第03讲 铝及其重要化合物（复习讲义）（黑吉辽蒙专用）2026年高考化学一轮复习讲练测

第03讲 铝及其重要化合物 目录 01 02 体系构建·思维可视 03 核心突破·靶向攻坚 考点一 铝的性质及其用途 知识点1 铝的原子结构和存在 知识点2 铝的性质 知识点3 铝的制备和用途 考向1 和用途 考向2 考查铝的有关计算 【思维建模】铝与酸或碱反应生成H2的量的关系思维建模 考点二 氧化铝和氢氧化铝的性质和用途 知识点1 氧化铝的性质和用途 知识点2 氢氧化铝的性质和用途 知识点3 两种重要的铝盐 考向1 氧化铝和氢氧化铝的性质 考向2 有关氢氧化铝图像分析 【思维建模】氢氧化铝沉淀生成有关的图像思维建模 考点三 铝及其化合物的转化 知识点1 Al3＋、Al(OH)3、[Al(OH)4]－之间的转化关系 知识点2 铝三角的应用 考向1 铝及其化合物的转化 考向2 铝及其化合物制备的工艺流程 【思维建模】工业炼铝的流程思维建模 04 考点要求 考察形式 2025年 2024年 2023年 2022年 2021年 铝及其化合物性质 选择题 非选择题 全国甲卷T10，6分； 全国乙卷T7，6分；全国甲卷T13，6分； 辽宁卷T5，3分；全国甲卷T9，6分； 全国乙卷T9，6分； 工艺流程 选择题 非选择题 全国乙卷T27，3分； 全国乙卷T27，3分； 全国乙卷T26，3分； 考情分析： 从近几年全国高考试题来看，铝、氧化铝及氢氧化铝的性质与用途仍是高考命题的热点。预计2026年高考会以新的情境载体考查铝转化关系为载体，考查离子方程式的正误判断、离子共存、有关图像分析和计算能力，以工艺流程考查形式考查铝的化合物的制备，题目难度一般适中。 复习目标： 1.了解铝单质及其重要化合物的性质和用途。 2.掌握氧化铝的性质和用途。 3.掌握氢氧化铝的性质和制备。 4.掌握铝及其化合物的转化。 5.了解铝土矿制备铝的工艺流程原理。 考点一 铝的性质及其用途 知识点1 铝的原子结构和存在 1.铝的原子结构：铝位于元素周期表第3周期ⅢA族，原子结构示意图为。 2.铝的存在：自然界中的铝全部以化合态的形式存在，地壳中铝含量位列金属第一位，以铝土矿的形式存在，主要成分是Al2O3，含少量Fe2O3和SiO2。 知识点2 铝的性质 1．金属铝的物理性质 银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和导热性等，密度较小，质地柔软。 2．金属铝的化学性质 ①常温下，铝与氧气形成致密氧化膜，加热发生：4Al＋3O22Al2O3，铝片在空气中加热，铝片卷曲而不滴落，是因为氧化铝的熔点高于铝。 ②2Al＋3Cl22AlCl3 ③常温铝遇氧化性酸——浓硫酸、浓硝酸钝化，与非氧化酸发生反应生成氢气：2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑ ④2Al＋2OH－＋6H2O=2[Al(OH)4]－＋3H2↑ ⑤2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3 【易错警示】 （1）常温下，能用铝制容器盛放浓硫酸、浓硝酸的原因是二者能使铝发生“钝化”，而不是铝与浓硫酸、浓硝酸不反应。 （2）铝与稀硝酸反应时生成的气体是NO而不是H2。 （3）铝不但能与酸(H＋)反应，还能够与碱溶液反应，表现为特殊性。 （4）铝热反应是在高温状态下进行的置换反应，铝只能与排在金属活动性顺序其后的金属氧化物反应。 3．铝热反应 实验装置 实验现象 ①镁带剧烈燃烧，放出大量的热，并发出耀眼的白光，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，放出大量的热：Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3 原理应用 ①制取熔点较高、活动性弱于Al的金属，如铁、铬、锰、钨等， 3MnO2＋4Al3Mn＋2Al2O3； ②金属焊接，如野外焊接钢轨等 知识点3 铝的制备和用途 （1）制备原理：铝土矿Al2O3Al，电解熔融Al2O3：2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑。 【特别提醒】工业上冶炼Al用电解熔融Al2O3而不用AlCl3的原因：AlCl3是共价化合物，熔融态不导电。 （2）铝的用途：纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等，铝还用作还原剂。 考向1 考查铝的性质和用途 例1 （24-25高三·吉林省通化钢铁集团一中·期中）工业上可用铝热反应冶炼锰、钒等金属，其原因与下列无关的是 A．铝还原性较强 B．铝能形成多种合金 C．锰、钒熔点高 D．反应放出大量热 【答案】B 【解析】铝热反应中Al作还原剂，Al的还原性比锰、钒等金属的强，因此可以将Mn、V等金属置换出来，A不符合题意；铝能形成多种合金和工业上可用铝热反应冶炼锰、钒等难熔金属无关，和铝本身的性质有关，B符合题意；铝热反应放出大量的热，冶炼熔点高的金属有利于使高熔点金属熔化并流出，得到较纯的产物，C不符合题意；铝热剂为铝和金属氧化物的混合物，反应在高温条件下发生氧化还原反应置换出金属单质，放出大量热，D不符合题意；故选B。 【变式训练1】（24-25高三·辽宁省长海县高级中学·期中）下列变化不可能通过一步实验直接完成的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】氢氧化铝受热反应生成氧化铝和水，A不符合题意；氧化铝不溶于水不和水反应，不能一步生成氢氧化铝，B符合题意；Al与NaOH发生反应生成氢气和[Al(OH)4]－，C不符合题意；铝盐与弱碱（氨水）反应生成氢氧化铝，D不符合题意；故选B。 【变式训练2】（24-25高三·内蒙古呼和浩特市十八中学·期末）铝是生活中重要的金属材料，下列说法正确的是 A．与混合固体可用于疏通管道 B．常温下不能与发生反应 C．铝合金的硬度一定比纯铝小 D．可通过电解熔融制备金属铝 【答案】A 【解析】Al与反应生成氢气，，可用于疏通管道，A正确；Al常温下可与O2反应生成氧化铝，化学方程式为，B错误；铝合金的硬度比纯铝大，C错误；铝是活泼性较强的金属，工业上用电解熔融制备金属铝，D错误； 故选A。 考向2 考查铝的有关计算 例2 （2025·辽宁省沈阳·联考）将12.6 g Mg、Al合金加入300 mL稀硝酸至完全溶解，共收集到4.48 L NO和NO2的混合气体，将全部混合气体与2.24 L O2分多次通入蒸馏水中，气体无剩余。向反应后的溶液中滴加1.0 mol·L－1 NaOH溶液，滴加过程中有沉淀产生，生成沉淀的量与加入溶液的体积如图所示，下列说法不正确的是(气体体积均折算为标准状况下)(　　) A.合金完全溶解时转移的电子总数为0.4 mol B.原硝酸的浓度为6 mol·L－1 C.合金中n(Mg)∶n(Al)＝3∶2 D.V1＝0.2 【答案】A 【解析】镁铝合金与硝酸反应，合金失去电子，硝酸被还原为氮的氧化物，同时生成硝酸镁和硝酸铝，随后氮的氧化物和氧气一起通入水中，完全反应生成硝酸，则氧气得到的电子物质的量和硝酸还原为铵根离子得到电子的物质的量等于合金失去的电子的总物质的量，向反应后的溶液中滴加氢氧化钠，先和硝酸反应，随后生成氢氧化镁和氢氧化铝沉淀，继续加入氢氧化钠溶液，则和溶液中的铵根离子反应，由图可知铵根离子的物质的量为0.1 mol，铵根离子反应完后，加入的氢氧化钠和氢氧化铝反应生成偏铝酸钠，设合金中，Mg的物质的量为x mol，Al的物质的量为y mol，则根据质量关系可知，24x＋27y＝12.6；根据得失电子守恒可知，2x＋3y＝×4＋0.1 mol×8＝0.1 mol×4＋0.8 mol；解这个方程组可知x＝0.3，y＝0.2，以此解题。