2026届高考化学一轮复习 铝及化合物的知识点

铝 1、 存在形态——化合态：：铝的原子结构示意图为，铝是很活泼的金属，在自然界以化合态形式存在，在地壳中含量最多，仅次于氧、硅。 2、物理性质——（密度）轻、（颜色）白、（质地）软、（热和电）导： 具有银白色金属光泽的固体，密度2.70 g·cm-3小，硬度2.0-2.9/质地柔软， 熔点为660.4 ℃，沸点为2 467 ℃，有良好的导电、传热和延展性。 2、 化学性质——强还原性：是一种活泼的金属元素，在周期表中位于第三周期、第ll lA族， 铝原子最外层只有三个电子，在化学反应中 易失最外层的三个电子 ，具有很强的还原性。 于 ①与非金属单质反应 常温下与空气中的氧气化合，铝表面形成致密氧化膜，阻止内部金属的继续氧化（抗氧化性），所以 4Al+3O2 = 2Al2O3 在氧气中激烈燃烧, 放出大量的热并发出耀眼的白光，生成白色固体 点燃 4Al+3O2 = 2Al2O3 与氯气反应， 放出大量的热并发出耀眼的光芒，白色粉末生成。 点燃 2Al+3Cl2 =2AlCl3　 与硫反应，有大量的淡黄色的烟 （要在干态下进行，Al2S3在水汽中会双水解） 2Al+3S===Al2S3(水溶液中不能存在) Al2S3 + 6H20=2Al(OH)3+ 3H2S↑ 水解 ②与水反应（与冷水不反应，与热水反应较慢）。 2Al+ 6H20=2Al(OH)3+3H2↑ ③与酸反应 （酸为氧化剂，氧化还原反应） 与氧化性酸反应（Al3++氧化物） 在常温下, Al与冷的浓硫酸或浓硝酸发生钝化反应。可用铝制容器装运浓硫酸或浓硝酸。 钝化反应：表面形成致密氧化膜，阻止反应的继续进行。 Al +4HNO3=Al(NO3)3+NO↑+ 2H2 0 Al + 6HNO3（浓） Al(NO3)3+3 NO↑ +3H2 0 Al+ NO + 4H＋= Al3＋ + NO↑+ 2H2 0 Al+3NO + 6H＋=Al3＋ + 3NO2↑+ 2H20 2Al + 3H2S04 === Al2(S04)3 + 3H2↑ 2Al + 3H2S04（浓） Al2(So4)3 +3SO2↑+3H20 2Al +6H＋ = 2Al3＋ +3H2 ↑ 与非氧化性酸反应（Al3++氢气） 铝片逐渐溶解，表面产生大量气泡，生成氢气，得到无色溶液，试管壁发烫。 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2 ↑ 2Al+6H＋ = 2Al3＋ +3H2 ↑ ④与强碱溶液反应（水为氧化剂，AlO2-+H2 氧化还原反应） 铝片逐渐溶解，表面产生大量气泡，生成氢气，得到无色溶液，试管壁发烫 2Al＋2NaOH＋2H20===2NaAlO2＋3H2↑ 氧化剂是水 2Al+2OH－+2H20 = 2AlO2-+3H2↑ 铝与酸、碱反应生成H2的量的关系来源 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ 2Al＋2NaOH＋2H20===2NaAlO2＋3H2↑ Al与H2的关系式均为2Al～3H2 Al与酸、碱溶液反应,实质上都是:Al3+,2H+，碱中的H+于水的电离，氧化剂为酸和水。 (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H2、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。 (2)一定量的铝分别与一定量的盐酸、氢氧化钠溶液反应： ①等量的铝与足量盐酸和足量氢氧化钠溶液反应,产生H2的体积比为=。 ②足量铝分别与等体积、等物质的量浓度的盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生H2的体积比为=。 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 ⑤与盐反应（置换反应，氧化还原反应） 银白色金属片上有红色固体物体析出，溶液由蓝色变无色。 Al+3CuSO4 =Al2（SO4）3+3Cu Al+3Cu2＋ = 2Al3＋ +3Cu ⑥与氧化物反应（铝热反应——放热反应） 铝热反应：指工业上用铝粉来还原一些金属氧化物,得到Fe、V、Cr、Mn等难溶金属的一类反应。 实质是铝在高温条件下将活动性比铝弱的金属从其氧化物中置换出来。 反应特点在高温下进行，反应迅速并放出大量的热，新生成金属单质呈液态Al2O3易分离 引燃剂：镁条 助燃剂：氯酸钾 铝热剂必须是铝和排在铝后面的金属氧化物，金属氧化物可以说Fe2O3 、FeO、Fe3O4、Cr2O3、V2O5、MnO等。2 铝粉是没有氧化的，氧化铁粉末要烘干。 