第03讲 铝及其重要化合物（复习讲义）（浙江专用）2027年高考化学一轮复习讲练测

该高中化学高考复习讲义聚焦铝及其重要化合物核心考点，涵盖铝的性质与用途、“铝三角”转化、铝图象分析及工业制铝流程，按“性质-转化-应用”逻辑构建知识网络，通过考点梳理（知识解构与考向破译）、方法指导（解题妙招）、真题训练（对接三年真题）等环节，帮助学生系统突破难点。 讲义创新采用“价-类”二维图整合铝化合物转化关系，结合铝图象分步反应建模培养科学思维，工业流程对比碱溶法与酸溶法强化科学探究。设置基础例析与变式训练分层突破，如“铝三角”离子反应顺序分析，助力学生高效掌握解题范式，为教师把控复习节奏提供精准指导。

第03讲 铝及其重要化合物 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 铝及其化合物 知识解构 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 考向破译 考向1 考查铝的性质和用途 ∣ 考向2 考查铝的重要化合物 考点二 “铝三角”和铝图象 知识解构 知识点1铝及其化合物相互转化 ∣ 知识点2 重要的铝图象 考向破译 考向1 铝的“价-类”二维图 ∣ 考向2 铝图象 解题妙招 有关氢氧化铝生成的图像分析 考点三 工业制备铝的工艺流程 知识解构 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 考向破译 考向 工业制备铝的工艺流程分析 ∣ 命题透视·考情前瞻04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 ——对标素养，研判高考命题趋势 考情梳理--三年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 铝及其化合物的性质 浙江6月卷T5，3分 浙江1月卷T3，3分 浙江6月卷T1，3分 浙江6月卷T2，3分 冶炼铝的工艺流程 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码： 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之一。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。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 铝及其化合物 知●识●解●构 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＋3O22Al2O3(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↑ 盐反应 2Al＋3Cu2＋＝2Al3＋＋3Cu 水反应 2Al＋6H2O2Al(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＝________________________ 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________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______：Fe2O3＋2Al____________ 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 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－)＝________。 (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________。 (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________不足。 ②铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而________过量。 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)。 (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。 (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。 知识点2 氧化铝 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 得分速记 (1)与强酸反应：Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O (2)与强碱反应：Al2O3＋2OH－+3H2O＝2[Al(OH)4]- 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)3Al2O3＋3H2O 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 得分速记 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)3Al2O3＋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 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，离子方程式为是Al3＋＋3H2O________________，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。 得分速记 (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。 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。 (3)AlCl3能与Cl－生成AlCl4-：AlCl3(aq)＋ Cl－(aq)=AlCl4-(aq) (4)与Al2Cl6类似，AlCl4-、Na3AlF6、Al(OH)4-中均存在配位键。 考●向●破●译 考向1 考查铝的性质和用途 例14．铝可溶于NaOH溶液：2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，下列说法正确的是( ) A．工业上可借助此反应规模化制备H2 B．[Al(OH)4]-中Al原子为sp3杂化 C．反应后溶液碱性增强 D．Al是一种两性化合物 【变式1】【变载体】2025·浙江高三模拟预测)铝是生活中重要的金属材料，下列说法正确的是( ) A．Al与混合固体可用于疏通管道 B．常温下不能与O2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AlCl3制备金属铝 【变式2】【新考法】(2025·浙江湖州高一期末)现有铝和过氧化钠的固体混合物样品，加入稀盐酸使混合物完全溶解，所得溶液中c(Al3+)：c(H+)：c(Cl-)=1：3：9，则原固体混合物中氧元素与铝元素的质量之比为( ) A． B． C． D． 【变式3】【新变题型】(2025·浙江杭州桐庐中学高一期末)某研究性学习小组，进行甲、乙、丙三组实验：各取100mL同浓度的盐酸，加入不同质量的同种铝合金颗粒，反应充分，产生气体。有关数据记录如下：请回答以下问题： 实验序号 甲 乙 丙 合金质量(g) 1.008 1.260 1.512 生成气体体积(mL)(标况) 1075.2 1344 1344 (1)计算盐酸的物质的量浓度为 。 (2)实验中所用合金粉末中镁、铝的物质的量之比为 。 (3)实验乙结束后的混合体系中加入一定量的NaOH溶液，充分反应，得到固体M。如果固体M的质量不再减少，消耗NaOH的质量至少为 g。 考向2 考查铝的重要化合物 例2(2026·浙江省浙南名校联盟三联考一模)下列含铝元素物质的制备方案正确的是( ) 选项 目标产物 制备方案 A Al 电解氯化铝 B AlCl3·6H2O AlCl3溶液蒸发结晶 C AlCl3 AlCl3·6H2O在干燥的HCl气流中脱水 D Al(OH)3 向氯化铝溶液中加入足量NaOH溶液后，过滤 【变式1】【变载体】(2026·浙江Z20名校联盟考前选考模拟)下列关于Na[Al(OH)4] 说法不正确的是( ) A．[Al(OH)4] -中和形成正四面体结构 B．向Na[Al(OH)4] 溶液中通入少量CO2可生成Al(OH)3和NaHCO3 C．Na[Al(OH)4] 的水溶液中能大量存在：NO3-、CO32-、K+、SO42- D．可利用Na[Al(OH)4] 溶液和盐酸相互滴加产生的不同现象鉴别两种溶液 【变式2】【新变载体】(2025·浙江省9+1高中联盟高三联考)Al(CH3)3常温常压下为液体，易燃易水解。下列说法不正确的是( ) A．Al(CH3)3结构简式为 B．Al(CH3)3与足量NaOH溶液反应生成白色沉淀和气体 C．Al(CH3)3着火后不可用泡沫灭火器灭火 D．A1(CH3)3可与AsH3形成配合物 【变式3】【变考法】(2025·浙江省诸暨市三模)AlCl3是一种用途广泛的化工原料，某兴趣小组欲从饱和AlCl3溶液中获取AlCl3·6H2O，相关装置如图所示，下列说法不正确的是( ) 已知：AlCl3·6H2O易溶于水、乙醇及乙醚 A．通入HCl可以抑制AlCl3水解并促使AlCl3·6H2O晶体析出 B．经过滤→冷水洗涤2~3次→低温干燥可以获取AlCl3·6H2O晶体 C．倒扣小漏斗的作用是防止NaOH溶液倒吸 D．AlCl3·6H2O在干燥HCl氛围中加热脱水可以制备无水AlCl3 考点二 “铝三角”与铝图象 知●识●解●构 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)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]－ 3．铝三角的应用 (1)选择制备Al(OH)3的最佳途径 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＋AlO＋CO2=________________ 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===________________ (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－=== [Al(OH)4]－。 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.[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓+ H2O ([Al(OH)4]－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。 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 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 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 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＋)＝________。 图B中，若已知原溶液中含有Mg2＋。则可推出： n(Mg2＋)∶n(Al3＋)＝________。 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＋)＝________。 得分速记 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]。 考●向●破●译 考向1 铝的“价—类”二维图 例1(2026·浙江金华模拟)部分含Al或含C常见物质的分类与相应化合价关系如图所示，下列说法错误的是( ) A．工业上电解熔融态的b制备a B．a、b可以分别通过一步反应生成c C．b、c均可与NaOH溶液反应生成d D．d、g溶液都能促进水的电离 【变式1】【变载体】(2026·浙江衢州二中期中)如图是铁或铝元素的“价一类”二维图，下列说法正确的是( ) A．黑色粉末a与水蒸气反应生成b B．c在空气中颜色会逐渐发生变化 C．g的水溶液一定呈酸性 D．e能与NaOH溶液反应 【变式2】【变载体】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( ) A．基态铁、铝原子的未成对电子数目之比为4：3 B．均可通过Y→X制备铁、铝的单质 C．均可以通过一步反应实现Y与Z的相互转化 D．含有铁或铝元素的W的溶液均易水解且使溶液呈酸性 【变式3】【变考法】 “价类”二维图体现了元素的分类观、转化观，下图是及其部分化合物的“价类”二维图。下列说法错误的是( ) 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 考向2 铝图象 例2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( ) 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 解题妙招 有关氢氧化铝生成的图像分析 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 向偏铝酸盐溶液中加强酸 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 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+ 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- 【变式1】【变载体】(2025·浙江金华高一期中)向100mL1mol·L-1硫酸铝铵[NH4Al(SO4)2]溶液中逐滴滴入1mol·L-1Ba(OH)2溶液。随着Ba(OH)2溶液体积的变化，沉淀总物质的量的变化如图所示，则下列说法正确的是( ) A．a点发生反应的离子方程式是：Al3++2SO42-+2Ba2++3OH-=Al(OH)3↓+2BaSO4↓ B．沉淀的质量：a点>c点 C．从a→b、b→c点过程中发生反应的离子方程式依次为：NH4++OH-=NH3·H2O、Al(OH)3＋OH－＝[Al(地OH)4]- D．b点消耗Ba(OH)2溶液体积为200mL 【变式2】【新情境—逻辑思维与科学建模】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 【变式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： (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。 考点三 工业制备铝的工艺流程 知●识●解●构 知识点1 工业制铝的工艺流程地——碱溶法 (1)①、③两步骤中可能发生反应的离子方程式 ①Al2O3＋2OH－===________________，SiO2＋2OH－==________________。 ③AlO＋CO2＋2H2O===________________，SiO＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCO。 (2)步骤③中不用盐酸(或H2SO4)酸化，因为AlO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。 (3)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1 000 ℃ 左右时不会________。 知识点2 工业制铝的工艺流程地——酸溶法 (1)①、②中可能发生反应的离子方程式。 ①Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O。 ②Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O，Fe3＋＋3OH－===________________。 (2)步骤②中不用氨水沉淀Fe3＋是因为：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。 得分速记 (1)Al2O3熔点高，加助溶剂(Na3AlF6)降低熔化温度； (2)AlCl3为共价化合物，不能用AlCl3进行电解。 考●向●破●译 考向 工业制备铝的工艺流程分析 例1(2026·浙江温州阶段检测)工业利用铝土矿(主要成分为Al2O3，含少量Fe2O3、MgO)制备铝，其工艺流程如图所示： 下列说法正确的是( ) A．步骤①中Al2O3与NaOH溶液反应：Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4] B．固体1的主要成分为Fe(OH)3、Mg(OH)2 C．溶液2中可能含有大量CO32- D．步骤④常用CO还原Al2O3制得Al 【变式1】【变载体】(2026·浙江杭州期中)利用铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2、Fe2O3等杂质)冶炼铝的主要流程如下： 已知SiO2在“溶解”时转化为铝硅酸钠沉淀。下列叙述不正确的是( ) A．“溶解”时适当增大NaOH溶液的浓度，可提高溶解速率 B．操作Ⅰ、Ⅱ均为“过滤”，Ⅲ为“灼烧”、 C．向Al中加入Cu、Si、Mg等元素，可以得到性能优良的铝合金 D．通入过量CO2时，发生反应：CO2+2[Al(OH)4]-=2Al(OH)3↓+CO32-+H2O 【变式2】【变情境】(2025·浙江嘉兴高一期末)工业上以铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3等杂质)为原料生产铝，工艺流程如下图所示，下列说法正确的是( ) A．操作I、操作II均为过滤，过滤时可用玻璃棒适当进行搅拌加快过滤速度 B．步骤②中通入过量CO2可改为加入过量盐酸 C．溶液乙中溶质的主要成分是NaHCO3 D．Al2O3熔点很高，工业上还可采用电解熔融AlCl3的方法冶炼金属Al 【变式3】【新变题型—逻辑思维与科学建模】(2025·浙江省绍兴市三模，节选)Al元素具有很广泛的应用。 (4)聚合氯化铝是一种介于AlCl3和Al(OH)3之间的水溶性无机高分子聚合物，兴趣小组以铝土矿(主要成分为Al2O3，还含有少量Fe2O3和SiO2)为主要原料制备聚合氯化铝和金属铝的流程如图所示。 已知滤渣a中含有难溶的铝硅酸盐。 ①下列说法正确的是 。 A．“碱溶”时，所用NaOH溶液不能更换为氨水“碱溶” B．滤液a中的溶质主要成分为NaOH、Na[Al(OH)4]、Na2SiO3 C．“操作X”可以是盐酸溶解、HCl气流中结晶、脱水、电解 D．通过控制沉淀ⅰ、ⅱ的比例可改变聚合氯化铝的组成 ②若滤液a浓度较大，“沉淀”时通入过量CO2不利于减少生成沉淀中的杂质，原因是 。 (5)比较四羟基合铝酸根和硼酸根的碱性强弱[Al(OH)4]- [B(OH)4]-(填“>”、“<”)；并从两者化学键的角度说明理由 。 (6)无水氯化铝常用熔融盐电镀铝工艺中，在熔融的AlCl3、NaCl、KCl盐中存在着AlCl4-、Al2Cl7-、Na＋、K＋和Cl-离子，写出Al2Cl7-的结构式： 。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．(2025·浙江6月卷，5，3分)物质的性质决定用途，下列两者对应关系正确的是( ) A．金刚石硬度大，可用于制作切削刀具 B．氧化铝具有两性，可用于制作坩埚 C．SiO2熔点高，可用于生产光导纤维 D．氨气有还原性，可用于生产铵态氮肥 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( ) 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 3．(2024·浙江6月卷，1，3分)按物质组成分类，KAl(SO4)2·12H2O属于( ) A．酸 B．碱 C．盐 D．混合物 4．(2024·浙江6月卷，2，3分)下列说法不正确的是( ) 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 5．(2022•浙江省6月卷，11，2分)下列说法不正确的是( ) A．用标准液润洗滴定管后，应将润洗液从滴定管上口倒出 B．铝热反应非常剧烈，操作时要戴上石棉手套和护目镜 C．利用红外光谱法可以初步判断有机物中具有哪些基团 D．蒸发浓缩硫酸铵和硫酸亚铁(等物质的量)的混合溶液至出现晶膜，静置冷却，析出硫酸亚铁铵晶体 2 / 3 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第03讲 铝及其重要化合物 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 铝及其化合物 知识解构 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 考向破译 考向1 考查铝的性质和用途 ∣ 考向2 考查铝的重要化合物 考点二 “铝三角”和铝图象 知识解构 知识点1铝及其化合物相互转化 ∣ 知识点2 重要的铝图象 考向破译 考向1 铝的“价-类”二维图 ∣ 考向2 铝图象 解题妙招 有关氢氧化铝生成的图像分析 考点三 工业制备铝的工艺流程 知识解构 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 考向破译 考向 工业制备铝的工艺流程分析 ∣ 命题透视·考情前瞻04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 ——对标素养，研判高考命题趋势 考情梳理--三年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 铝及其化合物的性质 浙江6月卷T5，3分 浙江1月卷T3，3分 浙江6月卷T1，3分 浙江6月卷T2，3分 冶炼铝的工艺流程 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码： 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之一。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。