由分析可知，合金完全溶解时转移的电子总数为1.2 mol，A错误；由图可知，当氢氧化钠的体积为1.5 L时，溶液中的溶质为硝酸钠，其物质的量为1.5 mol，结合氮守恒可知，原硝酸的浓度＝6 mol/L，B正确；由分析可知，Mg的物质的量为0.3 mol，Al的物质的量为0.2 mol，则合金中n(Mg)∶n(Al)＝3∶2，C正确；当氢氧化钠的体积为1.4 L时，消耗氢氧化钠的物质的量为1.4 mol，其中镁离子消耗0.6 mol，铝离子消耗0.6 mol，则剩余硝酸消耗的NaOH物质的量为0.2 mol，体积为0.2 L，D正确。 思维建模 铝与酸或碱反应生成H2的量的关系思维建模 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的物质的量相等。 ②消耗H＋、OH－的物质的量之比为n(H＋)∶n(OH－)＝3∶1。 （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1∶3。 ②生成H2的物质的量之比为1∶3。 （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＜＜1，则必定 ①铝与盐酸反应时，铝过量而HCl不足。 ②铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而NaOH过量。 【变式训练1】（24-25高三·吉林省通化钢铁集团一中·期末）称取两份铝粉,第一份加入足量氢氧化钠溶液,第二份加入足量盐酸,若要放出等量的气体,两份铝粉的质量之比为(　　) A.1∶3 B.3∶1 C.1∶1 D.4∶3 【答案】C 【解析】由反应:2Al+6H+=2Al3++3H2↑和2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑可知,等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,生成的氢气的量相等。 考点二 氧化铝和氢氧化铝的性质和用途 知识点1 氧化铝的性质和用途 1.物理性质：白色固体，难溶于水，熔点很高。 2.化学性质——两性氧化物 （1）与酸反应：Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O （2）与碱反应：Al2O3＋2OH－=2AlO＋H2O 3.用途：①作耐火材料②冶炼铝的原料 4.制备：Al(OH)3加热分解：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O 知识点2 氢氧化铝的性质和用途 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——两性氢氧化物 Al(OH)3的电离方程式为 （酸式电离）AlO＋H＋＋H2OAl(OH)3Al3＋＋3OH－（碱式电离） （1）与酸反应：Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O （2）与碱反应：Al(OH)3＋OH－=Al(OH)4]－ （3）受热分解：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O 【总结归纳】既能与酸反应又能与碱反应的物质：①弱酸的铵盐，如：NH4HCO3、CH3COONH4、(NH4)2S等；②弱酸的酸式盐，如：NaHCO3、KHS、NaHSO3等；③氨基酸；④铝及铝的氧化物、氢氧化物。 3.用途①制药　②净水作用 4.制备Al(OH)3的三种方法 （1）向铝盐中加入氨水，离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH。 （2）NaAlO2溶液中通入足量CO2，离子方程式为AlO＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCO。 （3）可溶性铝盐和偏铝酸盐水溶液中混合：3AlO＋Al3＋＋6H2O=4Al(OH)3↓。 5.有关Al(OH)3的计算 （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。 （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]。 知识点3 重要的两种铝盐 1.明矾[KAl(SO4)2·12H2O] 明矾净水原理：明矾在水溶液中发生电离产生的Al3＋发生水解：Al3＋＋3H2OAl(OH)3（胶体）＋3H＋，产生的Al(OH)3胶体具有很强的吸附能力，可以吸附水中的杂质并形成沉淀，使水变得澄清透明。 2.四羟基合铝酸钠（配合物） （1）向Na[Al(OH)4]溶液中滴加盐酸至过量，反应现象为先产生白色沉淀，然后沉淀又逐渐溶解直至消失，反应的有关离子方程式为[Al(OH)4]－＋H＋Al(OH)3↓＋H2O、Al(OH)3＋3H＋Al3＋＋3H2O。 （2）向Na[Al(OH）4]溶液中通入少量CO2，反应的离子方程式为2[Al(OH)4]－＋CO22Al(OH)3↓＋C＋H2O。 考向1 氧化铝和氢氧化铝的性质 例1 （2025·黑龙江省哈尔滨市三中·一模）下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是(　　) A.铝的金属活泼性强，可用于制作铝金属制品 B.氧化铝熔点高，可用作电解冶炼铝的原料 C.氢氧化铝受热分解，可用于中和过多的胃酸 D.明矾溶于水并水解形成胶体，可用于净水 【答案】D 【解析】铝具有很好的延展性，可以用于制作铝金属制品，与铝的活泼性无关，A项错误；电解氧化铝冶炼铝是因为氧化铝熔融状态下能导电，与熔点高无关，B项错误；氢氧化铝能与胃酸的主要成分盐酸发生反应，与氢氧化铝受热分解无关，C项错误；明矾中的Al3＋可以水解生成氢氧化铝胶体，胶体具有很强的吸附能力，可以吸附水中的悬浮物，起到净水作用，D项正确。 【变式训练1】（2025高三·吉林省四平市第一高级中学·二模）生活中处处有化学。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(　　) 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++3C+3H2O=3CO2↑+2Al(OH)3↓ C.某主要成分为苛性钠、铝粉的管道疏通剂:2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑ D.