2OH =Mg(OH)2，N 点时 Al3 、Mg2全部沉淀，溶 液中的溶质
35、只有 NaCl，A 正确；NM 段 Al(OH)3溶解，x6 时，Al(OH)3完全溶 解，MP 段沉淀的量不变，MP 段先加的 NaOH 溶液，然后又加入盐酸，B 错误； PF 段沉淀增加，发生 AlO 2H2OH =Al(OH)3，消耗盐酸 1 mL, 根据 NM 段 Al(OH)3溶解消耗 NaOH 溶液 1 mL，则 c(NaOH)c(HCl)，C 正确；沉淀 Al3 消耗 NaOH 溶液 3 mL，沉淀 Mg2 消耗 NaOH 溶液 2 mL，原混合溶液中 c(MgCl2)c(AlCl3)11，D 正确。 答案B 6.(2020河北邯郸大名一中月考)在 200 mL 含 Mg2 、A
36、l3、NH 4、H 、Cl的溶液 中，逐滴加入 5 molL 1 NaOH 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.xy0.01 B.原溶液中 c(Cl )0.75 molL1 C.原溶液的 pH1 D.原溶液中 n(Mg2 )n(Al3)51 解析结合题意和题图可知，04 mL 发生反应：H OH=H2O，430 mL 发生反应：Al3 3OH=Al(OH)3、Mg22OH=Mg(OH)2，3033 mL 发生反应： NH 4OH =NH3H2O， 3335 mL 发生反应： Al(OH)3OH=AlO 2 2H2O
37、。故 n(Al3 )nAl(OH)30.002 L5 molL10.01 mol，n(Mg2) nMg(OH)2（304）10 3L5 molL10.01 mol3 2 0.05 mol，故 xy 0.01，原溶液中的 n(Mg2 )n(Al3)51，A、D 项正确；原溶液中 c(H) 0.004 L5 molL 1 0.2 L 0.1 molL 1，c(NH 4)0.003 L5 molL 1 0.2 L 0.075 molL 1， 故原溶液的 pH1，根据电荷守恒，原溶液中存在：3c(Al3 )2c(Mg2)c(NH 4) c(H )c(Cl)c(OH)，OH可以忽略不计，故 c(Cl)0
38、.825 molL1，B 项错 误，C 项正确。 答案B 基础知识巩固 1.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 AlO 2生成D.都有 Al3 生成 答案C 2.下列关于铝及其化合物的说法不正确的是() A.Al 既可用于食品包装，也可用作建筑材料 B.Al2O3既可用来冶炼金属 Al，也可用作耐火材料 C.明矾KAl(SO4)212H2O既可用作净水剂，也可用作消毒剂 D.Al(OH)3既可用作治疗胃酸过多的药物，也可用来制备一些铝盐 答案C 3.下列说法中错误的是() A.
39、在水溶液中能大量共存：Na 、Al3、Cl、CO2 3 B.硫酸铝溶液中加入过量氢氧化钠溶液：Al3 4OH=AlO 22H2O C.偏铝酸钠溶液中通入过量 CO2： AlO 22H2OCO2=Al(OH)3HCO 3 D.Al(OH)3溶于 HCl 溶液中：Al(OH)33H =Al33H2O 答案A 4.(2019朝阳区模拟)某小组用打磨过的铝片进行如下实验，下列分析不合理的是 () A.中铝片发生了钝化 B.中产生的气泡可能是氮氧化合物 C.中沉淀溶解的离子方程式是 Al(OH)3OH =AlO 22H2O D.中加水稀释过程中，仅发生了氧化还原反应 解析浓硝酸具有强氧化性，常温下铝在浓