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 铝及其化合物 知●识●解●构 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，密度较小，质地柔软 化学性质 通性 非金属单质反应 4Al＋3O22Al2O3(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↑ 盐反应 2Al＋3Cu2＋＝2Al3＋＋3Cu 水反应 2Al＋6H2O2Al(OH)3＋3H2↑ 特性 钝化 室温下，铝在浓硫酸、浓硝酸中，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＝2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ 2Al＋2OH－＋6H2O＝2[Al(OH)4]-＋3H2↑ 2．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 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。 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)。 (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。 (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。 知识点2 氧化铝 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 Al2O3＋6HCl＝2AlCl3＋3H2O Al2O3＋6H＋＝2Al3＋＋3H2O 与碱反应 Al2O3＋2NaOH+3H2O＝2Na[Al(OH)4] Al2O3＋2OH－+3H2O＝2[Al(OH)4]- 用途 制造耐火、耐高温器材、工业冶炼铝、可以制作各种宝石 得分速记 (1)与强酸反应：Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O (2)与强碱反应：Al2O3＋2OH－+3H2O＝2[Al(OH)4]- 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 AlO＋H＋＋H2OAl(OH)3Al3＋＋3OH－(碱式电离) 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＝Na[Al(OH)4] Al(OH)3＋OH－＝[Al(OH)4]- 不稳定性 2Al(OH)3Al2O3＋3H2O 制备 铝盐与足量氨水 Al3＋＋3NH3·H2O＝Al(OH)3↓＋3NH 偏铝酸盐与足量CO2 AlO2－＋CO2＋2H2O＝Al(OH)3↓＋HCO3－ 用途 氢氧化铝胶体有较强的吸附性，可用于净水；氢氧化铝碱性不强，可以用作胃酸中和剂 得分速记 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)3Al2O3＋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 知识点4 常见的铝盐 1．明矾 (1)化学式：KAl(SO4)2·12H2O，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KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SO，其中Al3＋发生水解反应，离子方程式为是Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋，产生Al(OH)3胶体，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。 得分速记 (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。 2．AlCl3的结构与性质 (1)AlCl3熔点、沸点都很低，且会升华，易溶于乙醚等有机溶剂，因为它是一种共价型化合物。熔化的AlCl3不易导电，AlCl3晶体属于分子晶体，故制备铝时不用AlCl3电解。 (2)AlCl3的蒸汽或处于熔融状态时，都以AlCl3二聚分子形式存在。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sp3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。 (3)AlCl3能与Cl－生成AlCl4-：AlCl3(aq)＋ Cl－(aq)=AlCl4-(aq) (4)与Al2Cl6类似，AlCl4-、Na3AlF6、Al(OH)4-中均存在配位键。 考●向●破●译 考向1 考查铝的性质和用途 例14．铝可溶于NaOH溶液：2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，下列说法正确的是( ) A．工业上可借助此反应规模化制备H2 B．[Al(OH)4]-中Al原子为sp3杂化 C．反应后溶液碱性增强 D．Al是一种两性化合物 【答案】B 【解析】A项，工业生产Al要消耗大量电能，再用Al制备H2成本太高，A项错误；B项，[Al(OH)4]-中Al原子的价层电子对数为4，为sp3杂化，B项正确；C项，反应消耗氢氧化钠，反应后c(OH―)降低，溶液碱性减弱，C项错误；D项，Al是单质，D项错误；故选B。 【变式1】【变载体】2025·浙江高三模拟预测)铝是生活中重要的金属材料，下列说法正确的是( ) A．Al与混合固体可用于疏通管道 B．常温下不能与O2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AlCl3制备金属铝 【答案】A 【解析】A项，Al与NaOH反应生成氢气，2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，可用于疏通管道，A正确；B项，Al常温下可与O2反应生成氧化铝，化学方程式为4Al+3O2=2Al2O3，B错误；C项，铝合金的硬度比纯铝大，C错误；D项，铝是活泼性较强的金属，工业上用电解熔融Al2O3制备金属铝，D错误；故选A。 【变式2】【新考法】(2025·浙江湖州高一期末)现有铝和过氧化钠的固体混合物样品，加入稀盐酸使混合物完全溶解，所得溶液中c(Al3+)：c(H+)：c(Cl-)=1：3：9，则原固体混合物中氧元素与铝元素的质量之比为( ) A． B． C． D． 【答案】A 【解析】根据反应后溶液中含有H+，知加入的盐酸过量，溶液中的溶质为NaCl、AlCl3、HCl，根据电荷守恒得：n(H+)+n(Na+)+3n(Al3+)=n(Cl-)，溶液中离子浓度之比等于物质的量之比，设n(Al3+)、n(H+)、(Cl-)分别为1mol、3mol、9mol，故n(Na+)=9mol-1mol×3-3mol=3mol，根据钠元素守恒计算n(Na2O2)=1.5mol，故O元素、Al元素的质量比为：1.5mol×2×16g/mol：1mol×27g/mol=16：9；故选A。 【变式3】【新变题型】(2025·浙江杭州桐庐中学高一期末)某研究性学习小组，进行甲、乙、丙三组实验：各取100mL同浓度的盐酸，加入不同质量的同种铝合金颗粒，反应充分，产生气体。有关数据记录如下：请回答以下问题： 实验序号 甲 乙 丙 合金质量(g) 1.008 1.260 1.512 生成气体体积(mL)(标况) 1075.2 1344 1344 (1)计算盐酸的物质的量浓度为 。 (2)实验中所用合金粉末中镁、铝的物质的量之比为 。 (3)实验乙结束后的混合体系中加入一定量的NaOH溶液，充分反应，得到固体M。如果固体M的质量不再减少，消耗NaOH的质量至少为 g。 