明矾净水原理:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+ 【答案】B 【解析】胃酸的主要成分为盐酸，胃舒平治疗胃酸过多的离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O，故A正确；泡沫灭火器中碳酸氢钠与硫酸铝溶液反应的离子方程式为Al3++3HC=3CO2↑+Al(OH)3↓，故B错误；苛性钠与铝粉反应的离子方程式为2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑，故C正确；明矾能净水是因为Al3+水解:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+，产生的氢氧化铝胶体能吸附水中悬浮的杂质，故D正确。 【变式训练2】（24-25高三·东北师范大学附属中学·期末）下列由废铝粉、稀盐酸和氨气为原料制取Al2O3的实验原理和装置不能达到实验目的的是（　　） A.用装置甲溶解废铝粉 B.用装置乙制取Al（OH）3固体 C.用装置丙过滤得到Al（OH）3固体 D.用装置丁灼烧Al（OH）3固体制得Al2O3 【答案】D 【解析】将废铝粉加入稀盐酸中，适当加热和搅拌以加快反应速率，则用装置甲溶解废铝粉能够达到实验目的，A不符合题意；向所得的AlCl3溶液中通入过量的氨气，来制备Al(OH)3固体，用装置乙可以制取Al(OH)3固体，倒扣的漏斗能防止倒吸，B不符合题意；分离固体和液体常用过滤操作，即用装置丙过滤得到Al(OH)3固体，C不符合题意；蒸发溶液用蒸发皿，而对固体加热则需用坩埚，故装置丁用蒸发皿灼烧Al(OH)3固体制Al2O3不能达到实验目的，D符合题意。 考向2 有关氢氧化铝图像分析 例2（24-25高三·黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学·期中）把一小块镁铝合金溶于100mL盐酸中，然后向其中滴入1mol∙L-1NaOH溶液，生成沉淀的质量和加入NaOH溶液的体积如图所示，下列说法正确的是 A．镁铝合金溶于盐酸时一共产生448mLH2 B．盐酸的浓度为0.6mol∙L-1 C．反应至B点时，所得沉淀的质量为1.07g D．合金中镁和铝的物质的量之比为1:1 【答案】C 【分析】由图可知，从开始至加入NaOH溶液10mL，没有沉淀生成，说明原溶液中盐酸溶解Mg、Al后盐酸有剩余，此时发生的反应为：HCl+NaOH=NaCl+H2O，继续滴加NaOH溶液，到氢氧化钠溶液为50mL时，沉淀量最大，此时为Mg(OH)2和Al(OH)3，溶液为氯化钠溶液．再继续滴加NaOH溶液，氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水，发生反应Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O； 【解析】由图可知，从加入10m氢氧化钠溶液开始产生沉淀，加入氢氧化钠溶液为50mL时，沉淀量最大，此时为Mg(OH)2和Al(OH)3，该阶段消耗氢氧化钠40mL，由氢氧根守恒可知3n[Al(OH)3]+2n[Mg(OH)2]=n(NaOH)=(0.06L-0.02L)×1mol/L=0.04mol．从加入氢氧化钠溶液50mL～60mL溶解氢氧化铝，该阶段发生反应Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，所以n[Al(OH)3]=(0.06L-0.05L)×1mol/L=0.01mol，故3×0.01mol+2n[Mg(OH)2]=0.04mol，解得n[Mg(OH)2]=0.005mol，由元素守恒可知n(Mg)=n[Mg(OH)2]=0.005mol，故m(Mg)=0.005mol×24g•mol-1=0.12g，m(Al)=0.01mol×27g•mol-1=0.27g，由关系式、，一共产生标准状况下的氢气体积为0.112L+0.336L=0.448L=448mLH2，但选项未告知是标准状况，无法计算，故A错误；B．加入氢氧化钠溶液为50mL时，沉淀量最大，此时为Mg(OH)2和Al(OH)3，溶液为氯化钠溶液，根据钠元素守恒此时溶液中n(NaCl)=n(NaOH)=0.05L×1mol/L=0.05mol，根据氯元素守恒n(HCl)=0.05mol，故盐酸的物质的量浓度为，故B错误；C．B点到沉淀量最大，此时为Mg(OH)2和Al(OH)3，n[Mg(OH)2]=0.005mol，n[Al(OH)3]=0.01mol，m(沉淀)=m[Mg(OH)2]+m[Al(OH)3]=0.005mol×58g/mol+ 0.01mol×78g/mol=1.07g，故C正确；D．由图可知，从加入10m氢氧化钠溶液开始产生沉淀，加入氢氧化钠溶液为50mL时，沉淀量最大，此时为Mg(OH)2和Al(OH)3，该阶段消耗氢氧化钠40mL，假设NaOH溶液的浓度为1mol/L，由氢氧根守恒可知3n[Al(OH)3]+2n[Mg(OH)2]=n(NaOH)=0.04L×1mol/L=0.04mol，从加入氢氧化钠溶液50mL～60mL溶解氢氧化铝，该阶段发生反应Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，该阶段中n[Al(OH)3]=n(NaOH)=0.01L×1mol/L=0.01mol，代入上式可得n[Mg(OH)2]=0.005mol，由元素守恒可知，合金中镁铝的物质的量之比为0.005mol：0.01mol=1：2，故D错误；故选C。 思维建模 氢氧化铝沉淀生成有关的图像思维建模 （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：Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓ BD：Al(OH)3＋OH－=[Al(OH)4]－ AB：Al3＋＋4OH－=[Al(OH)4]－ BC：Al3＋＋3[Al(OH)4]－=4Al(OH)3↓ （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：[Al(OH)4]－＋H＋=Al(OH)3↓＋H2O BC：Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O AB：[Al(OH)4]－＋4H＋=Al3＋＋4H2O BC：Al3＋＋3[Al(OH)4]－=4Al(OH)3↓ （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、AlO三者之间的转化比例： ③明晰Al3＋溶液中加碱(OH－)的几种常见变形图像，如： 图A中，n(H＋)∶n(Al3＋)＝2∶1。 图B中，若已知原溶液中含有Mg2＋。则可推出： n(Mg2＋)∶n(Al3＋)＝1∶1。 图C中，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。 【变式训练1】（2025·黑龙江省齐齐哈尔·一模）硝酸与金属反应时，浓度越稀还原产物价态越低。现用一定量的铝粉与镁粉组成的混合物与100mL硝酸钾溶液与硫酸组成的混合溶液充分反应，反应过程中无任何气体放出，向反应后的溶液中逐滴加入4.00mol/L的NaOH溶液，加入的溶液体积与产生的沉淀质量的关系如图所示： 下列结论正确的是 A．铝与混合溶液反应的离子方程式为8Al+30H＋+3NO3−＝8Al3++3NH4++9H2O B．参加反应硝酸根离子物质的量为0.06 mol C．参加反应的铝与镁的质量之比为4:3 D．