40、硝酸中发生钝化，故 A 正确；加水稀 释硝酸浓度变稀，产生气泡说明铝和稀硝酸发生反应生成一氧化氮气体，中产 生的气泡可能是氮氧化合物，故 B 正确；中沉淀溶解是氢氧化铝和氢氧化钠反 应生成偏铝酸钠和水， 反应的离子方程式是 Al(OH)3OH =AlO 22H2O， 故 C 正确； 中加水稀释过程中， 铝表面形成的氧化物薄膜溶于稀硝酸为复分解反应， 过程中不仅发生了氧化还原反应，故 D 错误。 答案D 考试能力过关 5.铝是一种很重要的金属，可以发生一系列反应制备物质。下列说法错误的是 () A.反应又称铝热反应，常用于野外焊接铁轨 B.利用反应都能产生氢气， 产生等量氢气消耗 Al 的质量相
41、等且转移电子数也 相等 C.常用反应制备 Al(OH)3，方法是向 Al2(SO4)3溶液中滴加 NaOH 溶液至恰好完 全沉淀 D.工业上常用反应制备金属铝，制备过程中常加入冰晶石以降低 Al2O3的熔点 解析Al 与强碱、强酸反应都产生3 价铝元素，即转移电子数相等，生成的 H2 物质的量也相等，B 正确；制备 Al(OH)3最好用氨水而不是 NaOH 溶液，因为 Al(OH)3溶于过量的 NaOH 溶液，C 错误。 答案C 6.铬(Cr)与铝的性质相似Cr(OH)3OH =CrO 22H2O，下列推断中正确的是 () A.往 CrCl3溶液中加入过量 NaOH 溶液可制得 Cr(OH)3
42、 B.对 CrCl36H2O 加热脱水可得 CrCl3 C.Cr2O3既能溶于盐酸，又能溶于 NaOH 溶液 D.CrO 2水解使溶液显酸性 解析Cr3 的性质可以参照 Al3的性质进行判断，Cr3与过量 NaOH 反应会生成 CrO 2，A 错误；Cr3 水解能力强，对 CrCl36H2O 加热脱水得 Cr(OH)3，B 错误； Cr2O3类似 Al2O3，是两性氧化物，C 正确；CrO 22H2OCr(OH)3OH ，D 错误。 答案C 7.(2016海南化学，14)KAl(SO4)212H2O(明矾)是一种复盐，在造纸等方面应用广 泛。实验室中，采用废易拉罐(主要成分为 Al，含有少量的
43、 Fe、Mg 杂质)制备明 矾的过程如下图所示。回答下列问题： (1)为尽量少引入杂质，试剂应选用_(填标号)。 a.HCl 溶液b.H2SO4溶液 c.氨水d.NaOH 溶液 (2) 易 拉 罐 溶 解 过 程 中 主 要 反 应 的 化 学 方 程 式 为 _ _。 (3)沉淀 B 的化学式为_； 将 少 量 明 矾 溶 于 水 ， 溶 液 呈 弱 酸 性 ， 其 原 因 是 _ _。 解析(1)易拉罐的主要成分为 Al，含有少量的 Fe、Mg 杂质，试剂的作用是将 Al 溶解，HCl 溶液和 H2SO4溶液可溶解 Al 及 Fe、Mg 杂质，会引入 Fe2 、Mg2， 氨水不溶解 Al，
44、NaOH 溶液可溶解 Al，但不溶解 Fe、Mg 杂质，故 d 项符合。(2) 选用 NaOH 溶液溶解易拉罐，主要发生反应 2Al2OH 2H2O=2AlO 2 3H2。(3)滤液 A 中铝元素以 AlO 2形式存在，与溶液中 HCO 3发生复分解反应： AlO 2HCO 3H2O=Al(OH)3CO2 3，故沉淀 B 为 Al(OH)3，明矾溶于水时， KAl(SO4)2=K Al32SO2 4，Al3 3H2O Al(OH)33H ，使溶液呈弱酸 性。 答案(1)d (2)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2 (3)Al(OH)3Al3 水解，使溶液中 H浓度增大 A 级全员必
45、做题 1.相同物质的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)3 C.AlCl3D.Al2O3 答案C 2.(2020山东临沂月考)近年来，科学家正在探索利用铝粉作为新能源的可能性， 以期铝能成为一种石油的取代物。 假如铝作为一种普遍使用的新型能源开发利用， 关于其有利因素的说法错误的是() A.铝质轻，便于运输、贮存，且安全 B.铝燃烧时放出的热量大，且燃烧后产物对环境的污染容易得到有效的控制 C.在地球上，铝矿资源比较丰富 D.现代电冶铝的工业技术已为铝作为新能源奠定了重要基础 答案D 3.(2019长沙模考)下列
