3.2铝及其化合物铝的两性 讲义 讲与练 2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

本讲义聚焦铝及其化合物核心知识点，系统梳理单质铝的物理性质、原子结构及化学性质，延伸至氧化铝、氢氧化铝的两性、制备及转化规律，搭建“结构-性质-用途”的完整学习支架。 资料通过例题精讲与高考真题衔接，强化铝与酸、碱反应规律及图像分析，培养科学思维中的证据推理与模型建构能力。课中辅助教师教学，课后助力学生查漏补缺，提升解决实际问题的综合素养。

( 第9讲 铝及其化合物 ) 3.2 单质铝 ( 知识点睛 ) 1、 单质铝的物理性质及结构 1. 铝的物理性质 铝为银白色具有金属光泽的金属，密度小（属于轻金属），硬度小，熔沸点低，具有良好的导电性、导热性和延展性。 2. 单质铝的结构及存在形式 铝的原子结构示意图为： ( + 13 ) ( 2 ) ( 8 ) ( 3 ) ，可以看出铝比较容易失去电子，表现较强的还原性。所 以铝在地壳中主要以化合态存在，如铝土矿（主要成分为Al2O3）。 2、 单质铝的化学性质 1. 铝与O2反应 常温下铝能与O2反应生成致密氧化膜，保护内层金属，表面失去原来的金属光泽。 加热条件下：4Al + 3O2 2Al2O3 2. 铝与酸反应（以铝与盐酸反应为例） 化学方程式：2Al + 6HCl ＝ 2AlCl3 + 3H2↑ 离子方程式：2Al + 6H+ ＝ 2Al3+ + 3H2↑ 3. 铝与强碱反应（以铝与氢氧化钠反应为例） 化学方程式： 离子方程式： 【注意】铝制餐具不能用来长期存放酸性、碱性食品。 【小结】铝与盐酸、氢氧化钠反应的规律 2Al + 6HCl＝2AlCl3 + 3H2↑ 2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑ Al与酸、碱反应的实质是：（得失电子守恒） （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 （2）足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠反应 产生氢气的体积比 （3）一定量铝分别和一定量盐酸、氢氧化钠反应，若产生氢气的体积比，必是：① 铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足； ② 铝与氢氧化钠反应时，铝不足而氢氧化钠过量。 4. 铝与不活泼金属盐溶液反应（以铝与硝酸铜反应为例） 化学方程式：2Al + 3Cu(NO3)2 = 2Al(NO3)3 + 3Cu 离子方程式：2Al + 3Cu2+ = 2Al3+ + 3Cu 5. 铝热反应 Al与某些金属氧化物（如V、Cr、Mn、Fe的氧化物）在高温的条件下发生反应 方程式： Al和Fe2O3的混合物叫做铝热剂，铝热反应的最大特点是放出大量的热，在生产上利用这一特点，可用于焊接钢轨。冶金工业上也常用这一原理，使铝与金属氧化物（熔点较高）反应，冶炼钒、铬、锰等。 3、 单质铝的制取和用途 1.单质铝的制取：电解熔融状态的氧化铝 方程式： 2. 铝的用途 ①延展性——制作铝线、铝箔、多种容器； ②导电性——作电的导体； ③导热性——作热的导体； ④不透明——作忌光物（如胶卷）的包装材料； ⑤银白色金属光泽——作涂料（俗称银粉、银漆）。 ( 例题精讲 ) 【例1】某溶液中放入铝片后生成大量气泡，则在此溶液中（　　） A．可能含有大量的H+ B．可能含有大量的H+和OH－ C．不可能含有H+和OH－ D．可能含有大量的OH－ 【例2】为了收集Na与水反应产生的气体，某同学用扎有小孔的铝箔包裹2.3g金属钠，放入水中，收集完气体后，取出铝箔，水溶液中含有的溶质可能有（ ） A．NaOH B．Na2O C．Na[Al(OH)4] D．Al(OH)3 【例3】两份铝屑，第一份与过量的盐酸反应，第二份与过量的NaOH溶液反应，产生氢气的体积比为1：2，则第一份与第二份铝屑的质量比为（ ） A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．1：4 【例4】镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积（V）与时间（t）关系如右图。反应中镁和铝的（ ） A．物质的量之比为3∶2 B．