实验现象：当外露部分镁条刚刚燃烧完毕时,纸漏斗内混合物立即剧烈反应,发出耀眼的光芒,产生大量的烟。纸漏斗被烧破,有红热状的液珠落入蒸发皿内的细沙上,液珠冷却后变为黑色固体(落下的是铁珠) 内层纸漏斗底部剪个小孔：使熔融物易于落下。 蒸发皿细沙：防止高温熔融物溅落炸裂蒸发皿。 镁条：为铝热反应提供高温条件。 氯酸钾：产生氧气，引发反应。 高温 2Al+Fe2O3 =2Fe+Al2O3 高温 4Al+3MnO2 = 3Mn+2Al2O3 4、制取、用途 ①制取：2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑ 水晶石作用：形成低熔点共熔物 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 铝的化合物 1. 两性氢氧化物（既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水的氧化物） ——氧化铝和氢氧化铝 （1）氧化铝和氢氧化铝的比较 名称 氧化铝 氢氧化铝 化学式 Al2O3 Al(OH)3 类别 两性氢氧化物 两性氢氧化物 物理性质 白色、不溶于水的固体，熔点很高 不溶于水的白色胶状物， 有吸附性，可作净水剂。 化学性质 与酸反应 与强碱反应 Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O Al2O3+6H+=2Al3＋+3H2O Al2O3+2NaOH+3H2O===2Na[Al(OH)4] Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]- Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O Al(OH)3 +3H+＝2Al3＋+3H2O Al(OH)3+NaOH =NaAlO2+2H2O Al(OH)3 +OH-＝AlO＋2H2O 加热 2Al(OH)3Al2O3＋3H2O 用途 炼铝原料、制作耐火材料、人造宝石的原料 可用作吸附剂、媒染剂和净水剂;治疗胃酸;可作为制造瓷釉、耐火材料、防水织物的原料 Al2O3能与酸、强碱溶液反应，不能与弱碱(NH3·H2O)溶液反应。 Al(OH)3的电离方程式： Al(OH)3 可以看作一元弱酸和三元弱碱，能与强酸、强碱溶液反应，不能与弱酸、弱碱溶液反应。 原因：Al(OH)3电离强度相当微弱，只有加入强酸(或强碱)时，大量H+(或OH－)才能破坏Al(OH)3的电离平衡，使平衡向右(或左)移动，生成铝盐(或偏铝酸盐)，所以Al(OH)3既具有碱性，又具有酸性，当加入弱酸或弱碱时，因H+或OH－浓度太小，不能使上述平衡移动，因此Al(OH)3只溶于强酸或强碱，而不溶于弱酸(H2CO3等)、弱碱(NH3·H2O)，但溶于CH3COOH。 Al(OH)3的碱性：加入强酸(如盐酸)时，Al(OH)3电离出的OH－与H＋反应，平衡向右移动，生成铝盐，体现Al(OH)3 的碱性。 Al(OH)3的酸性：加入强碱(如NaOH溶液)时，Al(OH)3电离出的H＋与OH－反应，平衡向左移动，生成偏铝酸盐，体现Al(OH)3的酸性。 Al2(SO4)3 溶液是酸性，水解：Al2(SO4)3+6H20===2Al(OH)3+3H2SO4 Al3＋＋3H2O == Al(OH)3＋3H＋ NaA102 溶液是碱性 ， 水解： NaA102 +2H20===Al(OH)3＋NaOH AlO ＋2H2O === Al(OH)3＋OH－ 既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的物质强酸有：Al、Al2O3、Al(OH)3、多元弱酸的酸式盐(如NaHCO3、NaHSO3 NaH2PO4等)、弱酸的铵盐(如CH3COONH4等)、氨基酸 只有Al2O3、Al(OH)3、氨基酸是两性物质 有关AlO，Al3＋，Al(OH)3的少量、过量问题 NaOH和AlCl3的少量、过量问题 NaOH 少量 AlCl3 + 3Na0H(少量)===Al(0H)↓+3NaC1 Al3＋＋3OH－==Al(OH)3↓ 过渡反应 A1(OH)3+Na0H===NaA102+2H2O Al(OH)3＋OH－== AlO+2H2O NaOH 过量 A1C13+4Na0H(过量)===NaA102+3NaC1+2H20 Al3＋＋4OH－== AlO+2H2O NaA102和HC1的少量、过量问题 HC1 少量 NaA102+HC1(少量)+H20===Al(OH)3↓+NaC1 AlO＋H＋+H2O==Al(OH)3↓ 过渡反应 