混合液中硫酸的物质的量的浓度为0.72 mol/L 【答案】A 【解析】硝酸根浓度很低时被氧化生成的产物是铵根离子，因此无气体放出，镁、铝反应生成金属阳离子，则离子反应分别为4Mg+10H++NO3−＝4Mg2++NH4++3H2O、8Al+30H＋+3NO3−＝8Al3++3NH4++9H2O，A项正确；由图示可以看出加入氢氧化钠溶液从15.0mL到16.5mL区间内发生的反应是氢氧根离子与铵根离子的反应，由氮原子守恒可知，铵根离子的物质的量即为原溶液中反应的硝酸根离子的物质的量，则原溶液中NO3−物质的量是(16.5－15)×10−3L×4mol/L=0.006mol，B项错误；从图示提示中看出从氢氧化溶液体积16.5mL到18.5mL区间内发生的反应是氢氧化铝与氢氧化钠的反应，氢氧化铝与氢氧化钠等物质的量反应，由Al～Al3+～Al(OH)3～NaOH，则Al的物质的量为0.008mol，再由Mg2++2OH−=Mg(OH)2↓、Al3++3OH−=Al(OH)3↓，沉淀镁离子和铝离子共消耗氢氧化钠溶液体积(15.0－3.0)mL，由此可知：沉淀镁离子时消耗的氢氧根离子物质的量为(15.0－3.0)×10−3L×4.00mol/L－8×10−3mol×3=24×10−3mol，镁离子物质的量为1.2×10−2mol，参加反应的镁与铝的质量之比：8×10−3mol×27g/mol：1.2×10−2mol×24g/mol=3：4，C项错误；由4Mg+10H++NO3−＝4Mg2++NH4++3H2O、8Al+30H＋+3NO3−＝8Al3++3NH4++9H2O可知，消耗氢离子为0.008mol×+1.2×10−2mol×=0.06mol，图中开始3.0mLNaOH溶液消耗氢离子的物质的量为3×10−3L×4mol/L=0.012mol，原溶液中硫酸的物质的量为=0.036mol，混合液中硫酸的物质的量的浓度为=0.36mol/L，D项错误；故选A。 考点三 铝及其化合物的转化 知识点1 Al3＋、Al(OH)3、[Al(OH)4]－之间的转化关系 （1）①Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH ②Al3＋＋3[Al(OH)4]－=4Al(OH)3↓ ③Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓ （2）Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O （3）Al3＋＋4OH－=[Al(OH)4]－ （4）[Al(OH)4]－＋4H＋=Al3＋＋4H2O （5）①[Al(OH)4]－＋CO2=Al(OH)3↓＋HCO ②[Al(OH)4]－＋H＋=Al(OH)3↓＋H2O （6）Al(OH)3＋OH－=[Al(OH)4]－ 知识点2 铝三角的应用 （1）选择制备氢氧化铝的最佳途径 ①由Al3＋制备Al(OH)3，宜用Al3＋与氨水反应：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH ②由NaAlO2制备Al(OH)3宜用CO2与AlO反应：2H2O＋AlO＋CO2=Al(OH)3↓＋HCO ③从节约原料角度，由Al制备Al(OH)3，宜用Al制备Al3＋，Al制备AlO，然后将二者混合： Al3＋＋3AlO＋6H2O=4Al(OH)3↓ （2）有关离子共存问题 ①与Al3＋不能大量共存的(阴)离子有：OH－、AlO、HS－、SiO、CO、HCO、SO等。 ②与AlO不能大量共存的(阳)离子有：H＋、Al3＋、NH、Fe2＋、Fe3＋等。 ③AlO与HCO因发生(相对)强酸制弱酸的反应而不能共存。 （3）分析离子反应顺序 ①向含有Al3＋、NH、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NH反应，则生成的NH3·H2O又使Al3＋沉淀且生成NH)； Ⅲ.NH＋OH－=NH3·H2O[若先溶解Al(OH)3，则产生的AlO又与NH反应生成沉淀]； Ⅳ.Al(OH)3＋OH－=AlO＋2H2O。 ②向含有AlO、CO、OH－的混合溶液中逐滴加入盐酸，反应顺序是： Ⅰ.OH－＋H＋=H2O； Ⅱ.AlO＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓(AlO比CO先反应)； Ⅲ.CO＋H＋=HCO； Ⅳ.HCO＋H＋=CO2↑＋H2O[HCO比Al(OH)3先反应]； Ⅴ.Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O。 考向1 铝及其化合物的转化 例1（2025·辽宁省东港·一模）部分含或或物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是 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 【答案】B 【解析】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，该反应属于置换反应，可能为，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；e能转化为d，此时e为白色沉淀，d为红褐色沉淀，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；由题意得，此时能产生丁达尔效应的红棕色分散系为胶体，c应为铁盐，加热铁盐的饱和溶液，也有可能直接得到沉淀，故C错误；假设b为Al2O3，即d为，c为铝盐，Al2O3、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，c为铁盐，Fe2O3、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。 【变式训练1】（24-25高三·内蒙古通辽第五中学·期末）铝及其部分化合物的“价—类二维图”如图所示。下列说法错误的是(　　) A．反应⑤⑥基本类型相同 B．反应①⑥所加试剂可能相同 C．1 mol a完全转化为b时失去3 mol电子 D．物质的类别处“ ”代表四羟基合铝酸盐 【答案】B 【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，根据含有铝元素物质之间的相互转化可以得出d为四羟基合铝酸盐。 考向2 铝及其化合物制备的工艺流程 例2（24-25高三·辽宁省营口市高级中学·一模）从铝土矿(主要成分为Al2O3)中提取铝的工艺流程如图。下列说法不正确的是(　　) A.从NaAlO2→Al(OH)3→Al2O3的转化过程中涉及的反应均为非氧化还原反应 B.Al2O3与NaOH溶液反应的化学方程式：Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O C.NaAlO2生成Al(OH)3的离子方程式：AlO＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCO D.