【答案】(1)1.2 (2)3：2 (3)5.6 【解析】盐酸浓度、体积一定，甲中合金质量小于乙中合金质量，且甲中生成气体体积小于乙中气体体积，说明甲中盐酸过量，金属完全反应，乙中合金质量小于丙中合金质量，且乙、丙生成气体体积相等，说明乙、丙中盐酸完全反应。 (1)标况下，丙中生成气体体积为1344 mL，气体的物质的量为，按关系式：可知盐酸中HCl的物质的量为0.12mol，则盐酸的物质的量浓度为。 (2)甲中盐酸有剩余，金属完全反应，此时生成氢气1075.2mL，故可以根据甲组数据计算金属的物质的量之比，令镁、铝的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者质量可知24x+27y=1.008，根据电子转移守恒有2x+3y=×2，联立方程解得：x=0.024、y=0.016，故合金中镁与铝的物质的量之比为0.024mol：0.016mol=3：2。 (3)实验乙中合金的质量为1.260g，根据(2)知，合金中Mg、Al的物质的量之比为，设合金中n(Al)=nmol，n(Mg)=1.5nmol，，n=0.02mol，则n(Mg)=0.03mol，Mg完全反应生成n(H2)=n(Mg)=0.03mol，Mg生成的V(H2)= ，Al完全反应生成n(H2)=1.5n(Al)=0.03mol，Al生成的V(H2)= ，如果合金恰好完全反应，得到总的气体为1344mL，所以乙中合金恰好完全反应，根据表格中数据知，乙中盐酸恰好完全消耗；实验乙结束后的混合体系中加入一定量的NaOH溶液，充分反应，得到固体M，固体为Mg(OH)2，而此时铝元素以Na[(AlOH)4]的形式存在，溶液中溶质为NaCl和Na[(AlOH)4]，根据氢原子守恒得，最少消耗的n(NaOH)=n(HCl)+n(Al)=0.12mol+0.02mol=0.14mol，。 考向2 考查铝的重要化合物 例2(2026·浙江省浙南名校联盟三联考一模)下列含铝元素物质的制备方案正确的是( ) 选项 目标产物 制备方案 A Al 电解氯化铝 B AlCl3·6H2O AlCl3溶液蒸发结晶 C AlCl3 AlCl3·6H2O在干燥的HCl气流中脱水 D Al(OH)3 向氯化铝溶液中加入足量NaOH溶液后，过滤 【答案】C 【解析】A项，电解氯化铝无法得到金属铝，工业上通过电解熔融氧化铝制备铝，氯化铝为共价化合物，熔融态不导电，A错误；B项，AlCl3溶液蒸发结晶时，Al3+水解生成Al(OH)3和HCl，HCl挥发使水解加剧，最终无法得到AlCl3·6H2O，B错误；C项，AlCl3·6H2O在干燥HCl气流中脱水，HCl抑制AlCl3水解，可制得无水AlCl3，C正确；D项，向AlCl3溶液中加入过量NaOH会生成Na[Al(OH)4]，Al(OH)3溶解，无法通过过滤得到，D错误；故选C。 【变式1】【变载体】(2026·浙江Z20名校联盟考前选考模拟)下列关于Na[Al(OH)4] 说法不正确的是( ) A．[Al(OH)4] -中和形成正四面体结构 B．向Na[Al(OH)4] 溶液中通入少量CO2可生成Al(OH)3和NaHCO3 C．Na[Al(OH)4] 的水溶液中能大量存在：NO3-、CO32-、K+、SO42- D．可利用Na[Al(OH)4] 溶液和盐酸相互滴加产生的不同现象鉴别两种溶液 【答案】B 【解析】A项，[Al(OH)4]- 中Al采取sp3杂化，与4个O成键且无孤电子对，形成正四面体结构，A正确；B项，向Na[Al(OH)4] 溶液中通入少量CO2时，反应生成Al(OH)3和Na2CO3，通入过量CO2才会生成NaHCO3，B错误；C项，Na[Al(OH)4] 水溶液呈强碱性，NO3-、CO32-、K+、SO42-之间不反应，也不与碱性溶质反应，能大量共存，C正确；D项，盐酸滴入Na[Al(OH)4] 溶液时先产生沉淀后沉淀溶解，Na[Al(OH)4] 溶液滴入盐酸时初始无沉淀、滴加过量后产生沉淀，现象不同可鉴别，D正确；故选B。 【变式2】【新变载体】(2025·浙江省9+1高中联盟高三联考)Al(CH3)3常温常压下为液体，易燃易水解。下列说法不正确的是( ) A．Al(CH3)3结构简式为 B．Al(CH3)3与足量NaOH溶液反应生成白色沉淀和气体 C．Al(CH3)3着火后不可用泡沫灭火器灭火 D．A1(CH3)3可与AsH3形成配合物 【答案】B 【解析】A项，AlCl3中铝和氯形成3条共价键，推测三甲基铝的结构简式为，故A正确；B项，Al(CH3)3水解生成Al(OH)3和CH4，Al(OH)3与足量NaOH反应后生成Na[Al(OH)4]，无白色沉淀生成，故B错误；C项，泡沫灭火器含有H2O，Al(CH3)3水解产生易燃气体CH4，不可用泡沫灭火器灭火，故C正确；D项，AsH3中As原子有孤对电子，Al的3p能级含有空轨道，因此AsH3可与Al原子形成配位键，故D正确；故选B。 【变式3】【变考法】(2025·浙江省诸暨市三模)AlCl3是一种用途广泛的化工原料，某兴趣小组欲从饱和AlCl3溶液中获取AlCl3·6H2O，相关装置如图所示，下列说法不正确的是( ) 已知：AlCl3·6H2O易溶于水、乙醇及乙醚 A．通入HCl可以抑制AlCl3水解并促使AlCl3·6H2O晶体析出 B．经过滤→冷水洗涤2~3次→低温干燥可以获取AlCl3·6H2O晶体 C．倒扣小漏斗的作用是防止NaOH溶液倒吸 D．AlCl3·6H2O在干燥HCl氛围中加热脱水可以制备无水AlCl3 【答案】B 【解析】A项，AlCl3发生水解反应AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl，通入HCl可以抑制Al3+的水解，增大了溶液中Cl-的浓度，降低AlCl3溶解度，促使AlCl3·6H2O晶体析出，故A正确；B项，AlCl3·6H2O易溶于水，增大氯离子浓度可防止晶体溶解而损失，合适的洗涤剂为饱和氯化铝溶液，经过滤→饱和氯化铝溶液洗涤2~3次→低温干燥可以获取AlCl3·6H2O晶体，故B错误；C项，氯化氢溶于水易发生倒吸，倒扣小漏斗的作用是防止NaOH溶液倒吸，故C正确；D项，为防止AlCl3·6H2O水解，在干燥HCl氛围中加热脱水可以制备无水AlCl3，故D正确；故选B。 考点二 “铝三角”与铝图象 知●识●解●构 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)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]－ 3．铝三角的应用 (1)选择制备Al(OH)3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－=== [Al(OH)4]－。 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.[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓+ H2O ([Al(OH)4]－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。 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 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 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 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。 得分速记 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]。 