第03讲 铝及其重要化合物（复习课件）（全国通用）2026年高考化学一轮复习讲练测

第03讲 讲师：xxx 铝及其重要化合物 1 01 考情解码·命题预警 智能导览·极速定位 02 体系构建·思维可视 03 核心突破·靶向攻坚 04 真题溯源·考向感知 考点一 铝及其化合物 知识点1 铝 知识点2 氧化铝 知识点3 氢氧化铝 知识点4 常见的铝盐 考向1 考查铝的性质和用途 考向2 考查重要铝的化合物性质 考点二 “铝三角”与铝图象 知识点1 铝及其化合物相互转化 知识点2 重要的铝图像 考向1 铝的“价-类”二维图 考向2 铝图像 考点三 工业制备铝的工艺流程 知识点1 工业制铝的工艺流程—碱溶法 知识点2 工业制铝的工艺流程—酸溶法 考向 工业制备铝的工艺流程分析 01 考情解码·命题预警 考情解码·命题预警 考点要求 考察形式 2025年 2024年 2023年 铝及其化合物的性质 选择题 非选择题 山东卷T2，2分 浙江1月卷T3，3分安徽卷T1，3分 广东卷T14，3分 浙江6月卷T2，3分 浙江6月卷T4，3分浙江卷T7，3分 天津卷T4，3分湖南卷T7，3分 冶炼铝的工艺流程 选择题 非选择题 陕晋宁青卷T3，3分 —— —— 4 考情解码·命题预警 考情分析 1．从命题题型和内容上看，铝及其化合物的性质与应用是高考重要的命题点。一方面考查铝及其化合物的性质在日常生活、生产中的应用，另一方面以“铝三角”转化关系为载体，考查图像分析和计算能力等。 2．从命题思路上看，可能会在选择题或化工流程图题中考查金属镁、铝、氧化铝、氢氧化铝的性质与应用，如化学方程式或离子方程式的正误判断，或在化工流程图中考查铝及其重要化合物的的转化或去除，题目难度中等偏大。 复习目标 1．能列举、描述、辨识铝及其化合物重要的物理和化学性质及实验现象。 2．能根据铝及其化合物的性质分析实验室、生产、生活及环境中的某些常见问题，说明妥善保存、合理使用化学品的常见方法。 3．能说明铝及其化合物的应用对社会发展的价值、对环境的影响。 4．了解铝土矿制备铝的工艺流程原理。 5 02 体系构建·思维可视 知识导图·思维引航 铝 铝及其重要化合物 氧化铝 氢氧化铝 工业制备铝的工艺流程 存在：地壳中含量最多的金属元素，自然界中的铝全部以化合态存在 物理性质：银白色、导电性、导热性、延展性、密度较小、质软 化学性质： 与非金属反应（如氧气、氯气等） 与酸反应 与碱反应 物理性质：白色固体、难溶于水、硬度大、熔点很高、是优良耐火材料 化学性质 与酸反应 与碱反应 电离、酸式电离、碱性电离 与酸反应 与碱反应 碱溶法 酸溶法 03 核心突破·靶向攻坚 考点一 铝及其化合物 知识点1  铝 1、金属铝的结构、存在和性质 结构 铝的原子结构示意图为： 存在 铝是地壳中含量______的金属元素，自然界中的铝全部以__________存在 物理性质 ______色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和传热性等， 密度较______，质地柔软 化学性质 通性 非金属单质反应 4Al＋3O2 === 2Al2O3 (致密氧化铝薄膜，可保护内部金属) 非氧化性酸反应 2Al＋6H＋ ＝ 2Al3＋＋3H2↑ 点燃 最多 化合态 银白 小 考点一 铝及其化合物 知识点1  铝 1、金属铝的结构、存在和性质 化学性质 通性 盐反应 2Al＋3Cu2＋ ＝ 2Al3＋＋ 3Cu 水反应 2Al＋6H2O === 2Al(OH)3＋3H2↑ 特性 钝化 室温下，铝在__________、__________中，表面形成一层致密的氧化物膜，保护内部的金属不再与酸反应 与碱反应 2Al＋2NaOH＋6H2O＝_______________________ 2Al＋2OH－＋6H2O＝_______________________ ▲ 浓硫酸 浓硝酸 2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ 2[Al(OH)4]-＋3H2↑ 考点一 铝及其化合物 知识点1  铝 2．铝热反应 实验装置 实验现象 ①、镁带剧烈_______，放出大量的_____，并发出耀眼的_____，氧化铁与铝粉在较高温度下发生剧烈的反应；②、纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中 实验结论 高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的____：_______________________________ 原理应用 ①制取熔点较_______、活动性______于Al的金属，如铁、______、锰、______等， 3MnO2＋4Al ______________________________ ②金属_________，如野外__________________等 燃烧 热 白光 热 Fe2O3＋2Al === 2Fe＋Al2O3 高温 高 弱 铬 钨 === 3Mn＋2Al2O3 高温 焊接 焊接钢轨 考点一 铝及其化合物 知识点1  铝 3．铝与酸或碱反应生成H2的量的关系 2Al＋6HCl = 2AlCl3＋3H2↑ 2Al＋2NaOH＋6H2O = 2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ (1) 等质量的铝与足量的盐酸、氢氧化钠溶液分别反应 ①、产生H2的物质的量_________ ②、消耗H＋、OH－的物质的量之比为n(H＋)∶n(OH－)＝ _________ 相等 3 : 1 考点一 铝及其化合物 知识点1  铝 3．铝与酸或碱反应生成H2的量的关系 2Al＋6HCl = 2AlCl3＋3H2↑ 2Al＋2NaOH＋6H2O = 2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ (2) 足量的铝分别与等物质的量的HCl和NaOH反应 ①、消耗Al的物质的量之比为__________ ②、生成H2的物质的量之比为__________ 1 : 3 1 : 3 考点一 铝及其化合物 知识点1  铝 3．铝与酸或碱反应生成H2的量的关系 2Al＋6HCl = 2AlCl3＋3H2↑ 2Al＋2NaOH＋6H2O = 2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ (3) 一定量的铝分别与一定量的盐酸、氢氧化钠溶液反应 若产生氢气的体积比为 ＜必定 ①、铝与盐酸反应时，铝过量而_________不足 ②、铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而_________过量 NaOH HCl 考点一 铝及其化合物 知识点1  铝 【得分速记 】 ① 铝是活泼金属，但铝的抗腐蚀性强，因为铝的表面有一层致密的氧化物薄膜。由于Al2O3的熔点高于Al的熔点，故在酒精灯上加热铝箔直至熔化，熔化的铝并不滴落 ② 铝热反应不仅指铝与Fe2O3反应，铝热反应置换的金属为金属活动性比铝弱的难熔金属 ①、铝热反应是在高温干态下进行的置换反应，铝只能与金属活动性顺序中排在铝之后的金属的氧化物反应 ②、铝热反应会放出大量的热(这一特性常出现在推断题中)。