46、均为实验过程中产生沉淀的物质的量(Y)与加入试剂的量(X) 之间的关系图，其中正确的是() A.图：向 AlCl3溶液中逐滴加入 NaOH 溶液至过量且边滴边振荡 B.图：向 NaAlO2溶液中逐滴滴加稀盐酸至过量且边滴边振荡 C.图：向 NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液直至过量 D.图：向 NaOH、Ba(OH)2、NaAlO2的混合溶液中持续通入二氧化碳至过量 解析生成沉淀与沉淀溶解消耗 NaOH 的物质的量之比为 31，A 项错误；滴入 盐酸即可产生沉淀，且最终沉淀全部溶解，生成沉淀与沉淀溶解消耗 HCl 的物质 的量之比为 13， B 项错误； 滴加 NaOH 溶液，
47、依次与溶液中 Al3 、 NH 4、 Al(OH)3 反应，沉淀生成、溶解以及 NH 4完全反应时消耗 NaOH 的物质的量之比为 311，C 项正确；通入的过量的 CO2首先与 OH 反应生成 CO2 3，且 CO 2 3与 Ba2 反应生成 BaCO3相当于 CO2 先与 Ba(OH)2反应生成 BaCO3，再与 NaOH 反 应生成 Na2CO3， 然后 CO2与 NaAlO2反应生成 Al(OH)3沉淀， 最后 CO2与 BaCO3 反应沉淀溶解，即最终溶液中的沉淀只有 Al(OH)3，D 项错误。 答案C 4.新型镁铝合金(Mg17Al12)有储氢性能，它在一定条件下完全吸氢的反应为
48、 Mg17Al1217H2=17MgH212Al，得到的混合物 Y(17MgH212Al)能与酸反应 释放出大量氢气。下列说法正确的是() A.该合金应在氮气保护下，将一定比例的 Mg、Al 单质熔炼而成 B.该合金中含有离子键，铝元素呈正价 C.1 mol Mg17Al12完全吸氢后得到的 Y 与盐酸完全反应放出的 H2在标准状况下的 体积为 1 164.8 L D.合金的熔点高于金属镁、金属铝的熔点 解析镁和氮气反应，A 错误；合金是金属的混合物，不存在离子键，B 错误；1 mol Mg17Al12吸氢的反应为 Mg17Al1217H2=17MgH212Al，即吸收了 17 mol 的氢气
49、，1 mol Mg17Al12相当于 17 mol 镁和 12 mol 铝，和盐酸反应生成的氢气为 123 217mol35 mol，所以总共产生的氢气为(3517) mol52 mol，其标准 状况下的体积为 52 mol22.4 Lmol 11 164.8 L，C 正确；合金的熔点低于各成 分金属的熔点，D 错误。 答案C 5.(2020石景山中学月考)根据如图的转化关系判断，下列说法正确的是(反应条件 已略去)() A.生成等质量 H2时，和反应消耗 n(HCl)n(NaOH) B.反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 23 C.反应和消耗等量的 Al 时，生成的 n(Cu)n(Fe)3
50、2 D.反应的离子方程式为 Al3 3OH=Al(OH)3 解析根据得失电子守恒，生成氢气的物质的量相等则消耗铝的物质的量相等， 根据铝原子守恒，设 1 mol 铝参加反应，则生成偏铝酸钠 1 mol 需氢氧化钠为 1 mol， 生成氯化铝 1 mol 需 HCl 为 3 mol， 所以和反应消耗 n(HCl)3n(NaOH)， 故 A 错误；铝与硫酸铜反应，铝是还原剂，硫酸铜是氧化剂，根据得失电子守恒 可知：硫酸铜与铝的物质的量之比为 32，故 B 错误；反应和消耗等量的 Al 时， Al 失电子的物质的量相等， 设 2 mol 的铝参加反应， 由得失电子守恒可知： 生成铜的物质的量为 3
