1、- 1 -循着图示 想一想特色特性 记一记1特殊的性质：Al 2O3、Al(OH) 3 具有两性。2特殊的转化：Al 3 Al(OH)3 AlO OH H OH H 23必记六反应：(1)2Al2NaOH2H 2O=2NaAlO23H 2(2)Al2O32NaOH= =2NaAlO2H 2O(3)AlCl33NH 3H2O=Al(OH)33NH 4Cl(4)Al(OH)33HCl= =AlCl3 3H2O(5)Al(OH)3NaOH =NaAlO22H 2O(6)NaAlO22H 2OCO 2=Al(OH)3NaHCO 3考点一 Error! 含量丰富的金属单质 铝教材知识层面1铝的原子结构铝
2、位于元素周期表中第三周期A 族，原子结构示意图为 ，最外层有 3 个电子，在化学反应中易失去电子而表现为3 价，铝在地壳中含量丰富，仅次于氧，自然界中的铝全部以化合态形式存在。第二节铝及其化合物 1.了解铝的主要性质及应用。2.了解铝的重要化合物的主要性质及应用。- 2 -2铝的性质(1)物理性质：状态 色泽 密度 熔点 硬度 导电、导热性 延展性固态 银白色 2.7 gcm3 660.4 较小 很好 良好(2)化学性质：写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：2Al3Cl 2 ,2AlCl32Al2OH 2H 2O=2AlO 3H 2 22AlFe 2O3 高温,2FeAl 2O33铝的应
3、用(1)制备：电解熔融 Al2O3：2Al 2O3 电解,4Al3O 2(2)用途：纯铝用作导线。铝合金制备汽车、飞机、生活用品等。高考考查层面命题点 铝与酸、碱的反应及计算铝分别与盐酸、NaOH 溶液反应的化学方程式为：2Al6HCl= =2AlCl33H 22Al2NaOH2H 2O=2NaAlO23H 2- 3 -从化学方程式可以看出，Al 与酸、碱反应时生成 H2 的实质是：A 失 3e ,A ，所以l0 l 3 不论是 Al 与酸还是与碱反应，Al 与产生 H2 的关系均是： 2Al3H 2。(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为 。VHClH2VNaOHH
4、2 11(2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为 。VHClH2VNaOHH2 13(3)一定量的铝分别和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 13 ，则必定是：VHClH2VNaOHH2 11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。典题示例1将等物质的量的镁和铝混合，取等质量该混合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是( )A3 molL 1 HCl B4 molL 1 HNO3C8 molL 1 NaOH D18 molL 1 H2SO4解析：选 A 18 molL1 H2SO
5、4为浓 H2SO4 与 Mg、Al 反应不产生 H2；Mg、Al 与稀 HNO3反应生成 NO 而不是 H2；Mg 与盐酸反应产生 H2，而 Mg 与 NaOH 不反应，等 质量的 Al 分别与足量的 HCl 和 NaOH 溶液反应， 产生 H2 的量相等。故 A 项产生 H2 的量最多。2等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加等质量的铝，生成氢气的体积比为 56(相同条件下) ，则甲、乙两烧杯中的反应情况可能是 ( )A甲、乙中都是铝过量B甲中铝过量、乙中碱过量C甲中酸过量、乙中铝过量D甲中酸过量，乙中碱过量解析：选 B 若酸、碱过量，生成 H2 的体积比为
6、11，若铝均过量，生成 H2 的体积比为23，可知反应情况甲中铝过 量，乙中碱 过量。考点达标层面1判断下列描述的正误(正确的打 “” ，错误的打“”) 。(1)(2014福建高考)铝罐可久盛食醋。( )(2)(2014江苏高考)Al、盐酸、NaOH 溶液三者之间两两均能发生反应。( )(3)(2014北京高考)Al 溶于 NaOH 溶液中产生气体的离子方程式为2Al2OH 2H 2O=2AlO 3H 2。( ) 2- 4 -(4)(2014全国卷)铝与 Fe2O3 发生铝热反应后固体物质增重。 ( )(5)(2014安徽高考)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