Mg条、KClO3的作用是产生高温，引发铝热反应 ③、铝热反应不能用来冶炼大量的金属铁、铜等(要考虑冶炼成本) 考点一 铝及其化合物 知识点1  铝 【得分速记 】 ③ 常温下铝不能溶于浓硫酸和浓硝酸，不是不反应，而是发生钝化，在表面生成一层致密的氧化膜，阻止反应继续进行 ④ 铝既能与酸溶液反应，又能与强碱溶液反应，但是铝不是两性金属，它是一种活泼金属，表现强还原性 ⑤ 铝热剂着火时不能用水灭火，应用沙土盖灭 考点一 铝及其化合物 知识点1  铝 【得分速记 】 ⑥ 工业上冶炼Al用电解熔融Al2O3的方法而不用AlCl3作原料的原因是AlCl3是共价化合物，熔融态不导电 ⑦ 能与铝反应生成H2的溶液，可能是酸性溶液，也可能是碱性溶液 ⑧ 等质量的铝与足量的酸或碱溶液反应，生成H2的量相同 ⑨ 等物质的量的酸和碱与足量的铝反应，生成H2的量由酸和碱的物质的量决定 考点一 铝及其化合物 知识点2  氧化铝 2．铝热反应 物理 性质 ______色固体，难溶于水，硬度_____，熔点很_____，是优良___________材料 化学 性质 与酸反应 Al2O3＋6HCl ＝ 2AlCl3＋3H2O Al2O3＋6H＋ ＝ 2Al3＋＋3H2O 与碱反应 Al2O3＋2NaOH+3H2O＝____________________ Al2O3＋2OH－+3H2O＝______________________ 用途 制造耐火、耐高温器材、工业冶炼铝、可以制作各种宝石 白 大 高 耐火 2Na[Al(OH)4] 2[Al(OH)4]- 考点一 铝及其化合物 知识点2  氧化铝 【得分速记 】 ① 与酸反应：Al2O3＋6H＋ = 2Al3＋＋3H2O ② 与碱反应：Al2O3＋2OH－+3H2O＝2[Al(OH)4]- 这里的酸碱是指强酸、强碱 考点一 铝及其化合物 知识点3  氢氧化铝 物理 性质 白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性 电离 方程式 ___________________ ⇄ Al(OH)3 ⇄ ________________ (______式电离) 化学 性质 与酸反应 Al(OH)3＋3HCl ＝ AlCl3＋3H2O Al(OH)3＋3H＋ ＝ Al3＋＋3H2O 与碱反应 Al(OH)3＋NaOH＝_________________ Al(OH)3＋OH－＝_______________ 不稳定性 2Al(OH)3 === Al2O3＋3H2O AlO2- + H+ + H2O Al3+ + 3OH+ 碱 Na[Al(OH)4] [Al(OH)4]- ▲ 考点一 铝及其化合物 知识点3  氢氧化铝 制备 铝盐与足量氨水 Al3＋＋3NH3·H2O＝__________________ 偏铝酸盐与足量CO2 AlO2－＋CO2＋2H2O＝__________________ 用途 氢氧化铝胶体有较强的吸附性，可用于_________ 氢氧化铝碱性不强，可以用作胃酸中和剂 净水 Al(OH)3↓＋3NH4＋ Al(OH)3↓＋HCO3- 考点一 铝及其化合物 【得分速记 】 知识点3  氢氧化铝 氧化铝和氢氧化铝(能写离子方程式的写离子方程式) 名称 氧化铝(Al2O3) 氢氧化铝[Al(OH)3] 物理性质 白色固体，熔点很高 白色胶状物质，难溶于水 化学 性质 与酸反应 Al2O3＋6H＋ = 2Al3＋＋3H2O Al(OH)3＋3H＋ = Al3＋＋3H2O 与碱反应 Al2O3＋2OH－+3H2O ＝ 2[Al(OH)4]- Al(OH)3＋OH－ = [Al(OH)4]- 加热 不分解 2Al(OH)3 === Al2O3＋3H2O 主要用途 ①做耐高温材料 ②冶炼铝的原料 ①制药 ②Al(OH)3胶体用于净水 ▲ 考点一 铝及其化合物 知识点4  常见的铝盐 1．明矾 (1)、化学式：__________________________，属于复盐 (2)、净水原理：明矾溶于水时发生电离， 电离方程式为：________________________________，其中Al3+发生水解反应， 离子方程式为： ______________________________________， 产生_______________， 其吸附能力很强，可以吸附水中的悬浮杂质并形成沉淀，使水变得澄清 KAl(SO4)2 · 12H2O KAl(SO4)2 = K＋＋Al3＋＋2SO42- Al3＋＋3H2O ⇄ Al(OH)3(胶体)＋3H＋ Al(OH)3(胶体) 考点一 铝及其化合物 【得分速记 】 知识点4  常见的铝盐 ① Al2O3、Al(OH)3是中学阶段接触的唯一与碱反应的金属氧化物和氢氧化物，经常应用到除杂、计算题中，所以一定要熟记这两个反应的离子方程式 ② Al(OH)3具有两性，能溶于强酸(如盐酸)、强碱(如NaOH溶液)，但不溶于弱酸(如H2CO3)、弱碱溶液(如氨水) ③ 由Al(OH)3的两式电离以及与酸和碱反应的离子方程式可知：与酸反应时相当于三元碱，与碱反应时相当于一元酸 ④ 明矾净水只能除去水中的悬浮杂质，不能杀菌消毒，与氯气消毒原理不同 考点一 铝及其化合物 知识点4  常见的铝盐 2．AlCl3的结构与性质 (1)、AlCl3熔点、沸点都很______，且会_________ ，______溶于乙醚等有机溶剂，因为它是一种________型化合物。熔化的AlCl3不易导电，AlCl3晶体属于______晶体，故制备铝时______用AlCl3电解 (2)、AlCl3能与Cl－生成AlCl4-：AlCl3(aq)＋ Cl－(aq) = AlCl4-(aq) (3)、与Al2Cl6类似，AlCl4-、Na3AlF6、Al(OH)4-中均存在配位键 低 易 升华 共价 分子 不 考点一 铝及其化合物 知识点4  常见的铝盐 2．AlCl3的结构与性质 (4)、AlCl3的蒸汽或处于熔融状态时，都以AlCl3________分子形式存在。AlCl3二聚分子的形成原因是铝原子的缺电子结构。AlCl3二聚分子结构示意图如图，其中每个铝原子均为______杂化，各有1条空的轨道，氯原子处于以铝原子为中心的四面体的4个顶点位置。分子中有桥式氯原子存在，桥式氯原子在与其中一个铝原子成σ键的同时，与另一个铝原子的空轨道发生配位，形成σ配位键。 二聚 sp3 考点一 铝及其化合物 考向1  考查铝的物质和用途 【例1】下列关于铝单质的叙述中正确的是( ) A．由于铝在空气中不会锈蚀，所以铝制品的使用寿命都很长 B．由于铝具有强还原性，所以常用铝来冶炼某些高熔点金属 C．常温下，铝被浓硫酸钝化，所以可用浓硫酸除去铝表面的铜镀层 D．由于铝的导电性能比铜强，所以常用铝制造电线、电缆 B 铝在空气中与O2反应，生成致密的氧化膜，这个过程属于锈蚀，A错误 常温下铜与浓硫酸不反应，因此无法出去铜镀层，C错误 铝的导电性比铜弱，常用铝制造电线是因为铝价格更低，D错误 【变式训练1· 变载体】研究发现由铝原子构成的Al16-、Al17-和Al18-团簇阴离子都能与水自发反应产生氢气。下列说法正确的是( ) B 考点一 铝及其化合物 考向1  考查铝的物质和用途 A．Al16-、Al17-和Al18-互为同位素 B．Al16-与水反应时作还原剂 C．Al17-是由铝原子通过离子键结合而成 D．