质量之比为3∶2 C．摩尔质量之比为2∶3 D．反应速率之比为2∶3 【例5】在托盘天平的右盘上放一个盛有100mL 3mol/L NaOH溶液的烧杯，左盘上放一个盛有100mL 3mol/L HCl溶液的烧杯，调节天平至平衡，然后在两烧杯中各加入等质量的铝片，反应完毕后，则天平可能出现的情况是（　　） A．左盘下沉 B．右盘下沉 C．保持平衡 D．无法判断 【例6】把铝粉和Fe3O4粉末配成铝热剂，并分成相等的两份；第一份在高温下恰好完全反应，然后将生成物与足量的HCl充分反应；第二份直接加入足量的NaOH溶液，使之充分反应。前后两种情况生成的气体在相同状况下的体积比是（　　） A．1:1 B．9:8 C．3:4 D．4:3 【例7】铝镁合金已成为飞机制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的同学，为测定某含镁3%~5%的铝镁合金（不含其它元素）中镁的质量分数，设计下列两种不同实验方案进行探究。填写下列空白。 【方案一】 【实验方案】将铝镁合金与足量NaOH溶液反应，测定剩余固体质量。 实验中发生反应的化学方程式是 。 【实验步骤】 （1）称取5.4g铝镁合金粉末样品，溶于V mL 2.0 mol/L NaOH溶液中，充分反应。则NaOH 溶液的体积Ⅴ≥ 。 （2）如果合金中含有少量杂质铜，利用方案一测得镁的质量分数将 （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。 【方案二】 【实验方案】 将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应，测定生成气体在通常状况（约20℃，）的体积。 【问题讨论】 （1）同学们拟选用下列实验装置完成实验： ①你认为最简单的装置其连接顺序是：A接（ ）（ ）接（ ）（ ）接（ ）（填按口字母，可不填满。） ②实验开始时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻打开其活塞，一段时间后稀硫酸不能再顺利滴入锥形瓶。请你分析原因 。 （2）仔细分析实验装置后，同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差： 稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成氢气，也会将瓶内空气排出，使 所测氢气体积偏大；实验结束时，连接广口瓶和量筒的导管中有少 量水存在，使所测氢气体积偏小。于是他们设计了右图所示的实验 装置。 1 装置中导管a的作用是 2 实验前后管中液面读数分别为、。则产生氢气的体积 为 。 3.3 铝的化合物 ( 知识点睛 ) 一、氧化铝 1. 物理性质及存在用途 Al2O3是一种难溶于水的白色固体，硬度很大、熔点很高，可用来制作耐火材料如坩埚、耐火管、耐高温的实验仪器等。刚玉的主要成分Al2O3，生活中常见的刚玉有红宝石、蓝宝石等，可以用来制作装饰品及手表的轴承等。 2. 化学性质 （1）Al2O3与强酸反应 化学方程式：Al2O3 + 6HCl ＝ 2AlCl3 + 3H2O 离子方程式：Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O （2）Al2O3与强碱反应 化学方程式： 离子方程式： 【小结】我们知道：能与酸反应只生成盐和水的氧化物叫做碱性氧化物；能与碱反应只生成盐和水的氧化物叫做酸性氧化物；Al2O3既能与酸(强)反应只生成盐和水，又能与碱(强)反应只 生成盐和水，所以它是一种两性氧化物。 二、氢氧化铝 1.物理性质 Al(OH)3是难溶于水的白色胶状沉淀，具有一定的吸附能力，能吸附水中悬浮物和色素，可以用来净水。 2.Al(OH)3的两性 （1）Al(OH)3与强酸反应 化学方程式：Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O 离子方程式：Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O （2）Al(OH)3与强碱反应 化学方程式： 离子方程式： 【注意】Al(OH)3虽然既能与酸反应又能与碱反应，但是它只能与较强的酸、碱反应。像H2CO3等弱酸、NH3·H2O等弱碱并不能与其反应。 