7、。( )(6)(2012广东高考)工业上电解熔融状态的 Al2O3 制备 Al。 ( )(7)铝制品在空气中能稳定存在是因为铝不活泼。( )(8)(2011安徽高考)铝箔插入稀硝酸中无现象，说明铝箔表面被 HNO3 氧化，形成致密的氧化膜。( )答案：(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)2将 5.4 g Al 投入 200.0 mL 2.0 molL1 的某溶液中有氢气产生，充分反应后有金属剩余。该溶液可能是( )AHNO 3 溶液 BBa(OH) 2 溶液CH 2SO4 溶液 DHCl 溶液解析：选 D 首先换算成物质的量， Al 为 0.2 mol，溶液中的溶质为
8、 0.4 mol。A 选项中硝酸与铝反应不生成氢气；B 选项 中 n(OH )0.8 mol，与铝反应剩余 OH ；C、D 选项中 n(H )分别为 0.8 mol、0.4 mol，根据反应 2Al6H =2Al3 3H 2可知 C 选项中 H 有剩余，D 选项中铝有剩余。考点二 Error! 铝的重要化合物氧化铝、氢氧化铝教材知识层面1氧化铝(1)化学性质：属于两性氧化物，写出下列反应的离子方程式：(2)用途：熔点很高，是一种较好的耐火材料，天然产刚玉的成分是 Al2O3，还可制作各种宝石。2氢氧化铝(1)白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。(2)化学性质：- 5 -反应的化学方程式分别
9、为：Al(OH) 33H =Al3 3H 2O；Al(OH) 3OH =AlO 2H2O； 22Al(OH) 3 Al2O33H 2O。= = = = = (3)制备：向铝盐溶液中加入氨水，离子方程式为Al3 3NH 3H2O=Al(OH)33NH 。 4向偏铝酸盐溶液中通入足量 CO2，离子方程式为AlO CO 22H 2O=Al(OH)3HCO 。 2 33明矾净水原理明矾的化学式为 KAl(SO4)212H2O，其净水的原理涉及的离子方程式表示为Al3 3H 2O Al(OH)3(胶体 )3H 。高考考查层面命题点 1 从铝土矿中提取 Al2O3 的方法铝土矿的主要成分是 Al2O3，含
10、有的杂质是 Fe2O3 和 SiO2，由于 Al2O3 具有两性，而杂质SiO2 是酸性氧化物，Fe 2O3 是碱性氧化物。因而可设计出两种提纯氧化铝的方案。方案一：碱溶法方案二：酸溶法典题示例1工业上用铝土矿(主要成分 为 Al2O3，含 Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：- 6 -下列叙述正确的是( )A试剂 X 可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸B反应过滤后所得沉淀为氢氧化铁C图中所有转化反应都不是氧化还原反应D反应的化学方程式为NaAlO2CO 22H 2O=Al(OH)3NaHCO 3解析：选 D 从工艺流程图上看出，加入的 试剂 X 能将铝土矿中的 Al2O3转化为溶液，且
11、向该溶液中通入过量 Y，可得到 Al(OH)3 沉淀和 NaHCO3，故 X 为 NaOH 溶液，Y 为 CO2。反应为：Al 2O32NaOH =2NaAlO2H 2O。SiO22NaOH= =Na2SiO3H 2O。故反应过滤后得到的沉淀为 Fe2O3，A、B 错误 ；图中转化关系中由 Al2O3 冶炼铝属于氧化还原反应，C 错误。2工业上用铝土矿(主要成分 为 Al2O3xH2O、Fe2O3、SiO2 等)提取纯 Al2O3 作冶炼铝的原料，提取时操作过程如下图，指出图中操作错误的是( )A BC D解析：选 A 由流程图可知，反 应得到的滤液为 NaAlO2 溶液，加入过量盐酸后得到A
12、lCl3 而不是 Al(OH)3 沉淀，应 通入过量 CO2，操作错误；Al(OH) 3 在常温干燥条件下并不发生分解，故操作需要加热，错误。命题点 2 氢氧化铝的制备典题示例1用含有少量 Mg 的 Al 片制取纯净的 Al(OH)3，下列操作中最恰当的组合是( )加盐酸溶解 加 NaOH 溶液 过滤 通入过量 CO2 生成 Al(OH)3 加盐酸生成 Al(OH)3 加过量氨水生成 Al(OH)3A BC D解析：选 C 2Al2OH 2H 2O=2AlO 3H 2， Mg 和 NaOH 溶液不反应， 过滤后 2向 NaAlO2 溶液中通入 过量 CO2 生成 Al(OH)3 沉淀，再过滤就