1mol的Al18-含 6.02 × 1023个电子 【变式训练1· 解析】 A项，同位素是指同一元素不同核素的关系，该三者团簇阴离子是多原子聚集体，A错误； B项，Al16-与水反应产生氢气，则Al16-作还原剂，B正确； C项，团簇是原子、分子或离子通过物理或化学结合力组成的，不是简单的由铝原子通过离子键结合而成，C错误； D项，1mol的Al18-所含电子数是(13×18+1)×6.02 ×1023 ，D错误；故选B 【变式训练2· 变题型】下列由实验现象得出正确结论的是( ) D 考点一 铝及其化合物 考向1  考查铝的物质和用途 选项 实验现象 结论 A 把相同大小的铝片和镁片分别投入相同浓度的NaOH溶液中，铝溶解有气泡产生，而镁没有任何变化 铝的金属性比镁强 B 取一块铝箔，用酒精灯点燃；铝箔只熔化成液体而没有滴落 铝不易燃烧 C 向氯化铵溶液中投入一铝片：铝片上产生大量气泡 该气体是氨气 D 向氯化铝溶液中逐滴滴加NaOH溶液至过量：先产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最后沉淀完全消失 氢氧化铝能溶于强碱溶液 【变式训练2· 解析】 考点一 铝及其化合物 考向1  考查铝的物质和用途 金属性的强弱可根据金属与酸反应时金属失电子的能力强弱判断，而不是与碱反应，故A错误 没有滴落表明氧化铝的熔点高，故B错误 氯化铵溶液显酸性，与铝反应时放出氢气，故C错误 氯化铝和氢氧化钠溶液反应先生成氢氧化铝白色沉淀，氢氧化铝再和氢氧化钠溶液反应生成可溶性的偏铝酸钠，故D正确 【变式训练3 · 逻辑思维与科学建模】用图1所示的原电池装置进行实验，闭合 后用灵敏电流计测得电流随时间的变化如图2所示。t＞t1时，Mg表面有气泡产生，Al质量减小，下列分析不正确的是( ) 考点一 铝及其化合物 考向1  考查铝的物质和用途 A．t＜t1，Mg为负极 B．t＞t1， 上产生的气体为H2 C．t＞t1，负极反应：Al-3e-+3OH-=Al(OH)3 D．实验过程中，正极均有OH-生成 C 【变式训练3· 解析】 考点一 铝及其化合物 考向1  考查铝的物质和用途 t＞t1时，Mg表面有气泡产生，Al质量减小，此时Al作负极，Mg作正极，原电池反应为 2Al＋2OH-＋6H2O = [Al(OH)4]-＋3H2↑，由图可知，t1时刻电流的方向发生了改变，则t＞t1时，Al作正极，Mg作负极，原电池反应为Mg + 2H2O = Mg(OH)2↓ + H2↑ 。A项，t＜t1，Mg为负极，故A正确； B项，由分析知，t＞t1，Mg作正极，发生还原反应，还原产物为氢气，由电池反应式可知Mg上产生的气体为H2，故B正确； C项，t＞t1，Al作负极，负极反应：Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]-，故C错误； D项，t＜t1时，Al作正极，正极反应式为2H2O+2e-=H2↑＋2OH-，t＞t1，Mg作正极，正极反应式为2H2O+2e-=H2↑＋2OH-，故实验过程中，正极上均为水电离出的氢离子得电子生成氢气，同时有OH-生成，故D正确；故选C。 考点一 铝及其化合物 考向2  考查重要铝的化合物性质 【例2】下列生活中Al及其化合物相关反应的离子方程式书写不正确的是( ) B A．胃舒平[主要成分为Al(OH)3]治疗胃酸过多：Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O B．泡沫灭火器灭火原理：2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑ C．某主要成分为苛性钠、铝粉的管道疏通剂：2Al＋2OH-＋6H2O = [Al(OH)4]-＋3H2↑ D．明矾净水原理：Al3＋＋3H2O ⇄ Al(OH)3（胶体)＋3H＋ 胃酸主要成分为HCl,强酸可拆，胃舒平主要成分为Al(OH)3，固体不拆，A正确 碳酸氢钠与硫酸铝反应，Al3++3HCO3- = Al(OH)3↓+3CO2↑,B错误 过量NaOH与Al反应，C正确 明矾净水原理：明矾电离出的Al3+水解生成胶体，具有吸附性，D正确 【变式训练1· 变题型】下列通过制取硫酸铝、氢氧化铝获得氧化铝的装置和原理能达到实验目的的是( ) C 考点一 铝及其化合物 考向2  考查重要铝的化合物性质 【变式训练1· 解析】 常温下浓硫酸能使铝钝化，得不到硫酸铝，A项错误； 过量氢氧化钠溶液与硫酸铝溶液反应生成偏铝酸钠，得不到氢氧化铝，B项错误； 氢氧化铝不溶于水，可通过过滤的方法使其与溶液分离，且过滤操作正 确，C项正确； 灼烧固体用坩埚，不能用蒸发皿，D项错误。 【变式训练2· 变考法】下列有关明矾[KAl(SO4)2·12H2O]的说法不正确的是( ) D 考点一 铝及其化合物 考向2  考查重要铝的化合物性质 【变式训练2· 解析】 A项，明矾水溶液中由于铝离子水解显酸性，A正确； B项，基态钾原子价电子排布式为4s1，钾元素位于周期表的s区，B正确； C项，SO42-中S原子价层电子对数为4、是sp3杂化，所以空间结构名称为正四面体形，C正确； D项，自来水厂常用明矾来净化水，不能杀菌消毒，D错误；故选D。 A．明矾水溶液呈酸性 B．钾元素位于周期表的s区 C． SO42-空间结构名称为正四面体形 D．自来水厂常用明矾来杀菌消毒 【变式训练3· 元素化合物与反应原理融合】常温下，向10.0mL浓度均为0.1mol/L的AlCl3和FeCl3混合溶液中加入NaOH固体，溶液中金属元素有不同的存在形式，它们的物质的量浓度与NaOH物质的量关系如图所示，测得a、b两点溶液的pH分别为3.0，4.3，下列叙述错误的是( ) 已知： ①、Ksp[Al(OH)3]>Ksp[Fe(OH)3]； ② 、Al3+(aq) + 4OH-(aq) ⇄ [Al(OH)4]-(aq),298K时，K=1.1×1033 考点一 铝及其化合物 考向2  考查重要铝的化合物性质 A．c点溶液pH约为12.7 B．曲线Ⅱ代表Al3+ C．在Al(OH)3和Fe(OH)3共沉淀的体系中 D. Al(OH)3(s) + OH-(aq) ⇄ [Al(OH)4]-(aq)的平衡常数K1为1.1×10-1.1 A 【变式训练3· 解析】 由题意可知，氢氧化铝的溶度积大于氢氧化铁，a、b两点溶液的pH分别为3.0，4.3说明曲线I代表铁离子、曲线Ⅱ代表铝离子，则由图可知，氢氧化铁的溶度积Ksp[Fe(OH)3]=10-5×(10-11mol/L)3=10-38、氢氧化铝溶度积Ksp[Al(OH)3]=10-5×(10-9.7mol/L)3=10-34.1。 A项，由图可知，c点溶液中铝元素的物质的量为0.1mol，说明溶液中铝元素的存在形式为四羟基合铝离子，根据Al3+(aq) + 4OH-(aq) ⇄ [Al(OH)4]-(aq)，1033，此时溶液中的Al3+离子浓度可以看成1.0×10 -5，c(OH-)≈10-7.25mol/L, pH约为6.25，A错误； B项，根据分析可知，曲线Ⅱ代表Al3+，B正确； C项，在氢氧化铝和氢氧化铁共沉淀的体系中==103.9 ,C正确； D项，由方程式可知，平衡常数K1== =Ksp[Al(OH)3]×K = 1.1×10-1.1， ，D正确；故选A。 考点一 铝及其化合物 考向2  考查重要铝的化合物性质 考点二 “铝三角”与铝图象 知识点1  铝及其化合物相互转化 1．Al3＋、Al(OH)3、[Al(OH)4]－之间的转化关系 [Al(OH)4]－ Al(OH)3 Al3+ （5）①过量CO2、②少量H+ （6）过量OH- （4）过量H+ （3）过量OH- （2）过量H+ （1）①氨水、 ②[Al(OH)4]-、 ③少量OH- 考点二 “铝三角”与铝图象 知识点1  铝及其化合物相互转化 1．