Al(OH)3+3HC1===A1C12+3H20 Al(OH)3↓＋3H＋==Al3＋+3H20 过量 NaA102+4HC1(过量)===NaC1+AlCl3+2H20 AlO＋4H＋==Al3＋+2H20 NaA102和CO2的少量、过量问题 COz少量 2NaA102+3H20+CO2(少量)===2A1(OH)3↓+Na2CO3 AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO 过渡反应 Na2CO3+CO2+H2O ===2NaHCO3 CO32-＋CO2+H2O = HCO CO₂过量 NaA102+2H20+CO2(过量)===Al(OH)3↓+NaHCO3 AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO Al2O3的制备 ①实验室制备：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O ②工业制备：铝土矿提纯氧化铝 铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质，由于Al2O3是两性氧化物，而杂质SiO2是酸性氧化物，Fe2O3是碱性氧化物，因而可设计出两种提纯氧化铝的方案。 碱溶法 酸溶法 Al(OH)3的实验室制备的三种方法 ①向可溶性铝盐溶液与过量氨水反应 Al2(SO4)3 +6NH3·H2O===2Al(OH)3↓+3（NH4）2SO4 Al3＋＋3NH3·H2O ===Al(OH)3↓＋3NH ②向NaAlO2溶液中通入足量CO2 NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3 AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO ③相互促进水解法：NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合 3NaAlO2＋AlCl3＋6H2O===4Al(OH)3↓＋3NaCl Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓ 铝三角：Al3＋、Al(OH)3、AlO之间的转化关系 （1） Al3＋与Al(OH)3之间的转化——硫酸铝跟氨水、偏铝酸钠、氢氧化钠反应 氢氧化铝跟稀硫酸反应 ① Al2(SO4)3 +6NH3·H2O===2Al(OH)3↓+3（NH4）2SO4 Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH ②Al2(SO4)3 +6NaAl02 ＋12H2O===3Na2SO4+8Al(OH)3↓ Al3＋＋AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓ ③Al2(SO4)3 +6Na0H（少量）===3Na2SO4+2Al(OH)3↓ Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ ④2Al(OH)3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋6H2O Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O (2)Al3＋与AlO之间的转化——偏铝酸钠跟稀盐酸反应、硫酸铝跟氢氧化钠反应 NaA102+4HC1(足量)===NaC1+AlCl3+2H20 AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O Al2(SO4)3 +8Na0H（足量）===2NaAl02+3Na2SO4+24H2O Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O (3) AlO与Al(OH)3之间的转化——偏铝酸钠跟水、二氧化碳反应，偏铝酸钠跟稀盐酸反应 氢氧化铝跟氢氧化钠反应 ①2NaA102+3H20+CO2(少量)===2A1(OH)3↓+Na2CO3 AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO ② NaA102+HC1(少量)+H20===Al(OH)3↓+NaC1 AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓ ③Al(OH)3+NaOH =NaAlO2+2H2O Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O 铝线规律：相邻粒子不反应，相隔粒子聚中间，隔之越远越行，所带电荷是关键。 