电解熔融Al2O3阳极的电极反应式：Al3＋＋3e－=Al 【答案】D 【解析】向NaAlO2溶液中通入CO2气体，发生反应生成Al(OH)3，Al(OH)3不稳定，受热分解产生Al2O3，在上述转化过程中无元素化合价的变化，因此涉及的反应均为非氧化还原反应，A正确；Al2O3是两性氧化物，与NaOH溶液反应产生NaAlO2和水，B正确；酸性：H2CO3＞Al(OH)3，向NaAlO2溶液中通入过量CO2气体，反应产生Al(OH)3、NaHCO3，该反应的离子方程式为AlO＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCO，C正确；电解熔融Al2O3时，阳极上O2－失去电子变为O2，电极反应式为2O2－－4e－=O2↑，D错误。 思维建模 工业炼铝的流程思维建模 工业上常以铝土矿为原料冶炼铝，铝土矿的主要原料为Al2O3、SiO2、Fe2O3等。 方案一：碱溶法 方案二：酸溶法 【变式训练1】（2025·黑龙江大庆·二模）明矾是一种常用的净水剂，以废易拉罐(主要成分为铝和少量不溶于碱性溶液的物质)为原料制取明矾的实验流程如图所示。 下列说法错误的是 A．“碱溶”步骤中有H2产生 B．“沉铝”步骤所得滤液呈酸性 C．用浓硫酸配制9mol/L H2SO4溶液，将浓硫酸缓慢加入到水中，并用玻璃棒搅拌 D．“一系列操作”中还需要加入K2SO4 【答案】B 【分析】易拉罐的主要成分为Al，含有少量的不溶于碱的杂质，可选择浓NaOH溶解，得到偏铝酸钠溶液，并通过过滤除去不溶于碱的杂质，滤液中加入NH4HCO3溶液后，促进[Al(OH)4]-水解生成Al(OH)3沉淀，过滤后将沉淀溶解在稀硫酸中，得到硫酸铝溶液，添加K2SO4溶液后蒸发浓缩并冷却结晶得到晶体明矾，据此分析回答问题。 【解析】碱溶过程中发生的是NaOH和Al的反应，即：2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑，A正确；由分析可知，“沉铝”步骤有、和生成，所得滤液呈碱性，B错误；浓硫酸稀释时需要酸入水，并用玻璃棒不断搅拌，故用浓硫酸配制9mol/L H2SO4溶液，需要将浓硫酸缓慢加入水中，并用玻璃棒不断搅拌，C正确；由分析可知，“一系列操作”中还需要加入的试剂是K2SO4，D正确；故选B。 【变式训练2】（24-25高三·辽宁省盘锦市高级中学·期末）铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下： 下列说法错误的是（　　） A.不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料 B.采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率 C.合成槽中产物主要有Na3AlF6和CO2 D.滤液可回收进入吸收塔循环利用 【答案】C 【解析】流程梳理 陶瓷中的SiO2能与HF反应，A项正确；喷淋法能使溶液与烟气充分接触，提高吸收效率，B项正确；根据流程梳理知，C项错误；滤液中含有Na2CO3，可回收进入吸收塔中循环利用，D项正确。 1.（2024·甲卷）四瓶无色溶液，它们之间的反应关系如图所示。其中a、b、c、d代表四种溶液，e和g为无色气体，f为白色沉淀。下列叙述正确的是 A.a呈弱碱性 B.f可溶于过量的b中 C.c中通入过量的e可得到无色溶液 D.b和d反应生成的沉淀不溶于稀硝酸 【答案】B 【解析】由题意及关系图可知，a与b反应需要加热，且产生的e为无色气体，则a和b分别为和的一种，产生的气体e为；又由于b和c反应生成白色沉淀f，不会与其他三种溶液产生沉淀，故b为，a为；又由于c既能与b产生沉淀f，又能与d反应产生沉淀f，故c为，d为，生成的白色沉淀为，无色气体g为。综上所述，a为溶液，b为溶液，c为溶液，d为溶液，e为，f为，g为。由分析可知，a为溶液，为强酸弱碱盐的溶液，水解显酸性，故a显弱酸性，A项错误；由分析可知，f为，b为溶液，为两性氢氧化物，可溶液强碱，故f可溶于过量的b中，B项正确；由分析可知，c为溶液，e为，溶液通入会生成沉淀，不溶于弱碱，继续通入不能得到无色溶液，C项错误；由分析可知，b为 ，d为，二者反应生成沉淀，可溶与稀硝酸，D项错误；故选B。 2.（2023·全国乙卷第7题）下列应用中涉及到氧化还原反应的是 A. 使用明矾对水进行净化 B. 雪天道路上撒盐融雪 C. 暖贴中的铁粉遇空气放热 D. 荧光指示牌被照发光 【答案】C 【解析】使用明矾对水进行净化过程中，明矾电离出的铝离子发生水解生成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体粒子吸附水中的悬浮颗粒并沉降下来而水变得澄清，该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化，因此没有涉及到氧化还原反应，A不符合题意；雪天道路上撒盐融雪，是因为雪遇到盐而使其熔点降低并熔化，该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化，因此没有涉及到氧化还原反应，B不符合题意；暖贴中的铁粉遇空气放热，是因为暖贴中含有的铁粉、碳粉、氯化钠、水等物质，形成当这些物质遇到空气后形成无数微小原电池并开始工作，化学能转化为电能，无数微小原电池堆积在一起使得电能又转化为热能，该过程中铁元素和氧元素的化合价发生变化，因此，该过程涉及到氧化还原反应，C符合题意；荧光指示牌被照发光，是因为光被指示牌发生了反射，该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化，因此没有涉及到氧化还原反应，D不符合题意；故选C。 3．（2022·全国甲卷）能正确表示下列反应的离子方程式为 A．硫化钠溶液和硝酸混合：S2-+2H+=H2S↑ B．明矾溶液与过量氨水湿合：Al3++4NH3+2H2O=AlO2-+4NH4+ C．硅酸钠溶液中通入二氧化碳：SiO32-+CO2+H2O=HSiO3-+HCO3- D．将等物质的量浓度的Ba(OH)2和NH4HSO4溶液以体积比1∶2混合：Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O 【答案】D 【解析】硝酸具有强氧化性，可以将S2-氧化为S单质，自身根据其浓度大小还原为NO或NO2，反应的离子方程式为4H++2NO3-+S2-=S↓+2NO2↑+2H2O(浓)或8H++2NO3-+3S2-=3S↓+2NO+4H2O(稀)，A错误；明矾在水中可以电离出Al3+，可以与氨水中电离出的OH-发生反应生成Al(OH)3，但由于氨水的碱性较弱，生成的Al(OH)3不能继续与弱碱发生反应，故反应的离子方程式为Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+，B错误；硅酸的酸性小于碳酸，向硅酸钠溶液中通入二氧化碳时，生成硅酸沉淀，二氧化碳则根据其通入的量的多少反应为碳酸根或碳酸氢根，反应的离子方程式为SiO32-+H2O+CO2=H2SiO3↓+CO32-(CO2少量)或SiO32-+2H2O+2CO2=H2SiO3↓+2HCO3-(CO2过量)，C错误；将等物质的量浓度的Ba(OH)2与NH4HSO4溶液以体积比1：2混合，Ba(OH)2电离出的OH-与NH4HSO4电离出的H+反应生成水，Ba(OH)2电离出的Ba2+与NH4HSO4电离出的SO42-反应生成BaSO4沉淀，反应的离子方程为为Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O，D正确；故选D。 