Al3＋、Al(OH)3、[Al(OH)4]－之间的转化关系 ①、Al3＋＋3NH3 · H2O = Al(OH)3↓＋3NH4+ ②、Al3＋＋3[Al(OH)4]－ = 4Al(OH)3↓ ③、Al3＋＋3OH－ = Al(OH)3↓ （1） （2） Al(OH)3＋3H＋ = Al3＋＋3H2O （3） Al3＋＋4OH－ = [Al(OH)4]－ 考点二 “铝三角”与铝图象 知识点1  铝及其化合物相互转化 1．Al3＋、Al(OH)3、[Al(OH)4]－之间的转化关系 （4） [Al(OH)4]－＋4H＋ = Al3＋＋4H2O ①、[Al(OH)4]－＋CO2 = Al(OH)3↓＋HCO3- ②、[Al(OH)4]－＋H＋ = Al(OH)3↓＋H2O （5） （6） Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－ 考点二 “铝三角”与铝图象 知识点1  铝及其化合物相互转化 2．铝三角的应用 ①、由Al3＋制备Al(OH)3， 宜用Al3＋与氨水反应：Al3＋＋3NH3·H2O=______________________ ②、由NaAlO2制备Al(OH)3 宜用CO2与AlO反应：2H2O＋AlO2-＋CO2=______________________ ③、从节约原料角度，由Al制备Al(OH)3，宜用1/4 Al制备Al3＋，3/4 Al制备AlO2- ， 然后将二者混合：Al3＋＋3AlO2- ＋6H2O = ______________________ (1) 选择制备Al(OH)3的最佳途径 Al(OH)3↓＋3NH4+ Al(OH)3↓＋HCO3- 4Al(OH)3↓ 考点二 “铝三角”与铝图象 知识点1  铝及其化合物相互转化 2．铝三角的应用 (2) 有关离子共存问题 ①、与Al3＋不能大量共存的(阴)离子有：OH－、AlO2-、HS－、SiO32-、CO32-、HCO3-、SO32-等 ②、与AlO2-不能大量共存的(阳)离子有：H＋、Al3＋、NH4+、Fe2＋、Fe3＋等 ③、 AlO2-与HCO3-因发生(相对)强酸制弱酸的反应而不能共存 考点二 “铝三角”与铝图象 知识点1  铝及其化合物相互转化 2．铝三角的应用 (3) 分析离子反应顺序 ①、向含有Al3＋、NH4+ 、H＋的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，反应顺序是： Ⅰ、H＋＋OH－ = H2O Ⅱ、Al3＋＋3OH－ = Al(OH)3↓ (若先与NH4+反应，则生成的NH3·H2O又使Al3＋沉淀 且生成NH4+) Ⅲ、NH4+ ＋OH－=NH3·H2O[若先溶解Al(OH)3，则产生的AlO2-又与NH4+生成沉淀] Ⅳ、Al(OH)3＋OH－ = [Al(OH)4] 考点二 “铝三角”与铝图象 知识点1  铝及其化合物相互转化 2．铝三角的应用 (3) 分析离子反应顺序 ②、向含有AlO2- 、 CO32- 、OH－的混合溶液中逐滴加入盐酸，反应顺序是： Ⅰ、OH－＋H＋ = H2O Ⅱ、[Al(OH)4]－＋H＋ = Al(OH)3↓+ H2O ([Al(OH)4]－比CO32-先反应) Ⅲ、 CO32- ＋H＋ = HCO3- Ⅳ、 HCO3- ＋H＋ = CO2↑＋H2O[HCO比Al(OH)3先反应] Ⅴ、Al(OH)3＋3H＋ = Al3＋＋3H2O 考点二 “铝三角”与铝图象 知识点2  重要的铝图象 1．可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像(从上述转化关系中选择符合图像变化的离子方程式，下同) 操作 可溶性铝盐溶液中逐滴 加入NaOH溶液至过量 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 方程式 序号 AB：(1)③ BD：(6) AB：(3) BC：(1)② 考点二 “铝三角”与铝图象 知识点2  重要的铝图象 2．偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像 操作 偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀 盐酸至过量 稀盐酸中逐滴加入偏铝酸盐溶液至过量 现象 立即产生白色沉淀→渐多 →最多→渐少→消失 无沉淀→出现沉淀→渐多 →最多→沉淀不消失 图像 方程式 序号 AB：(5)② BC：(2) AB：(4) BC：(1)② 考点二 “铝三角”与铝图象 知识点2  重要的铝图象 3．突破Al(OH)3沉淀图像三个秘诀 (1)、明晰横、纵坐标含义，然后通过曲线变化特点分析反应原理 (2)、掌握Al3＋、Al(OH)3、AlO2-三者之间的转化比例 考点二 “铝三角”与铝图象 知识点2  重要的铝图象 3．突破Al(OH)3沉淀图像三个秘诀 (3)、明晰Al3＋溶液中加碱(OH－)的几种常见变形图像，如： 图A，n(H＋)∶n(Al3＋)＝___________， 图B，若已知原溶液中含有Mg2＋。则可推出：n(Mg2＋)∶n(Al3＋)＝____________ 图C，若已知原溶液中含有H＋和Mg2＋，则可推导出：n(H＋)∶n(Al3＋)∶n(Mg2＋)=_________ 2 : 1 1 : 1 2 : 1 : 1 【得分速记】有关Al(OH)3的计算 考点二 “铝三角”与铝图象 知识点2  重要的铝图象 (1)、求产物Al(OH)3的量 ① 当n(OH－) ≤ 3n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝n(OH－) ② 当3n(Al3＋)<n(OH－)<4n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝4n(Al3＋)－n(OH－) ③ 当n(OH－) ≥ 4n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝0，无沉淀 【得分速记】有关Al(OH)3的计算 考点二 “铝三角”与铝图象 知识点2  重要的铝图象 (2)、求反应物碱的量 ① 若碱不足(Al3＋未完全沉淀)：n(OH－)＝3n[Al(OH)3] ② 若碱使生成的Al(OH)3部分溶解：n(OH－)＝4n(Al3＋)－n[Al(OH)3] 考向1  铝的“价-类”二维图 【例1】(2025·辽宁名校联盟高三调研)如图是铁或铝及其相应化合物的“价—类二维图”，下列说法正确的是( ) 考点二 “铝三角”与铝图象 A．基态铁、铝原子的未成对电子数目之比为4：3 基态铁的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2， 未成对电子数为4， 基态铝的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p1， 未成对电子数为1， 则基态铁、铝原子的未成对电子数目之比为4：1，故A错误 考向1  铝的“价-类”二维图 【例1】(2025·辽宁名校联盟高三调研)如图是铁或铝及其相应化合物的“价—类二维图”，下列说法正确的是( ) 考点二 “铝三角”与铝图象 B B．均可通过Y→X制备铁、铝的单质 Y为氧化物，价态为+3价，对应的是Fe2O3、Al2O3 CO还原氧化铁制取铁单质 电解熔融氧化铝制取铝单质 B正确 考向1  铝的“价-类”二维图 【例1】(2025·辽宁名校联盟高三调研)如图是铁或铝及其相应化合物的“价—类二维图”，下列说法正确的是( ) 考点二 “铝三角”与铝图象 B C．均可以通过一步反应实现Y与Z的相互转化 Z为氢氧化物，价态为+3价，对应的是Fe(OH)3、Al(OH)3 Fe2O3、Al2O3均不能溶于水，因此均不能通过一步反应实现Y→Z的转化，C错误 考向1  铝的“价-类”二维图 【例1】(2025·辽宁名校联盟高三调研)如图是铁或铝及其相应化合物的“价—类二维图”，下列说法正确的是( ) 考点二 “铝三角”与铝图象 B D．含有铁或铝元素的W的溶液均易水解且使溶液呈酸性 W为盐溶液，价态为+3价 当W为偏铝酸盐时，溶液水解呈碱性，D错误 【变式训练1· 变载体】“价类”二维图体现了元素的分类观、转化观，下图是Al及其部分化合物的“价类”二维图。下列说法错误的是( ) B 考向1  铝的“价-类”二维图 考点二 “铝三角”与铝图象 A．反应③④⑤⑥⑦均属于复分解反应 B．反应①⑥所加试剂可能相同 C．物质的类别处“ ”代表偏铝酸盐 D．反应④⑤均可以通过加入盐酸实现转化 【变式训练1· 解析】 根据“价类二维图”可知a为Al，b为Al2O3，c为铝盐，e为Al(OH)3，c与d，d与e可以相互转化，则d为偏铝酸盐。 A项，反应③是铝盐转化为偏铝酸盐，其离子方程式为Al3+＋4OH－= [Al(OH)4]－，反应④是偏铝酸盐转化为铝盐，离子方程式为[Al(OH)4]－＋4H＋=Al3＋＋4H2O，反应⑥是铝盐转化为碱，离子方程式为Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓，反应⑦是碱转化为偏铝酸盐，离子方程式为Al(OH)3＋OH－= [Al(OH)4]－，上述反应均为复分解反应，故A正确； B项，反应①是铝转化为铝盐，加酸可以实现转化，反应⑥是铝盐转化为氢氧化铝，加入碱实现转化，两反应所加试剂不可能相同，故B错误； C项，根据价类二维图可知，d为偏铝酸盐，故C正确； D项，反应④是偏铝酸盐转化为铝盐，离子方程式为[Al(OH)4]－＋4H＋=Al3＋＋4H2O，反应⑤是偏铝酸盐转化为碱，离子方程式为[Al(OH)4]－＋H＋=Al(OH)3↓＋H2O均可以通过加酸实现转化，故D正确；故选B。 考向1  铝的“价-类”二维图 考点二 “铝三角”与铝图象 考向2  铝图像 【例2】室温下，在0.2 mol·L－1 Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0 mol·L－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( ) 考点二 “铝三角”与铝图象 A．a点时，溶液呈酸性的原因是Al3＋水解， 离子方程式为：Al3＋＋3OH－ ⇄ Al(OH)3 a点时，即为Al2(SO4)3溶液 Al3＋水解方程：Al3＋＋3H2O ⇄ Al(OH)3＋3H＋ A错误 考向2  铝图像 【例2】室温下，在0.2 mol·L－1 Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0 mol·L－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( ) 考点二 “铝三角”与铝图象 B．a～b段，溶液pH增大，Al3＋浓度不变 a～b段：滴入的NaOH溶液中和了水解生成的H＋ → c(H＋)减小，溶液pH增大 但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，B错误 考向2  铝图像 【例2】室温下，在0.2 mol·L－1 Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0 mol·L－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( ) 考点二 “铝三角”与铝图象 C C．b～c段，加入的OH－主要用于生成Al(OH)3沉淀 主要发生反应：Al3＋＋3OH－ = Al(OH)3↓ C正确 考向2  铝图像 【例2】室温下，在0.2 mol·L－1 Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0 mol·L－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( ) 考点二 “铝三角”与铝图象 C D．d点时，Al(OH)3沉淀开始溶解 c点后pH变化较快原因： Al3＋沉淀完全，Al(OH)3未溶解而c(OH－)增大 d点前pH变化较缓慢的原因： Al(OH)3＋OH－ = AlO2－＋2H2O d点时，Al(OH)3已完全溶解，D错误 【思维建模】有关氢氧化铝生成的图像分析 考点二 “铝三角”与铝图象 基本坐标图像 实验现象及反应原理 衍生坐标图像 化学反应原理 向铝盐溶液中加强碱 现象：先沉淀后溶解 注：如果向强碱中加铝盐，开始无明显现象，后生成沉淀 Al3＋和Mg2＋(或Fe3＋)混合溶液加碱的反应： Mg2＋＋2OH－= Mg(OH)2↓ Al3＋＋4OH－=AlO2-＋2H2O 61 【思维建模】有关氢氧化铝生成的图像分析 考点二 “铝三角”与铝图象 基本坐标图像 实验现象及反应原理 衍生坐标图像 化学反应原理 向偏铝酸盐溶液加强酸 【现象】:先沉淀后溶 【解注】:如果向强酸中加偏铝酸盐， 开始无明显现象，后生成沉淀 AlO2-和OH－混合溶液加酸的反应： H＋＋OH－= H2O 4H＋＋AlO2-= Al3＋＋2H2O AlO2-和SiO32-混合溶液加酸的反应： SiO32-＋2H＋=H2SiO3↓ 4H＋＋AlO2-=Al3＋＋2H2O 62 【思维建模】有关氢氧化铝生成的图像分析 考点二 “铝三角”与铝图象 基本坐标图像 实验现象及反应原理 衍生坐标图像 化学反应原理 向铝盐溶液中加弱碱 现象：生成沉淀量不断增加，后不变 Al3＋和H＋混合溶液加氨水的反应 H＋＋NH3·H2O = NH4+＋H2O Al3＋＋3NH3·H2O = Al(OH)3↓＋3NH4+ 63 【思维建模】有关氢氧化铝生成的图像分析 考点二 “铝三角”与铝图象 基本坐标图像 实验现象及反应原理 衍生坐标图像 化学反应原理 向偏铝酸盐溶液中加弱酸 现象：生成沉淀量不断增加，后不变 AlO2-和OH－混合溶液通入CO2的反应： 2OH－＋CO2 = CO32-＋H2O AlO2-＋CO2＋2H2O = Al(OH)3↓＋HCO3- 64 考向2  铝图像 【变式训练1· 变考法】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( ) 考点二 “铝三角”与铝图象 B A．①线表示Al3＋的物质的量的变化 B．x表示AlCl3的物质的量 C．③线表示Al(OH)3的物质的量的变化 D．④线表示AlO2-的物质的量的变化 考向2  铝图像 【变式训练1· 解析】 向AlCl3溶液中加入NaOH溶液时， 发生反应Al3＋＋3OH－= Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－= AlO2- ＋2H2O， Al3＋逐渐减小，Al(OH)3逐渐增加后又减少，Al3＋消失后生成AlO2- ，故A、C、D正确； 若向NaOH溶液中加入AlCl3溶液， 发生反应Al3＋＋4OH－ = AlO2- ＋2H2O，3 AlO2- ＋Al3＋＋6H2O= 4Al(OH)3↓， 各微粒的变化曲线都不符合，故B错误。 考点二 “铝三角”与铝图象 考向2  铝图像 【变式训练2 · 逻辑思维与科学建模】向含Al2(SO4)3 和 AlCl3的混合溶液中逐滴加入1 mol/L Ba(OH)2溶液至过量，加入Ba(OH)2溶液的体积和所得沉淀的物质的量的关系如图，下列说法不正确的是( ) 考点二 “铝三角”与铝图象 B A．图中A点生成的沉淀是BaSO4和Al(OH)3 B．原混合液中c[Al2(SO4)3]：c(AlCl3)=1：1 C．AB段反应的离子方程式为：Al3++3OH-=Al(OH)3↓ D．向D点溶液中通入CO2气体，立即产生白色沉淀 考向2  铝图像 【变式训练2 · 解析】 向含Al2(SO4)3 和 AlCl3的混合溶液与Ba(OH)2溶液反应的实质是Al3+与OH-、Ba2+与SO42- 之间的离子反应，如下Ba2++ SO42-═BaSO4↓，Al3++3OH-═Al(OH)3↓，Al(OH)3+OH-═AlO2- +2H2O，假设1molAl2(SO4)3中SO42-完全被沉淀所需Ba(OH)2量为3mol，3molBa(OH)2提供6molOH-，1molAl2(SO4)3中含有2molAl3+，由反应Al3++3OH-═Al(OH)3↓可知，1molAl2(SO4)3中的Al3+和SO42- 均沉淀完全，故从起点到A点，可以认为是硫酸铝与氢氧化钡恰好发生反应生成3molBaSO4、2molAl(OH)3沉淀，A点时SO42-完全沉淀，AB为氯化铝与氢氧化钡的反应，B点时溶液中Al3+完全沉淀，产生沉淀达最大值，溶液中溶质为BaCl2，BC为氢氧化铝与氢氧化钡反应，C点时氢氧化铝完全溶解，C点时氢氧化铝完全溶解。 A项，图中A点是Al2(SO4)3和Ba(OH)2的反应，故生成的沉淀是BaSO4和Al(OH)3，A正确； B项，前3LBa(OH)2溶液与溶液中Al2(SO4)3反应，从3L-6L为Ba(OH)2溶液与溶液中AlCl3反应，二者消耗的氢氧化钡的物质的量相等为3L×1mol/L=3mol，由生成硫酸钡可知3n[Al2(SO4)3]=n[Ba(OH)2]，故n[Al2(SO4)3]=1mol，由氯化铝与氢氧化钡生成氢氧化铝可知3n(AlCl3)=2n[Ba(OH)2]=6mol，故n(AlCl3)=2mol，故原溶液中原混合液中c[Al2(SO4)3]：c(AlCl3)=1：2，B错误； C项，AB段为氯化铝与氢氧化钡的反应，故离子方程式为Al3++3OH-═Al(OH)3↓，C正确； D项，D点的溶液中含有AlO2-，通入二氧化碳产生氢氧化铝白色沉淀，D正确；故选B。 考点二 “铝三角”与铝图象 考向2  铝图像 【变式训练3 · 变题型】向盛有10 mL 1 mol·L－1 NH4Al(SO4)2溶液的烧杯中滴加1 mol·L－1 NaOH溶液，沉淀的物质的量随NaOH溶液体积的变化示意图如下： 考点二 “铝三角”与铝图象 (1)、写出m点反应的离子方程式：________________________________。 (2)、若在NH4Al(SO4)2溶液中改加20 mL 1.2 mol·L－1 Ba(OH)2溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为________mol。 NH4+＋OH－ = NH3 · H2O 0.022 考向2  铝图像 【变式训练3 · 解析】 因NH4Al(SO4)2的物质的量为0.01 L×1 mol·L－1＝0.01 mol，Ba(OH)2的物质的量为0.02 L×1.2 mol·L－1＝0.024 mol，产生沉淀的反应有两类，一是SO42-＋Ba2＋=BaSO4↓，n(SO42-)＝0.01 mol×2＝0.02 mol，0.02 mol＜0.024 mol，故n(BaSO4)＝0.02 mol； 二是OH－参与的反应： 考点二 “铝三角”与铝图象 Al3＋ ＋ 3OH－ = Al(OH)3↓ 0.01 mol 0.03 mol 0.01 mol OH－余0.024 mol×2－0.03 mol＝0.018 mol，之后发生反应：NH4+＋OH－= NH3·H2O，n(NH4+)＝0.01 mol，再消耗OH－ 0.01 mol，则剩余OH－为0.018 mol－0.01 mol＝0.008 mol，最后发生沉淀的溶解：Al(OH)3＋OH－=AlO2-＋2H2O，OH－为0.008 mol，溶解Al(OH)3 0.008 mol，则剩余Al(OH)3为0.01 mol－0.008 mol＝0.002 mol。溶液中产生沉淀的物质的量为0.02 mol＋0.002 mol＝0.022 mol 考点三 工业制备铝的工艺流程 知识点1  工业制铝的工艺流程—碱溶法 NaOH 铝土矿 悬浊液 沉淀：Al(OH)3 滤液 较纯的Al2O3 铝 残渣 滤液 过滤 ① ③足量 CO2 过滤 灼烧 ④ 电解 (Ⅰ)冰晶石 (Ⅱ)加热1000℃ (1) ①、③两步骤中可能发生反应的离子方程式 ①、Al2O3＋2OH－ _________________ SiO2＋2OH－ = _________________ 2AlO2-＋H2O SiO32-＋H2O 考点三 工业制备铝的工艺流程 知识点1  工业制铝的工艺流程—碱溶法 NaOH 铝土矿 悬浊液 沉淀：Al(OH)3 滤液 较纯的Al2O3 铝 残渣 滤液 过滤 ① ③足量 CO2 过滤 灼烧 ④ 电解 (Ⅰ)冰晶石 (Ⅱ)加热1000℃ (1) ①、③两步骤中可能发生反应的离子方程式 ③、AlO2-＋CO2＋2H2O = ________________，SiO32-＋2CO2＋2H2O = H2SiO3↓＋2HCO3- Al(OH)3↓＋HCO3- 考点三 工业制备铝的工艺流程 知识点1  工业制铝的工艺流程—碱溶法 NaOH 铝土矿 悬浊液 沉淀：Al(OH)3 滤液 较纯的Al2O3 铝 残渣 滤液 过滤 ① ③足量 CO2 过滤 灼烧 ④ 电解 (Ⅰ)冰晶石 (Ⅱ)加热1000℃ (2) 步骤③中不用盐酸(或H2SO4)酸化的原因 因为AlO2-与酸反应生成的Al(OH)3具有两性，可溶于强酸，不易控制酸的量 CO2廉价而且生成的副产物______________用途广泛，经济效益好 NaHCO3 考点三 工业制备铝的工艺流程 知识点1  工业制铝的工艺流程—碱溶法 NaOH 铝土矿 悬浊液 沉淀：Al(OH)3 滤液 较纯的Al2O3 铝 残渣 滤液 过滤 ① ③足量 CO2 过滤 灼烧 ④ 电解 (Ⅰ)冰晶石 (Ⅱ)加热1000℃ (3) 步骤④中的杂质问题 步骤④中得到较纯的Al2O3，可能含有__________杂质，在电解时它不会影响铝的纯度是因为SiO2的熔点_______，在加热到1000 ℃ 左右时不会_______ SiO2 很高 融化 考点三 工业制备铝的工艺流程 知识点2  工业制铝的工艺流程—酸溶法 铝土矿 Al2O3 滤液 沉淀 ①加盐酸 ③同CO2气体，并控制一定的反应条件，过滤洗涤 沉淀 滤液 ②加过量NaOH 加热过滤 Al(OH)3 NaHCO3 加热 (1) ①、②中可能发生反应的离子方程式 ①、Al2O3＋6H＋ = 2Al3＋＋3H2O， Fe2O3＋6H＋ = 2Fe3＋＋3H2O ②、Al3＋＋4OH－ = AlO2-＋2H2O， Fe3＋＋3OH－ = ______________ Fe(OH)3↓ 考点三 工业制备铝的工艺流程 知识点2  工业制铝的工艺流程—酸溶法 铝土矿 Al2O3 滤液 沉淀 ①加盐酸 ③同CO2气体，并控制一定的反应条件，过滤洗涤 沉淀 滤液 ②加过量NaOH 加热过滤 Al(OH)3 NaHCO3 加热 (2) 步骤②中不用氨水沉淀Fe3＋的原因 Al(OH)3只能溶于__________，不能溶于__________,若用氨水则不能将Fe(OH)3和Al(OH)3分离 强碱 氨水 【例1】工业上用某种氧化铝矿石(含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图，对上述流程中的判断正确的是( ) 考点三 工业制备铝的工艺流程 考向 工业制备铝的工艺流程分析 A．