3.Al(OH)3受热易分解 化学方程式：2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O 【备注】不溶性碱受热均不稳定易分解，如Mg(OH)2、 Cu(OH)2等。 4.Al(OH)3的制备 实验室用可溶性铝盐和足量氨水反应来制备Al(OH)3 化学方程式：Al2(SO4)3 + 6NH3•H2O = 2Al(OH)3↓+ 3(NH4)2SO4 离子方程式：Al3+ + 3NH3•H2O = Al(OH)3↓+ 3NH4+ 【总结】因为强碱(如NaOH)与Al(OH)3发生反应，所以不用强碱制备Al(OH)3，而用氨水。 5.Al(OH)3的相关计算及图像 （1）铝与强碱溶液反应的实质 铝和强碱溶液反应时并不是铝直接和碱反应，而是铝先和强碱溶液中的水反应生成Al(OH)3，然后Al(OH)3再和强碱反应生成偏铝酸盐。反应过程如下： 2×3e- 2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2↑ Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4] + 2H2O 2×3e- 总反应式：2Al + 6H2O + 2NaOH = 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑+ 4H2O 在此反应中，Al是还原剂，H2O是氧化剂。NaOH的作用是使生成的Al(OH)3溶解，促进Al和H2O的氧化还原反应。由于弱碱(如氨水)无法使Al(OH)3溶解，所以Al几乎不能在弱碱中发生反应。 上式可简写为：2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑ （2）Al3+与强碱反应、[A1(OH)4]- 与强酸反应的现象及图像 1 向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液 有关反应：Al3+ + 3OH－ = Al(OH)3↓； Al(OH)3 + OH－ = [A1(OH)4]- 【实验现象】白色沉淀逐渐增加，达到一定量后逐渐减少至完全消失。 2 向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液 有关反应：Al3+ + 4OH－=[A1(OH)4]- ； Al3+ + 3[A1(OH)4]- = 4Al(OH)3↓ 【实验现象】一开始无沉淀生成，一段时间后开始产生沉淀并逐渐增加，最后沉淀量不变。 3 在Na[Al(OH)4]溶液中滴加稀盐酸 有关反应：[A1(OH)4]- + H+ = Al(OH)3 ↓ + H2O； Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O 【实验现象】逐渐产生沉淀，达到一定量后沉淀逐渐减少直至完全消失。 4 在稀盐酸中滴加Na[Al(OH)4]溶液 有关反应：[A1(OH)4]－ + 4H+ = Al3+ + 4H2O ; Al3+ + 3[A1(OH)4]－ = 4Al(OH)3↓ 【实验现象】一开始无沉淀生成，一段时间后开始产生沉淀，最后沉淀量不再变化。 （3）Mg2+与Al3+等物质的量混合时，加入NaOH溶液，相关图像 ( 例题精讲 ) 【例8】下列说法正确的是（ ） A．Al2O3难溶于水，不跟水反应，所以它不是Al(OH)3对应的氧化物 B．因为Al2O3是金属氧化物，所以它是碱性氧化物 C．Al2O3能跟所有的酸碱溶液反应 D．Al2O3能跟强的酸碱溶液反应 【例9】下列各组物质的水溶液不用试剂无法鉴别出来的是（ ） A．NaOH AlCl3 B．Na2CO3 HCl C．Na[Al(OH)4] HCl D．MgCl2 KOH 【例10】有100 mL 3.5 mol/L NaOH溶液和100 mL 1 mol/L的AlCl3溶液，按照如下两种方法进行实验：①将氢氧化钠溶液分多次加到三氯化铝溶液中；②将三氯化铝溶液分多次加到氢氧化钠溶液中。比较两次实验的结果是（ ） A．现象相同，沉淀量相等 B．现象不同，沉淀量不同 C．现象相同，沉淀量不同 D．现象不同，沉淀量相同 【例11】有一无色溶液，可能含有、、、、、、、中的几种。为确定其成分，做如下实验：①取部分溶液，加入适量固体，产生无色无味的气体和白色沉淀，再加入足量的NaOH溶液后白色沉淀部分溶解；②另取部分溶液，加入盐酸酸化的溶液，有白色沉淀产生。