4. （2022·辽宁卷）短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子，W简单离子在同周期离子中半径最小，Q与Z同主族。下列说法错误的是 A. X能与多种元素形成共价键 B. 简单氢化物沸点： C. 第一电离能： D. 电负性： 【答案】B 【解析】短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大，W简单离子在同周期离子中半径最小，说明W为第三周期元素Al。短周期元素的基态原子中有两个单电子，可分类讨论：①为第二周期元素时，最外层电子排布为2s22p2或2s22p4，即C或O；②为第三周期元素时，最外层电子排布为3s23p2或3s23p4，即Si或S。Q与Z同主族，结合原子序数大小关系可知，则X、Z、Q分别为C、O和S，则Y为N。X为C，能与多种元素(H、O、N、P、S等)形成共价键，A正确；Z和Q形成的简单氢化物为H2O和H2S，由于H2O分子间能形成氢键，故H2O沸点高于H2S，B错误；Y为N，Z为O，N的最外层p轨道电子为半充满结构，比较稳定，故其第一电离能比O大，C正确；W为Al，Z为O，O的电负性更大，D正确；故选B。 5.（2021·全国乙卷）下列过程中的化学反应，相应的离子方程式正确的是（　　） A.用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙： B.过量铁粉加入稀硝酸中： C.硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液： D.氯化铜溶液中通入硫化氢：S2－＋Cu2＋==CuS↓ 【答案】A 【解析】碳酸钠易溶，碳酸钠与硫酸钙反应，生成碳酸钙和硫酸钠，A正确；Fe过量，故离子反应方程式为3Fe+H++8NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O，B错误；氢氧化钾少量，故离子反应方程式应为Al3++3OH-=Al(OH)3 ↓，C错误；H2S不能拆，故离子反应方程式为H2S+Cu2+= CuS↓+2H+，D错误。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第03讲 铝及其重要化合物 目录 01 02 体系构建·思维可视 03 核心突破·靶向攻坚 考点一 铝的性质及其用途 知识点1 铝的原子结构和存在 知识点2 铝的性质 知识点3 铝的制备和用途 考向1 和用途 考向2 考查铝的有关计算 【思维建模】铝与酸或碱反应生成H2的量的关系思维建模 考点二 氧化铝和氢氧化铝的性质和用途 知识点1 氧化铝的性质和用途 知识点2 氢氧化铝的性质和用途 知识点3 两种重要的铝盐 考向1 氧化铝和氢氧化铝的性质 考向2 有关氢氧化铝图像分析 【思维建模】氢氧化铝沉淀生成有关的图像思维建模 考点三 铝及其化合物的转化 知识点1 Al3＋、Al(OH)3、[Al(OH)4]－之间的转化关系 知识点2 铝三角的应用 考向1 铝及其化合物的转化 考向2 铝及其化合物制备的工艺流程 【思维建模】工业炼铝的流程思维建模 04 考点要求 考察形式 2025年 2024年 2023年 2022年 2021年 铝及其化合物性质 选择题 非选择题 全国甲卷T10，6分； 全国乙卷T7，6分；全国甲卷T13，6分； 辽宁卷T5，3分；全国甲卷T9，6分； 全国乙卷T9，6分； 工艺流程 选择题 非选择题 全国乙卷T27，3分； 全国乙卷T27，3分； 全国乙卷T26，3分； 考情分析： 从近几年全国高考试题来看，铝、氧化铝及氢氧化铝的性质与用途仍是高考命题的热点。预计2026年高考会以新的情境载体考查铝转化关系为载体，考查离子方程式的正误判断、离子共存、有关图像分析和计算能力，以工艺流程考查形式考查铝的化合物的制备，题目难度一般适中。 复习目标： 1.了解铝单质及其重要化合物的性质和用途。 2.掌握氧化铝的性质和用途。 3.掌握氢氧化铝的性质和制备。 4.掌握铝及其化合物的转化。 5.了解铝土矿制备铝的工艺流程原理。 考点一 铝的性质及其用途 知识点1 铝的原子结构和存在 1.铝的原子结构：铝位于元素周期表第 周期 族，原子结构示意图为。 2.铝的存在：自然界中的铝全部以化合态的形式存在，地壳中铝含量位列金属第一位，以铝土矿的形式存在，主要成分是 ，含少量Fe2O3和SiO2。 知识点2 铝的性质 1．金属铝的物理性质 色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和导热性等，密度较 ，质地 。 2．金属铝的化学性质 ①常温下，铝与氧气形成致密氧化膜，加热发生： ，铝片在空气中加热，铝片卷曲而不滴落，是因为氧化铝的熔点 铝。 ② ③ 铝遇氧化性酸——浓硫酸、浓硝酸 ，与非氧化酸发生反应生成 ： ④ ⑤ 【易错警示】 （1）常温下，能用铝制容器盛放浓硫酸、浓硝酸的原因是二者能使铝发生“钝化”，而不是铝与浓硫酸、浓硝酸不反应。 （2）铝与稀硝酸反应时生成的气体是NO而不是H2。 （3）铝不但能与酸(H＋)反应，还能够与碱溶液反应，表现为特殊性。 （4）铝热反应是在高温状态下进行的置换反应，铝只能与排在金属活动性顺序其后的金属氧化物反应。 3．铝热反应 实验装置 实验现象 ①镁带剧烈 ，放出大量的热，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 落入沙中 实验结论 高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热： 原理应用 ①制取熔点较 、活动性 于Al的金属，如铁、铬、锰、钨等， ； ②金属 ，如野外 等 知识点3 铝的制备和用途 （1）制备原理：铝土矿 Al，电解熔融Al2O3： 。 【特别提醒】工业上冶炼Al用电解熔融Al2O3而不用AlCl3的原因：AlCl3是共价化合物，熔融态不导电。 （2）铝的用途： 用作导线， 用于制造汽车、飞机、生活用品等， 还用作还原剂。 考向1 考查铝的性质和用途 例1 （24-25高三·吉林省通化钢铁集团一中·期中）工业上可用铝热反应冶炼锰、钒等金属，其原因与下列无关的是 A．铝还原性较强 B．铝能形成多种合金 C．锰、钒熔点高 D．反应放出大量热 【变式训练1】（24-25高三·辽宁省长海县高级中学·期中）下列变化不可能通过一步实验直接完成的是 A． B． C． D． 【变式训练2】（24-25高三·内蒙古呼和浩特市十八中学·期末）铝是生活中重要的金属材料，下列说法正确的是 A．与混合固体可用于疏通管道 B．常温下不能与发生反应 C．铝合金的硬度一定比纯铝小 D．可通过电解熔融制备金属铝 考向2 考查铝的有关计算 例2 （2025·辽宁省沈阳·联考）将12.6 g Mg、Al合金加入300 mL稀硝酸至完全溶解，共收集到4.48 L NO和NO2的混合气体，将全部混合气体与2.24 L O2分多次通入蒸馏水中，气体无剩余。向反应后的溶液中滴加1.0 mol·L－1 NaOH溶液，滴加过程中有沉淀产生，生成沉淀的量与加入溶液的体积如图所示，下列说法不正确的是(气体体积均折算为标准状况下)(　　) A.合金完全溶解时转移的电子总数为0.4 mol B.原硝酸的浓度为6 mol·L－1 C.