H＋…Al3＋…Al(OH)3…AlO…OH－ （1）.离子共存问题 ①Al3＋水解呈酸性，与OH－、AlO、CO(HCO)、S2－等不能大量共存。 ②AlO水解呈碱性，与H＋、HCO、Al3＋、Fe3＋等不能大量共存。 . （2）.含Al3＋的溶液与碱反应的先后顺序 当溶液中有多种离子时，要考虑离子之间的反应顺序，如向含有H＋、NH、Mg2＋、Al3＋的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，NaOH先与H＋反应，再与Mg2＋、Al3＋反应生成沉淀，再与NH反应，最后才溶解 (3)提纯方法归类 分离提纯的原理 ①利用Al能溶于强碱溶液，分离Al与其他金属的混合物。 ②利用Al2O3能与强碱溶液反应，分离Al2O3与其他金属氧化物。 ③利用Al(OH)3能与强碱溶液反应，分离Al3＋与其他金属阳离子 分离含铝杂质的 利用Al、Al2O3、Al(OH)3可溶于强碱的特性，可除去许多物质中的含铝杂质，如： ①Mg(Al)：加足量NaOH溶液。 ②Fe2O3(Al2O3)：加足量NaOH溶液。 ③Mg(OH)2[Al(OH)3]：加足量NaOH溶液。 (4)Mg2＋(Al3＋)：加过量NaOH溶液，过滤，再加酸充分溶解。 铝盐 硫酸铝钾 化学式KAl(SO4)2，是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐， 明矾 化学式KAl(SO4)2·12H2O  (十二水合硫酸铝钾)，电离：KAl(SO4)2===K＋ +Al3＋+ 2SO42- 是无色晶体，可溶于水，水溶液pH <7 ，兼有Al3+和SO42-性质。 其净水的原理是Al3＋＋3H2O=== Al(OH)3(胶体)＋3H＋ Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水。 明矾溶液与Ba(OH)2溶液反应 明矾溶液与Ba(OH)2少量溶液反应Al3＋恰好完全沉淀 2KAl(SO4)2 +3Ba(0H)2（少量）===3BaSO4↓+2Al(OH)3↓+K2SO4 3Ba2＋＋6OH-＋2Al3＋＋3SO42-===3BaSO4 ↓＋2Al(OH)3 ↓ 明矾溶液与Ba(OH)2足量溶液反应SO恰好完全沉淀 KAl(SO4)2 +2Ba(0H)2（足量）===KAlO2+2BaSO4↓+2H2O 2Ba2＋＋4OH-＋Al3＋＋2SO42-== AlO+2BaSO4 ↓＋2H2O 可溶性铝盐与强碱反应的计算规律 (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] 可溶性铝盐与强酸反应的计算规律 与Al(OH)3沉淀生成有关的图像分析 可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像 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 离子方程式 Al3++3OH- =Al(OH)3↓ Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O Al3++4OH- =AlO++2H2O Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓ 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 离子方程式 AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓ Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓ Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓ Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO 立即产生白色沉淀→渐多→最大量 立即产生白色沉淀→渐多→最大量 向AlCl3溶液中逐滴加入氨水 向NaAlO2溶液中逐滴加入 或NaAlO2溶液至过量 AlCl3溶液或通CO2至过量 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(c)所示。 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(d)所示。 ①H＋H2O ②Mg2＋、Al3＋Mg(OH)2、Al(OH)3 ③NHNH3·H2O ④Al(OH)3AlO 向含MgCl2、AlCl3、盐酸、NH4Cl的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液至过量，沉淀图像如图3所示，若反应的先后顺序与图像关系为 图像 离子方程式 O →A：2KAl(SO4)2＋3Ba(OH)2===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓＋K2SO4 A→B：2Al(OH)3＋K2SO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋2KAlO2＋4H2O 把Ba(OH)2溶液逐滴加入到明矾溶液中至过量 铝及其化合物的方程式书写练习 序号 反应条件 化学反应方程式或离子方程式 1 铝常温时与氧气反应 4Al＋3O2===2Al2O3 铝在氧气中燃烧 4Al＋3O22Al2O3 2 铝在氯气中燃烧 2Al＋3Cl22AlCl3 3 铝与硫粉共热 2Al＋3SAl2S3 4 铝与稀盐酸反应 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ 5 铝与氢氧化钠反应 2Al＋2H2O＋2NaOH===2NaAlO2＋3H2↑ 6 铝与硫酸铜溶液反应 2Al＋3CuSO4===Al2(SO4)3＋3Cu 7 铝与稀硝酸反应 Al＋4HNO3(浓)===Al(NO3)3＋NO↑＋3H2O 8 铝与浓硝酸共热 Al＋6HNO3(浓)Al(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O 9 铝与氧化铁反应(铝热反应) 2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe 铝与二氧化锰反应 4Al+3MnO23Mn+2Al2O3 铝与五氧化二钒反应 10Al＋3V2O55Al2O3＋6V 铝与三氧化二铬反应 2Al＋Cr2O3Al2O3＋2Cr 8 工业制备铝 2Al2O34Al＋3O2↑ 9 氧化铝与盐酸反应 Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O 10 氧化铝与氢氧化钠反应 Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O 11 氢氧化铝受热分解 2Al(OH)3Al2O3＋3H2O 12 氢氧化铝酸式电离 Al(OH)3H+＋AlO2—＋H2O 13 氢氧化铝碱式电离 Al(OH)3Al3+＋3OH－ 14 氢氧化铝与稀盐酸反应 Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O 15 氢氧化铝与氢氧化钠反应 Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O 16 向氯化铝溶液中加入氢氧化钠溶液至过量 AlCl3＋3NaOH(少量)===Al(OH)3↓＋3NaCl Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O 17 向氢氧化钠溶液中加入氯化铝溶液至过量 AlCl3＋4NaOH===NaAlO2＋3NaCl＋2H2O 3NaAlO2＋AlCl3＋6H2O===4Al(OH)3↓＋3NaCl 18 向偏铝酸钠溶液中加入稀盐酸至过量 NaAlO2＋HCl(少量)＋H2O===Al(OH)3↓＋NaCl Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O 19 向稀盐酸中中加入偏铝酸钠溶液至过量 NaAlO2＋4HCl===NaCl＋AlCl3＋2H2O 3NaAlO2＋AlCl3＋6H2O===4Al(OH)3↓＋3NaCl 20 向偏铝酸钠溶液通入少量二氧化碳 2NaAlO2＋3H2O＋CO2(少量)===2Al(OH)3 ↓＋Na2CO3 向偏铝酸钠溶液通入过量二氧化碳 NaAlO2＋2H2O＋CO2(过量)===Al(OH)3 ↓＋NaHCO3 21 向明矾中加入Ba(OH)2溶液至沉淀质量最大 2KAl(SO4)2＋3Ba(OH)2===2Al(OH)3 ↓＋3BaSO4↓＋K2SO4 向明矾中加入Ba(OH)2溶液至沉淀物质的量最大 KAl(SO4)2＋2Ba(OH)2===2BaSO4↓＋2KAlO2＋2H2O 22 偏铝酸钠与碳酸氢钠溶液反应 NaAlO2＋NaHCO3＋H2O===Al(OH)3↓＋Na2CO3 学科网（北京）股份有限公司 $