下列推断正确的是（ ） A．肯定有、、 B．肯定有、、 C．肯定有、、 D．肯定有、、 【例12】把Ba(OH)2溶液滴入明矾溶液中，使硫酸根离子全部转化为BaSO4沉淀，此时铝元素的主要存在形式是（ ） A．Al3+ B．Al (OH)3 C．[A1(OH)4]－ D．Al3+和Al(OH)3 【例13】某无色溶液中，已知含有H+、Mg2+、Al3+等阳离子，逐滴加入NaOH溶液，则消耗NaOH溶液的体积（x轴）和生成沉淀量（y轴）之间的函数关系，可用图表示，则下列图中正确的是（ ） 【例14】将一定质量的镁铝合金样品全部溶于100mL某浓度的盐酸中。向所得溶液中滴加5.0mol/L的NaOH溶液，生成沉淀质量与加入的NaOH溶液体积关系如图所示。 求： （1）19.4g沉淀中含有的Al(OH)3质量； （2）盐酸的物质的量浓度。 ( 直击高考 ) 1.（山东卷 30）实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4，主要流程如下： （1）为使Mg2+、Al3+同时生成沉淀，应先向沉淀反应器中加入 （填“A”或“B”），再滴加另一反应物。 （2）如右图所示，过滤操作中的一处错误是 。 （3）判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是 。 高温焙烧时，用于盛放固体的仪器名称是 。 （4）无水AlCl3（183℃升华）遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用下列装置制备。 装置B盛放饱和NaCl溶液，该装置的主要作用是 。F中试剂的作用是 。 用一件仪器装填适当的试剂后也可起到F和G的作用，所装填的试剂为_________。 2.（年全国大纲卷 29）铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石（Na3AlF6）混合熔融电解制得。 ①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下： ②以萤石（CaF2）和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下： 回答下列问题： （1）写出反应1的化学方程式 ； （2）滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是 ，反应2的离子方程式为 ； （3）E可作为建筑材料，化合物C是 ，写出由D制备冰晶石的化学方程式 ； （4）电解制铝的化学方程式是 ，以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是 。 1 ( 2 ) ( 13 ) 学科网（北京）股份有限公司 $ ( 第9讲 铝及其化合物 ) 9.1 单质铝 ( 知识点睛 ) 1、 单质铝的物理性质及结构 1. 铝的物理性质 铝为银白色具有金属光泽的金属，密度小（属于轻金属），硬度小，熔沸点低，具有良好的导电性、导热性和延展性。 2. 单质铝的结构及存在形式 铝的原子结构示意图为： ( + 13 ) ( 2 ) ( 8 ) ( 3 ) ，可以看出铝比较容易失去电子，表现较强的还原性。所 以铝在地壳中主要以化合态存在，如铝土矿（主要成分为Al2O3）。 2、 单质铝的化学性质 1. 铝与O2反应 常温下铝能与O2反应生成致密氧化膜，保护内层金属，表面失去原来的金属光泽。 加热条件下：4Al + 3O2 2Al2O3 2. 铝与酸反应（以铝与盐酸反应为例） 化学方程式：2Al + 6HCl ＝ 2AlCl3 + 3H2↑ 离子方程式：2Al + 6H+ ＝ 2Al3+ + 3H2↑ 3. 铝与强碱反应（以铝与氢氧化钠反应为例） 化学方程式：2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑ 离子方程式：2Al + 2OH- +6H2O = 2[A1(OH)4]- + 3H2↑ 【注意】铝制餐具不能用来长期存放酸性、碱性食品。 