13、可得到 Al(OH)3。2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：350 g70%H2SO4 溶液，NaOH 固体 240 g，足量铝屑、水(不能用其他 药品) 。- 7 -甲、乙、丙用各自设计的方案制得 Al(OH)3 的质量分别是 W1、W 2、W 3。三种实验方案如下：甲：铝加 NaOH 溶液加 H2SO4 溶液W 1 gAl(OH)3乙：铝加 H2SO4 溶液加 NaOH 溶液W 2 gAl(OH)3丙：Error! W 3 gAl(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(O
14、H)3， W1、W 2、W 3 其质量由大到小的顺序是_。解析：n(NaOH) 6 mol， n(H2SO4) 2.5 mol ，240 g40 gmol 1 350 g70%98 gmol 1甲方案：2Al2NaOH2H 2O=2NaAlO23H 26 mol 6 molAlO H H 2O=Al(OH)3 2过量 2.52 mol 5 mol因此，甲方案最多制得 5 mol Al(OH)3。乙方案：2Al3H 2SO4=Al2(SO4)33H 22.5 mol 2.5 mol13Al2(SO4)36NaOH= =2Al(OH)3Na 2SO42.5 mol 过量 2.5 mol13 23因
15、此，乙方案最多制得 mol Al(OH)3。53丙方案：2Al6H =2Al3 3H 25 mol mol532Al2OH 2H 2O=2AlO 3H 2 26 mol 6 molAl3 3AlO 6H 2O=4Al(OH)3 2mol 过量 mol53 203因此，丙方案最多制得 mol Al(OH)3。203故 W3W 1W 2。- 8 -答案：(1)丙方案 (2) W3W 1W 2方法技巧Al(OH)3 的三种制备方法方法一：可溶性铝盐溶液与过量氨水反应反应原理：Al 3 3NH 3H2O=Al(OH)33NH 4方法二：向可溶性偏铝酸盐溶液中通入过量 CO2反应原理：AlO 2H 2O
16、CO 2=Al(OH)3HCO 2 3方法三：相互促进水解法命题点 3 含铝化合物间的转化关系及应用1Al 3 、AlO 、Al(OH) 3 的转化关系 22可溶性铝盐与强碱(如 NaOH)溶液反应，铝元素的存在形式3应用(1)判断离子共存问题：Al3 与 OH 及 AlO 、CO 、S 2 等弱酸根阴离子或 AlO 与 H 、HCO 以及弱碱 2 23 2 3阳离子 Al3 、Fe 3 等因生成沉淀或发生相互促进的水解反应而不能大量共存。(2)鉴别(利用滴加 试剂顺序不同，现象不同) ：向 AlCl3 溶液中滴加 NaOH 溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解。向 NaOH 溶液中滴加 AlCl
17、3 溶液，开始无明显现象，后产生白色沉淀，沉淀不溶解。(3)分离提纯：利用 Al 能溶于强碱溶液，分离 Al 与其他金属的混合物。利用 Al2O3 能与强碱溶液反应，分离 Al2O3 与其他金属氧化物。利用 Al(OH)3 能与强碱溶液反应，分离 Al3 与其他金属阳离子。- 9 -典题示例1下列除去杂质的方法不正确的是( )A镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥B用过量氨水除去 Fe3 溶液中的少量 Al3CAl(OH) 3 中混有少量 Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量 CO2 后过滤DMgO 中混有少量 Al2O3：加入足量烧碱溶
18、液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到MgO解析：选 B Al(OH)3 不溶于氨水，故向含少量 Al3 的 Fe3 溶液中加入过量氨水时，Fe3 、Al3 均转化为氢氧化物沉淀，达不到除杂的目的。2下列各组物质，不能按 (“ ”表示反应一步完成)关系转化的是( )选项 a b cA Al2O3 NaAlO2 Al(OH)3B AlCl3 Al(OH)3 NaAlO2C Al Al(OH)3 Al2O3D MgCl2 Mg(OH)2 MgO解析：选 C 各选项中物质间的转化为：A 项， Al2O3 NaAlO2 Al(OH) NaOH CO2 3 Al2O3；B 项，AlCl 3 Al(OH)3
19、NaAlO2 AlCl3；D 项， NH3H2O NaOH HCl MgCl2 Mg(OH)2 MgO MgCl2；C 项中， Al 不能一步转化成 Al(OH)3。 NaOH HCl 考点达标层面1判断下列描述的正误(正确的打 “” ，错误的打“”) 。(1)(2014江苏高考)氢氧化铝具有弱碱性，可用于制胃酸中和剂。( )(2)(2014重庆高考)明矾用作净水剂不涉及化学变化。( )(3)(2014江苏高考)向 NaAlO2 溶液中通入过量 CO2 制 Al(OH)3 的离子方程式：CO2AlO 2H 2O=Al(OH)3HCO 。( ) 2 3(4)(2014福建高考)Al(OH) 3
20、既能与稀硫酸反应又能与 NaOH 溶液反应。( )(5)(2013海南高考)明矾的化学式为 Al2(SO4)312H2O。( )(6)(2013江苏高考)明矾溶于水产生 Al(OH)3 胶体的离子方程式：Al 3 3H 2O=Al(OH)33H 。( )(7)(2013大纲卷)明矾溶液中滴入 Ba(OH)2 溶液使 SO 恰好完全沉淀的离子方程式：242Ba2 3OH Al 3 2SO =2BaSO4Al(OH) 3 。( )24- 10 -(8)(2012江苏高考)下列物质的转化在给定条件下能够实现：Al 2O3 NaAlO2(aq) NaOHaq Al(OH)3。( ) CO2 答案：(1
21、) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)2(2015保定市高三模拟)某同学通过系统实验探究铝及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是( )A向氯化铝溶液中滴加过量氨水，最终得到澄清溶液B等质量的铝粉分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应制得等质量的氢气C常温下铝与浓硝酸反应制得大量的 NO2DAlCl 3 溶液加热蒸干得到无水氯化铝晶体解析：选 B Al(OH)3 不溶于氨水，A 错误；常温下铝与浓 HNO3发生“钝化” ，C 错误；蒸发 AlCl3 溶液促 进 AlCl3 的水解得到 Al(OH)3，D 错误。考点三 Error! Al(OH)3 沉淀的图像分析考点精析1四个
22、基本图像(1)可溶性铝盐溶液与 NaOH 溶液反应的图像：操作向可溶性铝盐溶液中逐滴加入 NaOH溶液至过量向 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(有但即溶)出现沉淀渐多最多沉淀不消失图像离子方程式Al3 3OH =Al(OH)3Al(OH)3OH =AlO 2H 2O 2Al3 4OH = AlO 2H 2O 23AlO Al 3 26H2O=4Al(OH)3(2)偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像：操作 向偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过量向稀盐酸中逐滴加入偏铝酸盐溶液至过量- 11 -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)出
23、现沉淀渐多最多沉淀不消失图像离子方程式AlO H H 2O=Al(OH)3 2Al(OH)33H =Al3 3H 2OAlO 4H = Al3 2H 2O 2Al3 3AlO 26H2O=4Al(OH)32.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 1 所示。(2)向 NaAlO2 溶液中逐滴加入 AlCl3 溶液或通入 CO2 至过量，图像如图 2 所示。(3)向 MgCl2、AlCl 3 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 3 所示。(4)向 MgCl2、AlCl 3 混合溶
24、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 4 所示。考项集训1向物质的量浓度均为 1 molL1 的 AlCl3 和盐酸的混合溶液中逐滴滴入 NaOH 溶液，下图 n 表示 Al(OH)3 的物质的量，V 表示 NaOH 溶液的体积 能正确表示这个反应过程的是( )- 12 -解析：选 D 向混合溶液中逐滴滴入 NaOH 溶液，反 应情况分 为三个阶段：第一阶段为OH H =H2O，此时无沉淀产生；第二阶段有白色沉淀产生，反应的离子方程式为Al3 3OH =Al(OH)3；第三阶段滴加 NaOH 溶液至过 量，沉淀逐渐溶解最后完全消失，反应的
25、离子方程式为 Al(OH)3OH =AlO 2H 2O，结合反应方程式及浓度关系可知三个 2阶段消耗 NaOH 物质的量之比为 131。2如图表示 AlCl3 溶液与 NaOH 溶液相互滴加过程中微粒的量的关系曲线，下列判断错误的是( )A线表示 Al3 的物质的量的变化Bx 表示 AlCl3 的物质的量C线表示 Al(OH)3 的物质的量的变化D线表示 AlO 的物质的量的变化 2解析：选 B AlCl3 溶液与 NaOH 溶液混合有两种方式：向 AlCl3 溶液中缓慢滴加 NaOH溶液，开始有沉淀生成后沉淀溶解，且生成沉淀与沉淀溶解消耗的 NaOH 的物质的量之比为31， 显然符合题意，则
26、 x 表示 NaOH 的物质的量，B 项错误；另一种方式是向 NaOH 溶液中缓慢滴加 AlCl3 溶液，开始没有沉淀，后有沉淀生成，与本题图示情况不符。3(2015黄冈高三检测)某无色稀溶液 X 中，可能含有下表所列离子中的某几种。阴离子 CO 、SiO 、AlO 、Cl 23 23 2阳离子 Al3 、Fe 3 、Mg 2 、NH 、Na 4现取该溶液适量，向其中加入某试剂 Y，产生沉淀的物质的量( n)与加入试剂体积( V)的关系如图所示。(1)若 Y 是盐酸，则 oa 段转化为沉淀的离子 (指来源于 X 溶液的，下同)是_，ab段发生反应的离子是_，bc 段发生反应的离子方程式为_。(
27、2)若 Y 是 NaOH 溶液，则 X 中一定含有的阳离子是_，其物质的量之比为_，ab 段反应的离子方程式为_。解析：溶液为无色，说明溶液 X 中不含 Fe3 ；若 Y 为盐酸，由图像的特点判断溶液 X 中一定含有 AlO 、SiO 、CO ，其中 oa 段发生的反应为 ：AlO H H 2O=Al(OH) 2 23 23 23， SiO 2H =H2SiO3，故转化为沉淀的离子为 SiO 、AlO ；ab 段发生的反应为：23 23 2CO H =HCO ，HCO H =H2OCO 2，但仅有 CO 来源于 X 溶液；bc 段发23 3 3 23- 13 -生的反应为：Al(OH) 33H
28、 =Al3 3H 2O。若 Y 为 NaOH 溶液，由图像特点判断溶液中一定含有 Mg2 、Al3 、NH 。其中 oa 段发生反应为：Al 3 3OH =Al(OH) 43，Mg 2 2OH =Mg(OH)2；ab 段发生的反应为：NH OH =NH3H2O；bc 段发生的 4反应为：Al(OH) 3OH =AlO 2H 2O，n(Al3 )n(Mg 2 )n(NH )1(413) 2 4 2214。12答案：(1)SiO 、AlO CO Al(OH) 33H =Al3 3H 2O (2)23 2 23Al3 、Mg 2 、NH 214 NH OH =NH3H2O 4 4以“铝土矿中提炼 A
29、l2O3”为载体串联铝元素的单质及其化合物的性质高考载体(2013大纲卷)铝土矿的主要成分是 Al2O3、Fe 2O3 和 SiO2 等。从铝土矿中提炼 Al2O3 的流程如下：知识串联设计(1)写出反应 1 的化学方程式_。考 查 氧 化 铝 、二 氧 化 硅 的 性 质 (2)滤液中含有 NaAlO2，通入气体 A 后得到 Al(OH)3 沉淀。气体 A 是_。考 查 偏 铝 酸 盐 的 性 质 (3)往 NaAlO2 溶液中通入过量 CO2 时得到的盐是 Na2CO3 还是 NaHCO3？反应的离子方程式为_。考 查 偏 铝 酸 盐 的 性 质 (4)反应之中能否用盐酸代替气体 A？若使
30、用过量盐酸，则反应的离子方程式为_。考 查 AlOH3的 性 质 (5)煅烧 B 的化学方程式为_。考 查 AlOH3的 性 质 (6)铝在生产生活中的用途非常广泛，请列举一例并说明利用了铝的何种性质？- 14 -_。 考 查 铝 的 性 质 与 应 用 (7)电解氧化铝制铝的化学方程式为_ 。电解时为什么要加入冰晶石？_。考 查 铝 的 冶 炼 (8)铝锅不宜长时间存放酸性或碱性食物的原因是什么？_。试分别写出 Al 与盐酸、NaOH 溶液反应的离子方程式：_，_。考 查 铝 的 性 质 答案：(1)Al 2O32NaOH= =2NaAlO2H 2O、SiO22NaOH= =Na2SiO3H
31、 2O(2)CO2(3)得到 NaHCO3 AlO CO 22H 2O=Al(OH)3HCO 2 3(4)不能 AlO 4H =Al3 2H 2O 2(5)2Al(OH)3 Al2O33H 2O= = = = = (6)铝的用途广泛，如：用铝合金可以制造飞机、汽车等(利用铝的密度小)；可以制导线(利用铝的导电性)；可以制炊具( 利用铝的导热性) ；可以冶炼难熔金属( 利用铝的还原性)等(7)2Al2O3 4Al3O 2= = = = =电 解 冰 晶 石由于 Al2O3 的熔点很高，直接加热使其熔化需要消耗大量能量，在氧化铝中添加冰晶石(Na3AlF6)，能使氧化铝熔化温度降低，从而减少了电解过程中能量的消耗(8)铝锅表面的氧化物膜及铝均能与酸、碱反应而被腐蚀2Al6H =2Al3 3H 22Al2OH 2H 2O=2AlO 3H 2 2