合金中n(Mg)∶n(Al)＝3∶2 D.V1＝0.2 思维建模 铝与酸或碱反应生成H2的量的关系思维建模 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的物质的量相等。 ②消耗H＋、OH－的物质的量之比为n(H＋)∶n(OH－)＝3∶1。 （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1∶3。 ②生成H2的物质的量之比为1∶3。 （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＜＜1，则必定 ①铝与盐酸反应时，铝过量而HCl不足。 ②铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而NaOH过量。 【变式训练1】（24-25高三·吉林省通化钢铁集团一中·期末）称取两份铝粉,第一份加入足量氢氧化钠溶液,第二份加入足量盐酸,若要放出等量的气体,两份铝粉的质量之比为(　　) A.1∶3 B.3∶1 C.1∶1 D.4∶3 考点二 氧化铝和氢氧化铝的性质和用途 知识点1 氧化铝的性质和用途 1.物理性质：白色固体，难溶于水，熔点很高。 2.化学性质—— 氧化物 （1）与酸反应：Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O （2）与碱反应：Al2O3＋2OH－=2AlO＋H2O 3.用途：①作 材料②冶炼 的原料 4.制备：Al(OH)3加热分解： 知识点2 氢氧化铝的性质和用途 1.物理性质： 色胶状 溶于水的固体，有较强的 性。 2.化学性质—— 氢氧化物 Al(OH)3的电离方程式为 （酸式电离） Al(OH)3 （碱式电离） （1）与酸反应： （2）与碱反应： （3）受热分解： 【总结归纳】既能与酸反应又能与碱反应的物质：①弱酸的铵盐，如：NH4HCO3、CH3COONH4、(NH4)2S等；②弱酸的酸式盐，如：NaHCO3、KHS、NaHSO3等；③氨基酸；④铝及铝的氧化物、氢氧化物。 3.用途①制药　② 作用 4.制备Al(OH)3的三种方法 （1）向铝盐中加入氨水，离子方程式为 。 （2）NaAlO2溶液中通入足量CO2，离子方程式为 。 （3）可溶性铝盐和偏铝酸盐水溶液中混合： 。 5.有关Al(OH)3的计算 （1）求产物Al(OH)3的量 ①当n(OH－)≤3n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝ ； ②当3n(Al3＋)<n(OH－)<4n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝ ； ③当n(OH－)≥4n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝ 。 （2）求反应物碱的量 ①若碱不足(Al3＋未完全沉淀)：n(OH－)＝ ； ②若碱使生成的Al(OH)3部分溶解：n(OH－)＝ 。 知识点3 重要的两种铝盐 1.明矾[KAl(SO4)2·12H2O] 明矾净水原理：明矾在水溶液中发生电离产生的Al3＋发生水解：Al3＋＋3H2OAl(OH)3（胶体）＋3H＋，产生的Al(OH)3胶体具有很强的吸附能力，可以吸附水中的杂质并形成沉淀，使水变得澄清透明。 2.四羟基合铝酸钠（配合物） （1）向Na[Al(OH)4]溶液中滴加盐酸至过量，反应现象为先产生白色沉淀，然后沉淀又逐渐溶解直至消失，反应的有关离子方程式为 、 。 （2）向Na[Al(OH）4]溶液中通入少量CO2，反应的离子方程式为 。 考向1 氧化铝和氢氧化铝的性质 例1 （2025·黑龙江省哈尔滨市三中·一模）下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是(　　) A.铝的金属活泼性强，可用于制作铝金属制品 B.氧化铝熔点高，可用作电解冶炼铝的原料 C.氢氧化铝受热分解，可用于中和过多的胃酸 D.明矾溶于水并水解形成胶体，可用于净水 【变式训练1】（2025高三·吉林省四平市第一高级中学·二模）生活中处处有化学。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(　　) 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++3C+3H2O=3CO2↑+2Al(OH)3↓ C.某主要成分为苛性钠、铝粉的管道疏通剂:2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑ D.明矾净水原理:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+ 【变式训练2】（24-25高三·东北师范大学附属中学·期末）下列由废铝粉、稀盐酸和氨气为原料制取Al2O3的实验原理和装置不能达到实验目的的是（　　） A.用装置甲溶解废铝粉 B.用装置乙制取Al（OH）3固体 C.用装置丙过滤得到Al（OH）3固体 D.用装置丁灼烧Al（OH）3固体制得Al2O3 考向2 有关氢氧化铝图像分析 例2（24-25高三·黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学·期中）把一小块镁铝合金溶于100mL盐酸中，然后向其中滴入1mol∙L-1NaOH溶液，生成沉淀的质量和加入NaOH溶液的体积如图所示，下列说法正确的是 A．镁铝合金溶于盐酸时一共产生448mLH2 B．盐酸的浓度为0.6mol∙L-1 C．反应至B点时，所得沉淀的质量为1.07g D．合金中镁和铝的物质的量之比为1:1 思维建模 氢氧化铝沉淀生成有关的图像思维建模 （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：Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓ BD：Al(OH)3＋OH－=[Al(OH)4]－ AB：Al3＋＋4OH－=[Al(OH)4]－ BC：Al3＋＋3[Al(OH)4]－=4Al(OH)3↓ （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：[Al(OH)4]－＋H＋=Al(OH)3↓＋H2O BC：Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O AB：[Al(OH)4]－＋4H＋=Al3＋＋4H2O BC：Al3＋＋3[Al(OH)4]－=4Al(OH)3↓ （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、AlO三者之间的转化比例： ③明晰Al3＋溶液中加碱(OH－)的几种常见变形图像，如： 图A中，n(H＋)∶n(Al3＋)＝2∶1。 图B中，若已知原溶液中含有Mg2＋。则可推出： n(Mg2＋)∶n(Al3＋)＝1∶1。 图C中，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。 【变式训练1】（2025·黑龙江省齐齐哈尔·一模）硝酸与金属反应时，浓度越稀还原产物价态越低。