【小结】铝与盐酸、氢氧化钠反应的规律 2Al + 6HCl＝2AlCl3 + 3H2↑ 2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑ Al与酸、碱反应的实质是：（得失电子守恒） （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 （2）足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠反应 产生氢气的体积比 （3）一定量铝分别和一定量盐酸、氢氧化钠反应，若产生氢气的体积比，必是：① 铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足； ② 铝与氢氧化钠反应时，铝不足而氢氧化钠过量。 4. 铝与不活泼金属盐溶液反应（以铝与硝酸铜反应为例） 化学方程式：2Al + 3Cu(NO3)2 = 2Al(NO3)3 + 3Cu 离子方程式：2Al + 3Cu2+ = 2Al3+ + 3Cu 5. 铝热反应 Al与某些金属氧化物（如V、Cr、Mn、Fe的氧化物）在高温的条件下发生反应 2Al + Fe2O3 高温 2Fe + Al2O3 Al和Fe2O3的混合物叫做铝热剂，铝热反应的最大特点是放出大量的热，在生产上利用这一特点，可用于焊接钢轨。冶金工业上也常用这一原理，使铝与金属氧化物（熔点较高）反应，冶炼钒、铬、锰等。 3、 单质铝的制取和用途 1. 单质铝的制取：电解熔融状态的氧化铝 4Al+ 3O2↑ 2. 铝的用途 ①延展性——制作铝线、铝箔、多种容器； ②导电性——作电的导体； ③导热性——作热的导体； ④不透明——作忌光物（如胶卷）的包装材料； ⑤银白色金属光泽——作涂料（俗称银粉、银漆）。 ( 例题精讲 ) 【例1】某溶液中放入铝片后生成大量气泡，则在此溶液中（　　） A．可能含有大量的H+ B．可能含有大量的H+和OH－ C．不可能含有H+和OH－ D．可能含有大量的OH－ 【答案】AD 【例2】为了收集Na与水反应产生的气体，某同学用扎有小孔的铝箔包裹2.3g金属钠，放入水中，收集完气体后，取出铝箔，水溶液中含有的溶质可能有（ ） A．NaOH B．Na2O C．Na[Al(OH)4] D．Al(OH)3 【答案】C 【例3】两份铝屑，第一份与过量的盐酸反应，第二份与过量的NaOH溶液反应，产生氢气的体积比为1：2，则第一份与第二份铝屑的质量比为（ ） A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．1：4 【答案】B 【例4】镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积（V）与时间（t）关系如右图。反应中镁和铝的（ ） A．物质的量之比为3∶2 B．质量之比为3∶2 C．摩尔质量之比为2∶3 D．反应速率之比为2∶3 【答案】A 【例5】在托盘天平的右盘上放一个盛有100mL 3mol/L NaOH溶液的烧杯，左盘上放一个盛有100mL 3mol/L HCl溶液的烧杯，调节天平至平衡，然后在两烧杯中各加入等质量的铝片，反应完毕后，则天平可能出现的情况是（　　） A．左盘下沉 B．右盘下沉 C．保持平衡 D．无法判断 【答案】AC 【例6】把铝粉和Fe3O4粉末配成铝热剂，并分成相等的两份；第一份在高温下恰好完全反应，然后将生成物与足量的HCl充分反应；第二份直接加入足量的NaOH溶液，使之充分反应。前后两种情况生成的气体在相同状况下的体积比是（　　） A．1:1 B．9:8 C．3:4 D．4:3 【解析】由，可知，因此H2的体积比是3:4。 【答案】C 【例7】铝镁合金已成为飞机制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的同学，为测定某含镁3%~5%的铝镁合金（不含其它元素）中镁的质量分数，设计下列两种不同实验方案进行探究。填写下列空白。 【方案一】 【实验方案】将铝镁合金与足量NaOH溶液反应，测定剩余固体质量。 实验中发生反应的化学方程式是 。 【实验步骤】 （1）称取5.4g铝镁合金粉末样品，溶于V mL 2.0 mol/L NaOH溶液中，充分反应。则NaOH 溶液的体积Ⅴ≥ 。 （2）如果合金中含有少量杂质铜，利用方案一测得镁的质量分数将 （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。 【方案二】 【实验方案】 将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应，测定生成气体在通常状况（约20℃，）的体积。 【问题讨论】 （1）同学们拟选用下列实验装置完成实验： ①你认为最简单的装置其连接顺序是：A接（ ）（ ）接（ ）（ ）接（ ）（填按口字母，可不填满。） ②实验开始时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻打开其活塞，一段时间后稀硫酸不能再顺利滴入锥形瓶。请你分析原因 。 （2）仔细分析实验装置后，同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差： 稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成氢气，也会将瓶内空气排出，使 所测氢气体积偏大；实验结束时，连接广口瓶和量筒的导管中有少 量水存在，使所测氢气体积偏小。于是他们设计了右图所示的实验 装置。 1 装置中导管a的作用是 2 实验前后管中液面读数分别为、。则产生氢气的体积 为 。 【答案】【方案一】2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑（1）97mL（2）偏高 【方案二】（1）①EDG ②金属与稀硫酸反应放热且生成气体，使锥形瓶中气体压强变大 （2）①使分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等，打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下；滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差。②V1－V2 9.2 铝的化合物 ( 知识点睛 ) 一、氧化铝 1. 物理性质及存在用途 Al2O3是一种难溶于水的白色固体，硬度很大、熔点很高，可用来制作耐火材料如坩埚、耐火管、耐高温的实验仪器等。刚玉的主要成分Al2O3，生活中常见的刚玉有红宝石、蓝宝石等，可以用来制作装饰品及手表的轴承等。 2. 化学性质 （1）Al2O3与强酸反应 化学方程式：Al2O3 + 6HCl ＝ 2AlCl3 + 3H2O 离子方程式：Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O （2）Al2O3与强碱反应 化学方程式： Al2O3 + 2NaOH + 3H2O = 2Na[Al(OH)4] 离子方程式： Al2O3 + 2OH- +3H2O= 2[A1(OH)4]- 【小结】我们知道：能与酸反应只生成盐和水的氧化物叫做碱性氧化物；能与碱反应只生成盐和水的氧化物叫做酸性氧化物；Al2O3既能与酸(强)反应只生成盐和水，又能与碱(强)反应只 生成盐和水，所以它是一种两性氧化物。 二、氢氧化铝 1.物理性质 Al(OH)3是难溶于水的白色胶状沉淀，具有一定的吸附能力，能吸附水中悬浮物和色素，可以用来净水。 2.Al(OH)3的两性 （1）Al(OH)3与强酸反应 化学方程式：Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O 离子方程式：Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O （2）Al(OH)3与强碱反应 化学方程式： Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4] 离子方程式： Al(OH)3 + OH- = [A1(OH)4]- 【注意】Al(OH)3虽然既能与酸反应又能与碱反应，但是它只能与较强的酸、碱反应。像H2CO3等弱酸、NH3·H2O等弱碱并不能与其反应。 3.Al(OH)3受热易分解 化学方程式：2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O 【备注】不溶性碱受热均不稳定易分解，如Mg(OH)2、 Cu(OH)2等。 4.Al(OH)3的制备 实验室用可溶性铝盐和足量氨水反应来制备Al(OH)3 化学方程式：Al2(SO4)3 + 6NH3•H2O = 2Al(OH)3↓+ 3(NH4)2SO4 离子方程式：Al3+ + 3NH3•H2O = Al(OH)3↓+ 3NH4+ 【总结】因为强碱(如NaOH)与Al(OH)3发生反应，所以不用强碱制备Al(OH)3，而用氨水。 5.Al(OH)3的相关计算及图像 （1）铝与强碱溶液反应的实质 铝和强碱溶液反应时并不是铝直接和碱反应，而是铝先和强碱溶液中的水反应生成Al(OH)3，然后Al(OH)3再和强碱反应生成偏铝酸盐。反应过程如下： 2×3e- 2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2↑ Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4] + 2H2O 2×3e- 总反应式：2Al + 6H2O + 2NaOH = 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑+ 4H2O 在此反应中，Al是还原剂，H2O是氧化剂。NaOH的作用是使生成的Al(OH)3溶解，促进Al和H2O的氧化还原反应。由于弱碱(如氨水)无法使Al(OH)3溶解，所以Al几乎不能在弱碱中发生反应。 上式可简写为：2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑ （2）Al3+与强碱反应、[A1(OH)4]- 与强酸反应的现象及图像 1 向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液 有关反应：Al3+ + 3OH－ = Al(OH)3↓； Al(OH)3 + OH－ = [A1(OH)4]- 【实验现象】白色沉淀逐渐增加，达到一定量后逐渐减少至完全消失。 2 向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液 有关反应：Al3+ + 4OH－=[A1(OH)4]- ； Al3+ + 3[A1(OH)4]- = 4Al(OH)3↓ 【实验现象】一开始无沉淀生成，一段时间后开始产生沉淀并逐渐增加，最后沉淀量不变。 3 在Na[Al(OH)4]溶液中滴加稀盐酸 有关反应：[A1(OH)4]- + H+ = Al(OH)3 ↓ + H2O； Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O 【实验现象】逐渐产生沉淀，达到一定量后沉淀逐渐减少直至完全消失。 4 在稀盐酸中滴加Na[Al(OH)4]溶液 有关反应：[A1(OH)4]－ + 4H+ = Al3+ + 4H2O ; Al3+ + 3[A1(OH)4]－ = 4Al(OH)3↓ 【实验现象】一开始无沉淀生成，一段时间后开始产生沉淀，最后沉淀量不再变化。 （3）Mg2+与Al3+等物质的量混合时，加入NaOH溶液，相关图像 ( 例题精讲 ) 【例8】下列说法正确的是（ ） A．Al2O3难溶于水，不跟水反应，所以它不是Al(OH)3对应的氧化物 B．因为Al2O3是金属氧化物，所以它是碱性氧化物 C．Al2O3能跟所有的酸碱溶液反应 D．Al2O3能跟强的酸碱溶液反应 【答案】D 【例9】下列各组物质的水溶液不用试剂无法鉴别出来的是（ ） A．NaOH AlCl3 B．Na2CO3 HCl C．Na[Al(OH)4] HCl D．MgCl2 KOH 【答案】D 【例10】有100 mL 3.5 mol/L NaOH溶液和100 mL 1 mol/L的AlCl3溶液，按照如下两种方法进行实验：①将氢氧化钠溶液分多次加到三氯化铝溶液中；②将三氯化铝溶液分多次加到氢氧化钠溶液中。比较两次实验的结果是（ ） A．现象相同，沉淀量相等 B．现象不同，沉淀量不同 C．现象相同，沉淀量不同 D．现象不同，沉淀量相同 【答案】D 【例11】有一无色溶液，可能含有、、、、、、、中的几种。为确定其成分，做如下实验：①取部分溶液，加入适量固体，产生无色无味的气体和白色沉淀，再加入足量的NaOH溶液后白色沉淀部分溶解；②另取部分溶液，加入盐酸酸化的溶液，有白色沉淀产生。下列推断正确的是（ ） A．肯定有、、 B．肯定有、、 C．肯定有、、 D．肯定有、、 【答案】D 【例12】把Ba(OH)2溶液滴入明矾溶液中，使硫酸根离子全部转化为BaSO4沉淀，此时铝元素的主要存在形式是（ ） A．Al3+ B．Al (OH)3 C．[A1(OH)4]－ D．Al3+和Al(OH)3 【答案】C 【例13】某无色溶液中，已知含有H+、Mg2+、Al3+等阳离子，逐滴加入NaOH溶液，则消耗NaOH溶液的体积（x轴）和生成沉淀量（y轴）之间的函数关系，可用图表示，则下列图中正确的是（ ） 【答案】B 【例14】将一定质量的镁铝合金样品全部溶于100mL某浓度的盐酸中。向所得溶液中滴加5.0mol/L的NaOH溶液，生成沉淀质量与加入的NaOH溶液体积关系如图所示。 求： （1）19.4g沉淀中含有的Al(OH)3质量； （2）盐酸的物质的量浓度。 【答案】（1）m [Al(OH) 3] =19.4 g -11.6 g = 7.8 g （2）HCl+NaOH = H2O+ NaCl Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑ 2Al + 6HCl = 2AlCl3+3H2↑ MgCl2 + 2NaOH = Mg (OH) 2↓ + 2NaCl AlCl3 + 3NaOH = Al(OH) 3↓ + 3NaCl n（HCl）= n（NaOH）= 5.0mol/L×0.16L = 0.80mol V（HCl）= 0.80mol÷ 0.10L = 8.0mol/L ( 直击高考 ) 1.（山东卷 30）实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4，主要流程如下： （1）为使Mg2+、Al3+同时生成沉淀，应先向沉淀反应器中加入 （填“A”或“B”），再滴加另一反应物。 （2）如右图所示，过滤操作中的一处错误是 。 （3）判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是 。 高温焙烧时，用于盛放固体的仪器名称是 。 （4）无水AlCl3（183℃升华）遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用下列装置制备。 装置B盛放饱和NaCl溶液，该装置的主要作用是 。F中试剂的作用是 。 用一件仪器装填适当的试剂后也可起到F和G的作用，所装填的试剂为_________。 【命题立意】本题主要考查实验能力和一些简单的元素化合物的性质。 【高考难度】题目难度中等。 【难点分析】（1）的溶解度小于，向、溶液中加入氨水，先产生沉淀，为使同时生成沉淀，应先向反应器中加入B。 （2）过滤操作中的错误为漏斗下端尖嘴未紧贴在烧杯内壁上。 （3）判断沉淀是否洗涤干净（看有没有即可）的试剂为溶液；高温焙烧时用于盛放固体的仪器为坩埚。 （4）B中溶液的作用是除去中混有的，F中试剂的作用是防止G中的水蒸气进入E中，使遇反应产生大量白雾；用一件仪器装填适当试剂可起到F和G的作用，所加试剂既能防止水蒸气进入E又能吸收尾气，故可装填碱石灰。 【答案】 （1）B （2）漏斗下端尖嘴未紧贴烧杯内壁 （3）溶液（或硝酸酸化的溶液） 坩埚 （4）除去 吸收水蒸气 碱石灰（或与混合物） 2.（年全国大纲卷 29）铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石（Na3AlF6）混合熔融电解制得。 ①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下： ②以萤石（CaF2）和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下： 回答下列问题： （1）写出反应1的化学方程式 ； （2）滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是 ，反应2的离子方程式为 ； （3）E可作为建筑材料，化合物C是 ，写出由D制备冰晶石的化学方程式 ； （4）电解制铝的化学方程式是 ，以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是 。 【答案】（1）2NaOH＋SiO2＝Na2SiO3＋H2O（2分） 2NaOH＋Al2O3＝2Na[Al(OH)4]＋H2O（2分） （2）CaSiO3（2分） 2AlO2－＋CO2＋3H2O＝2Al(OH)3↓＋CO32－（2分） （3）浓H2SO4（1分） 12HF＋3Na2CO3＋2Al(OH)3＝2Na3AlF6＋3CO2＋9H2O（2分） （4）2Al2O3(熔融)4Al+ 3O2↑（2分） O2、CO2（CO）（2分） 1 ( 2 ) ( 13 ) 学科网（北京）股份有限公司 $