试剂X可以是氨水，沉淀中含有铁的化合物 X是NaOH溶液，Al2O3 → NaAlO2（溶液乙）；Fe2O3 → 沉淀 氨水不与Al(OH)3反应， 无法得到NaAlO2溶液， 因此X不是氨水，A错误 【例1】工业上用某种氧化铝矿石(含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图，对上述流程中的判断正确的是( ) 考点三 工业制备铝的工艺流程 考向 工业制备铝的工艺流程分析 B．工业上可采用Fe还原Al2O3的方法制Al，但成本较高 Fe不如Al活泼 Fe与Al2O3不反应 B错误 【例1】工业上用某种氧化铝矿石(含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图，对上述流程中的判断正确的是( ) 考点三 工业制备铝的工艺流程 C C．反应Ⅱ中CO2可以用CH3COOH溶液代替 CO2溶于水得碳酸，碳酸是弱酸，与NaAlO2反应生成Al(OH)3 醋酸是弱酸 可以用CH3COOH溶液代替 C正确 考向 工业制备铝的工艺流程分析 【例1】工业上用某种氧化铝矿石(含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图，对上述流程中的判断正确的是( ) 考点三 工业制备铝的工艺流程 C D．反应Ⅰ中的反应为：CO2＋2AlO2-＋3H2O = 2Al(OH)3↓＋CO32- X是NaOH溶液，Al2O3 → NaAlO2（溶液乙） Al2O3＋2OH－ = 2AlO2－＋H2O D错误 考向 工业制备铝的工艺流程分析 【变式训练1· 变考法】有关下列流程的判断正确的是( ) D 考点三 工业制备铝的工艺流程 考向 工业制备铝的工艺流程分析 A．流程中涉及的反应均为非氧化还原反应 B．反应②产生的阴离子主要为CO32- C．反应③在实验室中应在蒸发皿中进行 D．反应④的条件是对熔融状态下的反应物进行电解 【变式训练1· 解析】 电解熔融氧化铝制备单质铝属于氧化还原反应，故A错误； 过量二氧化碳和偏铝酸钠溶液反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，反应②产生的阴离子主要为HCO3-，故B错误； 灼烧氢氧化铝固体应该用坩埚，故C错误； 电解熔融氧化铝制备单质铝，反应④是在熔融状态下进行电解，故D正确。 考点三 工业制备铝的工艺流程 考向 工业制备铝的工艺流程分析 【变式训练2· 变载体】镓(Ga)与铝同主族，曾被称为“类铝”，其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。工业制备镓的流程如图所示。下列推断不合理的是( ) 考点三 工业制备铝的工艺流程 考向 工业制备铝的工艺流程分析 A A．向GaCl3溶液中逐滴加入足量稀氨水，先生成沉淀，后沉淀溶解 B．向NaAlO2和NaGaO2溶液中通入适量二氧化碳后得到氢氧化铝沉淀，可知酸性：Al(OH)3＜Ga(OH)3 C．金属镓可以与NaOH溶液反应生成NaGaO2和H2 D．步骤二中不能通入过量的CO2的理由是：CO2＋GaO2-＋2H2O = Ga(OH)3↓＋HCO3- 【变式训练2 · 解析】 镓(Ga)与铝同主族，曾被称为“类铝”，其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。工业制备镓的流程如图，分析可知氧化铝和氧化镓都可以与氢氧化钠溶液反应生成盐，并且二氧化碳可以制取氢氧化铝，却无法与偏镓酸钠反应，可实现铝和镓的分离。 A项，镓(Ga)与铝同主族，曾被称为“类铝”，则其氢氧化物不会溶与弱碱氨水，向GaCl3溶液中逐滴加入足量氨水，有Ga(OH)3沉淀生成，沉淀不溶解，A错误； B项，适量二氧化碳可以制取氢氧化铝，却无法与Na[Ga(OH)4]反应，说明酸性氢氧化铝比氢氧化镓弱，Al(OH)3＜Ga(OH)3，B正确； C项，铝能与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，所以金属镓也可以与NaOH溶液反应生成Na[Ga(OH)4]和氢气，C正确； D项，碳酸溶液为酸性，所以步骤二中不能通入过量的CO2是因为Na[Ga(OH)4]会发生反应生成Ga(OH)3沉淀，CO2＋[Ga(OH)4] -===Ga(OH)3↓＋HCO3- ，D正确；故选A。 考点三 工业制备铝的工艺流程 考向 工业制备铝的工艺流程分析 【变式训练3 · 多步骤反应流程图】我国最新型055型万吨驱逐舰上使用了最新一代国产有源相控阵雷达，采用了最先进的氮化镓(GaN)半导体技术。某工厂利用铝土矿(主要成分为Al2O3、Ga2O3、Fe2O3)为原料制备GaN的流程如下图所示。已知镓与铝同主族，其氧化物和氢氧化物均为两性化合物，能与强酸、强碱溶液反应，NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是（ ） 考点三 工业制备铝的工艺流程 考向 工业制备铝的工艺流程分析 C A．可以通过粉碎铝土矿、搅拌等方法提高“碱溶”效率 B．由过程②、③可知，Ga(OH)3的酸性比Al(OH)3强 C．已知2Ga + 2NH3 2GaN + 3H2, 1molGa与足量NH3反应，转移电子数为3NA D．滤渣1是Fe2O3，生成滤渣2的离子方程式可能为CO2＋2[Al(OH)4] -=2Al(OH)3↓＋CO32-+H2O 1000℃ 考点三 工业制备铝的工艺流程 考向 工业制备铝的工艺流程分析 【变式训练3 · 解析】 以铝土矿(主要成分为Al2O3、Ga2O3、Fe2O3)为原料，制备GaN，流程主线以Ga为主元素，Al2O3、Fe2O3作为杂质被除去，加入NaOH溶液“碱浸”铝土矿，Fe2O3不反应，过滤以滤渣1被除去，Al2O3、Ga2O3与碱反应进入滤液1中，以[Al(OH)4]-、[Ga(OH)4] -形式存在，通入适量CO2生成Al(OH)3沉淀，过滤为滤渣2除去，通入过量CO2生成Ga(OH)3沉淀，最终转化为GaN。A项，粉碎铝土矿、搅拌，可以增大反应物接触面积，提高反应速率的同时提高铝土矿的利用率，A正确；B项，Al2O3、Ga2O3与碱反应，分别以[Al(OH)4]-、[Ga(OH)4] -的形式存在于滤液1中，过程②[Al(OH)4]-与适量CO2反应生成Al(OH)3沉淀，过程③[Ga(OH)4] -与过量CO2反应生成Ga(OH)3沉淀，所以Ga(OH)3的酸性比Al(OH)3强，B正确；C项，生成GaN的化学方程式为: 2Ga + 2NH3 2GaN + 3H2,该反应为可逆反应，1molGa反应不完全，转移电子数小于3NA，C错误；D项，加入GaN溶液“碱浸”铝土矿，Fe2O3不反应，所以滤渣1是Fe2O3，[Al(OH)4]-与适量CO2反应生成滤渣2，滤渣2是Al(OH)3沉淀，离子方程式可能为CO2＋2[Al(OH)4] -===2Al(OH)3↓＋CO32-+H2O，D正确。