考●向●破●译 考向1 铝的“价—类”二维图 例1(2026·浙江金华模拟)部分含Al或含C常见物质的分类与相应化合价关系如图所示，下列说法错误的是( ) A．工业上电解熔融态的b制备a B．a、b可以分别通过一步反应生成c C．b、c均可与NaOH溶液反应生成d D．d、g溶液都能促进水的电离 【答案】B 【解析】该图为Al、C元素的价类二维图，根据化合价和物质类别推导各物质。+3价对应Al元素(Al的常见稳定正价为+3)：a为0价单质 ，是Al单质；b为+3价氧化物 ，是 Al2O3；c为+3价氧化物对应水化物，是 Al(OH)3；d为+3价钠盐，是Na[Al(OH)4]；+4价对应C元素(C的最高正价为+4)，e为+4价氧化物，是CO2；f为+4价氧化物对应水化物 ，是H2CO3；g为+4价钠盐 ，是 Na2CO3，也可以为NaHCO3，不影响判断。A项，b为Al2O3，a为Al，工业冶炼铝的标准方法就是电解熔融Al2O3，A正确；B项，c为Al(OH)3，Al单质不能一步直接生成Al(OH)3，需要先转化为铝盐或四羟基合铝酸盐，再经复分解反应得到Al(OH)3，至少两步；Al2O3难溶于水，不能直接和水反应生成Al(OH)3，同样需要先和酸/碱反应得到铝盐或四羟基合铝酸盐，再制备Al(OH)3，无法一步完成，B错误；C项，d为Na[Al(OH)4]：Al2O3是两性氧化物，反应为：Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4]；是两性氢氧化物，反应为：NaOH+Al(OH)3=Na[Al(OH)4]，二者都能生成Na[Al(OH)4]，C正确；D项，d(Na[Al(OH)4])和g(Na2CO3)都属于强碱弱酸盐，酸根离子([Al(OH)4]-、CO32-)都会发生水解，结合水电离出的H+，促进水的电离；即使g为NaHCO3，HCO3-的水解程度大于电离程度，依然促进水的电离，D正确；故选B。 【变式1】【变载体】(2026·浙江衢州二中期中)如图是铁或铝元素的“价一类”二维图，下列说法正确的是( ) A．黑色粉末a与水蒸气反应生成b B．c在空气中颜色会逐渐发生变化 C．g的水溶液一定呈酸性 D．e能与NaOH溶液反应 【答案】B 【解析】铁元素存在0、+2、+3三种化合价，铝只有0和+价，因此若该二维图对应铁元素，各物质对应为a是Fe单质，b是FeO，e是 Fe2O3，c是Fe(OH)2，f是Fe(OH)3，d是亚铁盐，g是+3价铁盐，若该二维图对应铝元素，各物质对应为a是Al单质，e是Al2O3，是Al(OH)3，g是+3价铝盐。A项，Fe与水蒸气高温反应生成Fe3O4，不是FeO，A错误；B项，c为Fe(OH)2，易被空气中氧气氧化，颜色从白色逐渐变为灰绿色，最终变为红褐色，颜色会逐渐变化，B正确；C项，g是+3价铁的盐或铝的盐，其水溶液不一定呈酸性，如偏铝酸钠溶液，[Al(OH)4]-水解使溶液显碱性，C错误；D项，为Fe2O3，是碱性氧化物，不能与NaOH溶液反应，D错误；答案选B。 【变式2】【变载体】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( ) A．基态铁、铝原子的未成对电子数目之比为4：3 B．均可通过Y→X制备铁、铝的单质 C．均可以通过一步反应实现Y与Z的相互转化 D．含有铁或铝元素的W的溶液均易水解且使溶液呈酸性 【答案】B 【解析】A项，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；B项，Y为氧化物，价态为+3价，对应的是Fe2O3、Al2O3，工业上可以通过CO还原氧化铁制取铁单质，电解熔融氧化铝制取铝单质，故B正确；C项，Z为氢氧化物，价态为+3价，对应的是Fe(OH)3、Al(OH)3，Fe(OH)3、Al(OH)3均能加热分解后得到Fe2O3、Al2O3，均能通过一步反应实现Z→Y的转化，但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，故C错误；D项，W为盐溶液，价态为+3价，三价铁水解可以使溶液呈酸性，但W为偏铝酸盐时，溶液水解呈碱性，故D错误；故选B。 【变式3】【变考法】 “价类”二维图体现了元素的分类观、转化观，下图是及其部分化合物的“价类”二维图。下列说法错误的是( ) 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 【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，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2 铝图象 例2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( ) 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 【答案】B 【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。 解题妙招 有关氢氧化铝生成的图像分析 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 向偏铝酸盐溶液中加强酸 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 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+ 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- 【变式1】【变载体】(2025·浙江金华高一期中)向100mL1mol·L-1硫酸铝铵[NH4Al(SO4)2]溶液中逐滴滴入1mol·L-1Ba(OH)2溶液。随着Ba(OH)2溶液体积的变化，沉淀总物质的量的变化如图所示，则下列说法正确的是( ) A．a点发生反应的离子方程式是：Al3++2SO42-+2Ba2++3OH-=Al(OH)3↓+2BaSO4↓ B．沉淀的质量：a点>c点 C．从a→b、b→c点过程中发生反应的离子方程式依次为：NH4++OH-=NH3·H2O、Al(OH)3＋OH－＝[Al(地OH)4]- D．b点消耗Ba(OH)2溶液体积为200mL 【答案】D 【解析】100mL1mol·L-1硫酸铝铵[NH4Al(SO4)2]溶液中NH4Al(SO4)2物质的量为0.1mol，溶液中含有0.1mol NH4+、0.1molAl3+、0.2mol SO42-；开始滴加1mol·L-1Ba(OH)2同时发生反应SO42-+Ba2+=BaSO4↓、Al3＋＋3OH-＝Al(OH)3↓，当Al3+沉淀完全时需加入0.3molOH-，即0.15mol Ba(OH)2，加入的Ba2+为0.15mol，只能沉淀0.15mol硫酸根，SO42-未完全沉淀，此时溶液中溶质为硫酸铵(a点)；再滴加Ba(OH)2，生成BaSO4沉淀，发生反应为SO42-+Ba2+=BaSO4↓、NH4++OH-=NH3·H2O，所以沉淀质量继续增加；当SO42-完全沉淀时，共需加入0.2mol Ba(OH)2，即0.4molOH-，Al3+反应掉0. 3molOH-，生成Al(OH)30.1mol，剩余0.1molOH-恰好与H4+完全反应，此时溶液中H4+完全反应，此时溶液为氨水(b点)；继续滴加Ba(OH)2，Al(OH)3溶解，发生反应Al(OH)3＋OH－＝[Al(OH)4]-，由方程式可知要使0.1mol Al(OH)3完全溶解，需再加入0.05mol Ba(OH)2，此时溶液含一水合氨、钡离子、[Al(OH)4]-离子(b到c)。