现用一定量的铝粉与镁粉组成的混合物与100mL硝酸钾溶液与硫酸组成的混合溶液充分反应，反应过程中无任何气体放出，向反应后的溶液中逐滴加入4.00mol/L的NaOH溶液，加入的溶液体积与产生的沉淀质量的关系如图所示： 下列结论正确的是 A．铝与混合溶液反应的离子方程式为8Al+30H＋+3NO3−＝8Al3++3NH4++9H2O B．参加反应硝酸根离子物质的量为0.06 mol C．参加反应的铝与镁的质量之比为4:3 D．混合液中硫酸的物质的量的浓度为0.72 mol/L 考点三 铝及其化合物的转化 知识点1 Al3＋、Al(OH)3、[Al(OH)4]－之间的转化关系 （1）①Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH ②Al3＋＋3[Al(OH)4]－=4Al(OH)3↓ ③Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓ （2）Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O （3）Al3＋＋4OH－=[Al(OH)4]－ （4）[Al(OH)4]－＋4H＋=Al3＋＋4H2O （5）①[Al(OH)4]－＋CO2=Al(OH)3↓＋HCO ②[Al(OH)4]－＋H＋=Al(OH)3↓＋H2O （6）Al(OH)3＋OH－=[Al(OH)4]－ 知识点2 铝三角的应用 （1）选择制备氢氧化铝的最佳途径 ①由Al3＋制备Al(OH)3，宜用Al3＋与氨水反应：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH ②由NaAlO2制备Al(OH)3宜用CO2与AlO反应：2H2O＋AlO＋CO2=Al(OH)3↓＋HCO ③从节约原料角度，由Al制备Al(OH)3，宜用Al制备Al3＋，Al制备AlO，然后将二者混合： Al3＋＋3AlO＋6H2O=4Al(OH)3↓ （2）有关离子共存问题 ①与Al3＋不能大量共存的(阴)离子有：OH－、AlO、HS－、SiO、CO、HCO、SO等。 ②与AlO不能大量共存的(阳)离子有：H＋、Al3＋、NH、Fe2＋、Fe3＋等。 ③AlO与HCO因发生(相对)强酸制弱酸的反应而不能共存。 （3）分析离子反应顺序 ①向含有Al3＋、NH、H＋的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，反应顺序是： Ⅰ. ； Ⅱ. (若先与NH反应，则生成的NH3·H2O又使Al3＋沉淀且生成NH)； Ⅲ. [若先溶解Al(OH)3，则产生的AlO又与NH反应生成沉淀]； Ⅳ. 。 ②向含有AlO、CO、OH－的混合溶液中逐滴加入盐酸，反应顺序是： Ⅰ. ； Ⅱ. (AlO比CO先反应)； Ⅲ. ； Ⅳ. [HCO比Al(OH)3先反应]； Ⅴ. 。 考向1 铝及其化合物的转化 例1（2025·辽宁省东港·一模）部分含或或物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是 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 【变式训练1】（24-25高三·内蒙古通辽第五中学·期末）铝及其部分化合物的“价—类二维图”如图所示。下列说法错误的是(　　) A．反应⑤⑥基本类型相同 B．反应①⑥所加试剂可能相同 C．1 mol a完全转化为b时失去3 mol电子 D．物质的类别处“ ”代表四羟基合铝酸盐 考向2 铝及其化合物制备的工艺流程 例2（24-25高三·辽宁省营口市高级中学·一模）从铝土矿(主要成分为Al2O3)中提取铝的工艺流程如图。下列说法不正确的是(　　) A.从NaAlO2→Al(OH)3→Al2O3的转化过程中涉及的反应均为非氧化还原反应 B.Al2O3与NaOH溶液反应的化学方程式：Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O C.NaAlO2生成Al(OH)3的离子方程式：AlO＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCO D.电解熔融Al2O3阳极的电极反应式：Al3＋＋3e－=Al 思维建模 工业炼铝的流程思维建模 工业上常以铝土矿为原料冶炼铝，铝土矿的主要原料为Al2O3、SiO2、Fe2O3等。 方案一：碱溶法 方案二：酸溶法 【变式训练1】（2025·黑龙江大庆·二模）明矾是一种常用的净水剂，以废易拉罐(主要成分为铝和少量不溶于碱性溶液的物质)为原料制取明矾的实验流程如图所示。 下列说法错误的是 A．“碱溶”步骤中有H2产生 B．“沉铝”步骤所得滤液呈酸性 C．用浓硫酸配制9mol/L H2SO4溶液，将浓硫酸缓慢加入到水中，并用玻璃棒搅拌 D．“一系列操作”中还需要加入K2SO4 【变式训练2】（24-25高三·辽宁省盘锦市高级中学·期末）铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下： 下列说法错误的是（　　） A.不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料 B.采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率 C.合成槽中产物主要有Na3AlF6和CO2 D.滤液可回收进入吸收塔循环利用 1.（2024·甲卷）四瓶无色溶液，它们之间的反应关系如图所示。其中a、b、c、d代表四种溶液，e和g为无色气体，f为白色沉淀。下列叙述正确的是 A.a呈弱碱性 B.f可溶于过量的b中 C.c中通入过量的e可得到无色溶液 D.b和d反应生成的沉淀不溶于稀硝酸 2.（2023·全国乙卷第7题）下列应用中涉及到氧化还原反应的是 A. 使用明矾对水进行净化 B. 雪天道路上撒盐融雪 C. 暖贴中的铁粉遇空气放热 D. 荧光指示牌被照发光 3．（2022·全国甲卷）能正确表示下列反应的离子方程式为 A．硫化钠溶液和硝酸混合：S2-+2H+=H2S↑ B．明矾溶液与过量氨水湿合：Al3++4NH3+2H2O=AlO2-+4NH4+ C．硅酸钠溶液中通入二氧化碳：SiO32-+CO2+H2O=HSiO3-+HCO3- D．将等物质的量浓度的Ba(OH)2和NH4HSO4溶液以体积比1∶2混合：Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O 4. （2022·辽宁卷）短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子，W简单离子在同周期离子中半径最小，Q与Z同主族。下列说法错误的是 A. X能与多种元素形成共价键 B. 简单氢化物沸点： C. 第一电离能： D. 电负性： 5.（2021·全国乙卷）下列过程中的化学反应，相应的离子方程式正确的是（　　） A.用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙： B.过量铁粉加入稀硝酸中： C.硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液： D.氯化铜溶液中通入硫化氢：S2－＋Cu2＋==CuS↓ / 学科网（北京）股份有限公司 $$