故选C。 1000℃ 04 真题溯源·考向感知 真题溯源·考向感知 1、(2025•山东卷，2，2分)化学应用体现在生活的方方面面，下列用法不合理的是( ) B A．用明矾净化黄河水 B．用漂白粉漂白蚕丝制品 C．用食醋去除水壶中水垢 D．用小苏打作烘焙糕点膨松剂 【解析】 A项，明矾水解生成氢氧化铝胶体可吸附水中悬浮杂质，可用于净水，用法合理，A正确； B项，漂白粉含次氯酸钙，其强氧化性会破坏蚕丝(蛋白质)结构，导致丝制品损坏，用法不合理，B不正确； C项，食醋中的醋酸与水垢(碳酸钙、氢氧化镁)反应生成可溶物，可用于除水垢，用法合理，C正确； D项，小苏打(碳酸氢钠)受热分解产生CO2使糕点疏松，可用于烘焙糕点，用法合理，D正确；故选B。 88 真题溯源·考向感知 2、(2025·浙江1月卷，3，3分)化学与生产生活密切相关，下列说法不正确的是( ) B A．ClO2具有强氧化性，可用于杀菌消毒 B．聚丙烯是高分子材料，可用作吸水剂 C．Na2CO3溶液呈碱性，可用于除油污 D．硬铝密度小、强度高，抗腐蚀能力强，可用作飞机材料 【解析】 A项，ClO2具有强氧化性，能使蛋白质变性，可用于杀菌消毒，A正确； B项，聚丙烯属于有机合成高分子材料，不含有亲水基团，不能用作吸水剂，B错误； C项，油污可以在碱性环境下水解，Na2CO3溶液由于碳酸根离子的水解，使溶液呈碱性，因此可用于除油污，C正确； D项，硬铝合金具有密度小、强度高的优良特性，其表面会形成致密的氧化膜，抗腐蚀性强，因此可用作航空材料，D正确；故选B。 89 真题溯源·考向感知 3、(2024·广东卷，14，3分)部分含Mg或Al或Fe物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是( ) B A．若a在沸水中可生成e，则a→f的反应一定是化合反应 B．在g→f→e→d转化过程中，一定存在物质颜色的变化 C．加热c的饱和溶液，一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系 D．若b和d均能与同一物质反应生成c，则组成a的元素一定位于周期表p区 90 真题溯源·考向感知 【解析】 A项，若a在沸水中可生成e，此时a为Mg，e为Mg(OH)2，即f为镁盐，a→f的反应有多种，可能为Mg+2HCl=MgCl2+H2↑，该反应属于置换反应，可能为Mg+Cl2 =MgCl2，该反应属于化合反应，综上a→f的反应不一定是化合反应，故A错误； B项，e能转化为d，此时e为白色沉淀Fe(OH)2，d为红褐色沉淀Fe(OH)3，说明在g→f→e→d转化过程中，一定存在物质颜色的变化，故B正确； C项，由题意得，此时能产生丁达尔效应的红棕色分散系为Fe(OH)3胶体，c应为铁盐，加热铁盐的饱和溶液，也有可能直接得到Fe(OH)3沉淀，故C错误； D项，假设b为Al2O3，即d为Al(OH)3，c为铝盐，Al2O3、Al(OH)3与稀盐酸反应均生成铝盐，此时组成a的元素为Al，位于周期表p区；假设b为Fe2O3，即d为Fe(OH)3，c为铁盐，Fe2O3、Fe(OH)3与稀盐酸反应均生成铁盐，此时组成a的元素为Fe，位于周期表d区，故D错误；故选B 91 真题溯源·考向感知 4、(2024·浙江6月卷，2，3分)下列说法不正确的是( ) A A．Al(OH)3呈两性，不能用于治疗胃酸过多 B．Na2O2能与CO2反应产生O2，可作供氧剂 C．FeO有还原性，能被氧化成Fe3O4 D．HNO3见光易分解，应保存在棕色试剂瓶中 【解析】A项，Al(OH)3呈两性，不溶于水，但可以与胃酸反应生成无毒物质，因此其能用于治疗胃酸过多，A不正确； B项，Na2O2能与CO2反应产生O2，该反应能安全发生且不生成有毒气体，故CO2反应产生O2可作供氧剂，B正确； C项，FeO有还原性，其中Fe元素的化合价为+2，用适当的氧化剂可以将其氧化成更高价态的Fe3O4，C正确； D项，见光易分解的物质应保存在棕色试剂瓶中；Fe3O4见光易分解，故其应保存在棕色试剂瓶中，D正确；故选A。 92 真题溯源·考向感知 5、(2023·天津卷，4，3分)下列常见物质及用途，错误的是( ) D A．氢氧化铝可用于治疗胃酸过多 B．SiO2可用于制造光导纤维 C．Fe2O3是铁红，可以用作染料 D．钠起火，可以使用水基灭火器扑灭 【解析】 A项，胃酸中含有HCl，氢氧化铝可以与HCl反应，能用于治疗胃酸过多，A正确； B．SiO2具有良好的光学特性，可用于制造光导纤维，B正确； C．Fe2O3是一种红色粉末，俗称铁红，常用作红色染料，C正确； D．钠能与水反应生成易燃性气体氢气，不能使用水基灭火器扑灭，D错误；故选D。 93 真题溯源·考向感知 6、(2023·湖南卷，7，3分)取一定体积的两种试剂进行反应，改变两种试剂的滴加顺序(试剂浓度均为0.1mol/L )，反应现象没有明显差别的是( ) D 选项 试剂① 试剂② A 氨水 AgNO3溶液 B NaOH溶液 Al2(SO4)3溶液 C H2C2O4溶液 酸性KMnO4溶液 D KSCN溶液 FeCl3溶液 94 真题溯源·考向感知 【解析】 A项，向氨水中滴加AgNO3溶液并振荡，由于开始时氨水过量，振荡后没有沉淀产生，发生的反应为AgNO3 + 3NH3·H2O = Ag(NH3)2OH +NH4NO3+2H2O，继续滴加产生沉淀；向AgNO3溶液中滴加氨水并振荡，开始时生成白色沉淀且沉淀逐渐增多，发生的反应为AgNO3 + NH3·H2O = AgOH↓+ NH4NO3；当氨水过量后，继续滴加氨水沉淀逐渐减少直至沉淀完全溶解，发生的反应为AgOH + 2NH3·H2O = Ag(NH3)2OH+2H2O，因此，改变两种试剂的滴加顺序后反应现象有明显差别，A不符合题意； B．向NaOH中滴加Al2(SO4)3溶液并振荡，由于开始时NaOH过量，振荡后没有沉淀产生，发生的反应为8NaOH + Al2(SO4)3 =2NaAlO2 + Na2SO4+4H2O ；向Al2(SO4)3溶液中滴加NaOH并振荡，开始时生成白色沉淀且沉淀逐渐增多， 发生的反应为6NaOH + Al2(SO4)3 =2 Al(OH)3↓ +3Na2SO4；当NaOH过量后，继续滴加NaOH沉淀逐渐减少直至沉淀完全溶解，发生的反应为NaOH + Al(OH)3 =NaAlO2+2H2O，因此，改变两种试剂的滴加顺序后反应现象有明显差别，B不符合题意； 95 真题溯源·考向感知 【解析】 C．向H2C2O4溶液中滴加酸性KMnO4溶液并振荡，由于开始时H2C2O4是过量的，KMnO4可以被H2C2O4完全还原，可以看到紫红色的溶液褪为无色， 发生的反应为5H2C2O4+2 KMnO4+3H2SO4=2MnSO4 + K2SO4+10CO2↑+8H2O； 向KMnO4溶液中滴加酸性H2C2O4溶液并振荡，由于开始时KMnO4是过量的，KMnO4逐渐被H2C2O4还原，可以看到紫红色的溶液逐渐变浅，最后变为无色，因此，改变两种试剂的滴加顺序后反应现象有明显差别，C不符合题意； D．向KSCN溶液中滴加FeCl3溶液，溶液立即变为血红色；向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，溶液同样立即变为血红色，因此，改变两种试剂的滴加顺序后反应现象没有明显差别，D符合题意；综上所述，本题选D。 96 $$