A项，由分析，NH4Al(SO4)2的物质的量为0.1mol，a点加入0.15mol Ba(OH)2，生成Al(OH)30.1mol，只能沉淀0.15mol硫酸根，SO42-未完全沉淀，离子反应方程式为：2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓，故A错误；B项，由分析可知，a点沉淀为0.1mol Al(OH)3，0.15molBaSO4，其质量为0.15mol×233g/mol+0.1mol×78g/mol=42.75g，c点为0.2molBaSO4，硫酸钡的质量：0.2mol×233g/mol=46.6g，所以质量c点＞a点，故B错误；C项，a→b点发生反应的离子方程式为SO42-+Ba2+=BaSO4↓、NH4++OH-=NH3·H2O，b→c点发生反应的离子方程式为Al(OH)3＋OH－＝[Al(OH)4]-，故C错误；D项，b点SO42-恰好完全沉淀，共需加入0.2mol Ba(OH)2，则b点消耗氢氧化钡体积0. 2mol÷1mol/L=0.2L，即200mL，故D正确；故选D。 【变式2】【新情境—逻辑思维与科学建模】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】A项，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；B项，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；C项，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；D项，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。 【变式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： (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。 【答案】(1)NH＋OH－===NH3·H2O (2)0.022 【解析】(2)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SO＋Ba2＋===BaSO4↓，n(SO)＝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， 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：NH＋OH－===NH3·H2O，n(NH)＝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－===AlO＋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●解●构 知识点1 工业制铝的工艺流程地——碱溶法 (1)①、③两步骤中可能发生反应的离子方程式 ①Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O，SiO2＋2OH－===SiO＋H2O。 ③AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO，SiO＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCO。 (2)步骤③中不用盐酸(或H2SO4)酸化，因为AlO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NaHCO3用途广泛，经济效益好。 (3)步骤④中得到较纯的Al2O3，可能含有SiO2杂质，在电解时它不会影响铝的纯度是因为SiO2的熔点很高，在加热到1 000 ℃ 左右时不会熔化。 知识点2 工业制铝的工艺流程地——酸溶法 (1)①、②中可能发生反应的离子方程式。 ①Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O。 ②Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O，Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓。 (2)步骤②中不用氨水沉淀Fe3＋是因为：Al(OH)3只能溶于强碱，不能溶于氨水，若用氨水则不能将Fe(OH)3和Al(OH)3分离。 得分速记 (1)Al2O3熔点高，加助溶剂(Na3AlF6)降低熔化温度； (2)AlCl3为共价化合物，不能用AlCl3进行电解。 考●向●破●译 考向 工业制备铝的工艺流程分析 例1(2026·浙江温州阶段检测)工业利用铝土矿(主要成分为Al2O3，含少量Fe2O3、MgO)制备铝，其工艺流程如图所示： 下列说法正确的是( ) A．步骤①中Al2O3与NaOH溶液反应：Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4] B．固体1的主要成分为Fe(OH)3、Mg(OH)2 C．溶液2中可能含有大量CO32- D．步骤④常用CO还原Al2O3制得Al 【答案】A 【解析】铝土矿主要成分为两性氧化物Al2O3，杂质为碱性氧化物Fe2O3、MgO，步骤①加入NaOH溶液，发生反应Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4]，Al2O3溶解生成可溶性四羟基合铝酸钠进入溶液1，Fe2O3、MgO不与强碱反应，过滤后成为固体1废渣；步骤②向溶液1通入过量CO2，发生CO2+ Na[Al(OH)4]=Al(OH)3↓+NaHCO3 ，析出Al(OH)3沉淀，滤液溶液2溶质为NaHCO3；步骤③中发生，得到高纯度Al2O3；步骤④中发生反应：2Al2O3，阴极还原得到最终产物金属Al，据此分析。A项，Al2O3与NaOH水溶液反应生成四羟基合铝酸钠，反应方程式Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4]，A符合题意；B项，Fe2O3、MgO不与NaOH溶液反应，固体1为Fe2O3、MgO，B不符合题意；C项，溶液1溶质为Na[Al(OH)4]，通入过量CO2发生反应CO2+[Al(OH)4]-=Al(OH)3↓+HCO3- ，溶液2大量存在HCO3-，C不符合题意；D项，Al金属活动性强，CO还原性不足以还原Al2O3，步骤④为电解熔融Al2O3制备铝，D不符合题意；故选A。 【变式1】【变载体】(2026·浙江杭州期中)利用铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2、Fe2O3等杂质)冶炼铝的主要流程如下： 已知SiO2在“溶解”时转化为铝硅酸钠沉淀。下列叙述不正确的是( ) A．“溶解”时适当增大NaOH溶液的浓度，可提高溶解速率 B．操作Ⅰ、Ⅱ均为“过滤”，Ⅲ为“灼烧”、 C．向Al中加入Cu、Si、Mg等元素，可以得到性能优良的铝合金 D．通入过量CO2时，发生反应：CO2+2[Al(OH)4]-=2Al(OH)3↓+CO32-+H2O 【答案】D 【解析】铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2、Fe2O3等杂质)加氢氧化钠溶液溶解，经操作Ⅰ即过滤得到含Na[Al(OH)4]的滤液，滤液中通二氧化碳来获得氢氧化铝沉淀，经操作Ⅱ即过滤得到氢氧化铝沉淀，经操作Ⅲ即灼烧，使氢氧化铝分解生成氧化铝，电解熔融的氧化铝可得铝，以此解答该题。A项，增大反应物浓度可加快反应速率，适当增大NaOH溶液浓度能提高铝土矿的溶解速率，A正确；B项，操作Ⅰ是过滤除去Fe2O3、铝硅酸钠等不溶杂质得到含四羟基合铝酸钠的溶液A，操作Ⅱ是过滤得到Al(OH)3沉淀，Al(OH)3受热分解生成Al2O3，因此操作Ⅲ为灼烧，B正确；C项，向Al中加入Cu、Si、Mg等元素可制得强度、硬度等性能更优良的铝合金，C正确； D项，通入过量CO2时，最终生成的是HCO3-而非CO32－，正确离子方程式为CO2+[Al(OH)4]-=Al(OH)3↓+HCO3-，D错误；故选D。 【变式2】【变情境】(2025·浙江嘉兴高一期末)工业上以铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3等杂质)为原料生产铝，工艺流程如下图所示，下列说法正确的是( ) A．操作I、操作II均为过滤，过滤时可用玻璃棒适当进行搅拌加快过滤速度 B．步骤②中通入过量CO2可改为加入过量盐酸 C．溶液乙中溶质的主要成分是NaHCO3 D．Al2O3熔点很高，工业上还可采用电解熔融AlCl3的方法冶炼金属Al 【答案】C 【解析】铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3等杂质)加入NaOH，Fe2O3不溶，Al2O3溶解生成Na[Al(OH)4]，通入过量CO2，生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液。A项，操作I、操作Ⅱ均为分离不溶固体和液体，均为过滤，过滤时玻璃棒作用为引流，不能搅拌，A错误；B项，步骤②中通入过量CO2和Na[Al(OH)4]反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液，CO2不可改为加入过量盐酸，防止生成的氢氧化铝溶于盐酸，B错误；C项，根据上面分析可知溶液乙中溶质的主要成分是NaHCO3，C正确；D项，Al2O3熔点虽然很高，工业上依旧采用电解熔融Al2O3的方法冶炼金属Al，因为熔融AlCl3不导电，不能电解熔融AlCl3冶炼金属Al，D错误；故选C。 【变式3】【新变题型—逻辑思维与科学建模】(2025·浙江省绍兴市三模，节选)Al元素具有很广泛的应用。 (4)聚合氯化铝是一种介于AlCl3和Al(OH)3之间的水溶性无机高分子聚合物，兴趣小组以铝土矿(主要成分为Al2O3，还含有少量Fe2O3和SiO2)为主要原料制备聚合氯化铝和金属铝的流程如图所示。 已知滤渣a中含有难溶的铝硅酸盐。 ①下列说法正确的是 。 A．“碱溶”时，所用NaOH溶液不能更换为氨水“碱溶” B．滤液a中的溶质主要成分为NaOH、Na[Al(OH)4]、Na2SiO3 C．“操作X”可以是盐酸溶解、HCl气流中结晶、脱水、电解 D．通过控制沉淀ⅰ、ⅱ的比例可改变聚合氯化铝的组成 ②若滤液a浓度较大，“沉淀”时通入过量CO2不利于减少生成沉淀中的杂质，原因是 。 (5)比较四羟基合铝酸根和硼酸根的碱性强弱[Al(OH)4]- [B(OH)4]-(填“>”、“<”)；并从两者化学键的角度说明理由 。 (6)无水氯化铝常用熔融盐电镀铝工艺中，在熔融的AlCl3、NaCl、KCl盐中存在着AlCl4-、Al2Cl7-、Na＋、K＋和Cl-离子，写出Al2Cl7-的结构式： 。 【答案】(4) AD 滤液浓度较大时通入过量CO2生成氢氧化铝和碳酸氢钠，会有碳酸氢钠固体从溶液中析出 (5) > 电负性B强于Al，故B对OH-的吸引力更强，形成的配位键更稳定，更不容易释放出OH- (6) 【解析】(4)①A项，Al2O3具有两性，能与强碱溶液反应，不能溶于弱碱，“碱溶”时Al2O3与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]，所用NaOH溶液不能更换为氨水，故A正确；B项，由于滤渣a中含有难溶的铝硅酸盐，故滤液a中的溶质主要成分为NaOH、Na[Al(OH)4]，没有硅酸钠，故B错误；C项，由分析可知，操作X应是灼烧氢氧化铝使之分解生成氧化铝，加冰晶石电解氧化铝就可以得到铝，故C错误；D项，[Al2(OH)aClb]m中a、b可通过控制Al(OH)3和AlCl3的投料比来控制产品盐基度，故D正确；故选AD；②滤液浓度较大时通入过量CO2生成氢氧化铝和碳酸氢钠，碳酸氢钠溶解度较小，因此会有碳酸氢钠固体从溶液中析出，因此并不有利于减少氢氧化铝固体中的杂质； (5)碱性：[Al(OH)4]->[B(OH)4]-，因为电负性B强于Al，故B对OH-的吸引力更强，形成的配位键更稳定，更不容易释放出OH-； (6)已知Al2Cl6的结构式为，Al2Cl7-的结是每个铝连接三个氯原子，还有一个Cl-连接两个铝，其结构式：。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．(2025·浙江6月卷，5，3分)物质的性质决定用途，下列两者对应关系正确的是( ) A．金刚石硬度大，可用于制作切削刀具 B．氧化铝具有两性，可用于制作坩埚 C．SiO2熔点高，可用于生产光导纤维 D．氨气有还原性，可用于生产铵态氮肥 【答案】A 【解析】A项，金刚石是天然存在的最硬物质，硬度大的性质使其非常适合用于制作切削、研磨工具，A正确；B项，氧化铝具有两性，但制作坩埚主要利用其高熔点和化学稳定性，以耐受高温和腐蚀，两性并非制作坩埚的关键性质，B错误；C项，光导纤维的生产主要利用二氧化硅的光学性质，如高透明度和低光损耗，而非高熔点，C错误；D项，氨气具有还原性，但生产铵态氮肥(如硫酸铵、硝酸铵)主要利用其碱性(与酸反应生成铵盐)，还原性与铵态氮肥生产无直接关联，D错误；故选A。 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( ) 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 【答案】B 【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。 3．(2024·浙江6月卷，1，3分)按物质组成分类，KAl(SO4)2·12H2O属于( ) A．酸 B．碱 C．盐 D．混合物 【答案】C 【解析】KAl(SO4)2∙12H2O是结晶水合物，属于纯净物；是由金属阳离子K+、Al3+和酸根阴离子SO42-组成的复盐；故选C。 4．(2024·浙江6月卷，2，3分)下列说法不正确的是( ) 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 【答案】A 【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。 5．(2022•浙江省6月卷，11，2分)下列说法不正确的是( ) A．用标准液润洗滴定管后，应将润洗液从滴定管上口倒出 B．铝热反应非常剧烈，操作时要戴上石棉手套和护目镜 C．利用红外光谱法可以初步判断有机物中具有哪些基团 D．蒸发浓缩硫酸铵和硫酸亚铁(等物质的量)的混合溶液至出现晶膜，静置冷却，析出硫酸亚铁铵晶体 【答案】A 【解析】A项，用标准液润洗滴定管，要将整个滴定管内壁进行润洗，因此，应将润洗液的一部分从滴定管上口倒出，另一部分从滴定管下口放出，A不正确；B项，铝热反应非常剧烈，反应过程中放出大量的热，有大量火星飞溅出来，因此，在操作时要戴上石棉手套和护目镜以保护手和眼睛，B正确；C项，有机物中的基团在红外光谱中会呈现出其特征谱线，因此，可以利用红外光谱法初步判断有机物中具有哪些基团，C正确；D项，硫酸亚铁铵的溶解度随着温度降低而减小，蒸发浓缩硫酸铵和硫酸亚铁(等物质的量)的混合溶液至出现晶膜，溶液达到饱和状态，静置冷却后，由于在该温度下的混合体系中硫酸亚铁铵的溶解度最小，因此，析出的晶体是硫酸亚铁铵晶体，D正确。故选A。 2 / 3 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $