【真题速递】
1.(2019·江苏)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是（ ） A. NH4HCO3受热易分解，可用作化肥 B. 稀硫酸具有酸性，可用于除去铁锈 C. SO2具有氧化性，可用于纸浆漂白 D. Al2O3具有两性，可用于电解冶炼铝 【答案】B
【解析】A.NH4HCO3受热易分解和用作化肥无关，可以用作化肥是因为含有氮元素；B.铁锈的主要成分为Fe2O3，硫酸具有酸性可以和金属氧化物反应，具有对应关系；C. 二氧化硫的漂白原理是二氧化硫与有色物质化合成不稳定的无色物质，不涉及氧化还原，故和二氧化硫的氧化性无关；D. 电解冶炼铝，只能说明熔融氧化铝能导电，是离子晶体，无法说明是否具有两性，和酸、碱都反应可以体现 Al2O3具有两性。 2．(高考选项组合题)下列说法正确的是( )
A．向硫酸铝溶液中滴加碳酸钠溶液的离子方程式：2Al＋3CO3===Al2(CO3)3↓(2017·海南，6C) B．泡沫灭火器灭火是利用了Al2(SO4)3和小苏打的反应(2016·全国卷Ⅲ，7A) C．铝与Fe2O3发生铝热反应，反应后固体物质增重(2014·新课标全国卷Ⅱ，9C) D．氯化铝溶液滴入浓NaOH溶液中，产生大量白色沉淀(2015·全国卷Ⅱ，13C) 【答案】B
【解析】A项，Al与CO3在溶液中会发生双水解反应，生成Al(OH)3和CO2，错误；C项，铝与氧化铁反应，反应前后都是固体，质量不变，错误；D项，忽视了NaOH可能过量，Al(OH)3能溶于过量NaOH溶液，错误。
3．(高考选项组合题)下列有关铝及其重要化合物的叙述正确的是( )
A．制备Al(OH)3悬浊液：向1 mol·L AlCl3溶液中加过量的6 mol·L NaOH溶液
(2015·江苏，13A)
B．向Al2(SO4)3溶液中加入过量的NH3·H2O：Al＋4NH3·H2O===[Al(OH)4]＋4NH4
(2015·山东理综，12C)
C．用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热，熔化后的液态铝滴落下来，金属铝的熔点较低(2015·全国卷Ⅰ，10C)
D．将AlCl3加入Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生(2015·山东理综，10A) 【答案】D
【解析】A项，Al(OH)3是两性氢氧化物，可以和过量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，故不能制备氢氧化铝悬浊液，错误；B项，Al(OH)3只能溶于强碱，不能溶于氨水，错误；C项，铝在空气中加热生成氧化铝的熔
1
3＋
－
＋
－1
－1
3＋
2－
3＋
2－
点较高，所以内部熔化的铝不会滴落，错误；D项，Al与HCO3发生双水解反应，生成Al(OH)3沉淀和CO2气体，正确。
4．(2016·海南，14)KAl(SO4)2·12H2O(明矾)是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐(主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质)制备明矾的过程如下图所示。回答下列问题：
试剂①NH4HCO3稀H2SO4
易拉罐微热，过滤――→滤液A――→沉淀B――→产物 K2SO4
(1)为尽量少引入杂质，试剂①应选用________(填标号)。 a．HCl溶液 c．氨水
b．H2SO4溶液 d．NaOH溶液
3＋－
(2)易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为______________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)沉淀B的化学式为_________________________________________________________； 将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是______________________________________ ________________________________________________________________________。 【答案】(1)d
(2)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ (3)Al(OH)3 Al水解，使溶液中H浓度增大
【解析】(1)易拉罐的主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质，试剂①的作用是将Al溶解并除去Fe、Mg杂质，HCl溶液和H2SO4溶液均可溶解Al及Fe、Mg杂质，会引入Fe、Mg，氨水不溶解Al；NaOH溶液可溶解Al，但不溶解Fe、Mg杂质，故d项符合。(2)选用NaOH溶液溶解易拉罐，主要发生反应为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。(3)滤液A中铝元素以AlO2形式存在，与溶液中HCO3发生反应：AlO2＋HCO3＋H2O===Al(OH)3↓＋CO3，故沉淀B为Al(OH)3，明矾溶于水时，KAl(SO4)2===K＋Al＋2SO4，Al＋3H2
3
2－
＋
3＋
2－
3＋
－
－
－
－
2＋
2＋
3＋
＋
＋3H，使溶液呈弱酸性。
－1
－1
＋
5．[2015·天津理综，(5)②③]向盛有10 mL 1 mol·L NH4Al(SO4)2溶液的烧杯中滴加1 mol·LNaOH溶液，沉淀物质的量随NaOH溶液体积的变化示意图如下：
②写出m点反应的离子方程式：_________________________________________________ ________________________________________________________________________。
③若在NH4Al(SO4)2溶液中改加20 mL 1.2 mol·LBa(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】②NH4＋OH===NH3·H2O ③0.022
＋
－
－1
2
【解析】②向NH4Al(SO4)2溶液中加入NaOH溶液，由图像分析，先发生Al＋3OH===Al(OH)3↓，再发生NH4＋OH===NH3·H2O，最后是沉淀的溶解Al(OH)3＋OH===AlO2＋2H2O，故m点的离子方程式为NH4＋OH===NH3·H2O。
－
－
－
＋
3＋－＋
－
③因NH4Al(SO4)2的物质的量为0.01 L×1 mol·L＝0.01 mol，Ba(OH)2的物质的量为0.02 L×1.2 mol·L
－1
－1
＝0.024 mol，产生沉淀的反应有两类，一是SO4＋Ba===BaSO4↓，n(SO4)＝0.01 mol×2＝0.02 mol，
－
2－2＋2－
0.02 mol<0.024 mol，故n(BaSO4)＝0.02 mol；二是OH参与的反应， Al ＋ 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，消耗OH0.01 mol，则剩余OH为0.018 mol－0.01 mol＝0.008 mol，最后发生沉淀溶解的反应：Al(OH)3＋OH===AlO2＋2H2O，OH为0.008 mol，溶解Al(OH)3 0.008 mol，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。
【考纲解读】
考点 内容 说明 －
－
－
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－
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＋
－
＋
3＋
－
1.了解铝、镁及其重要化合物的主要性质和高考必考点之一，常以铝及其重要化合物 应用 【知识梳理】
1、铝的性质及应用 (1)．铝的结构和存在
铝位于元素周期表 ，原子结构示意图为 。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的形式存在。 (2)．金属铝的物理性质
。 (3)．金属铝的化学性质
非选择题的形式出现
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：
①________________________________________________________________________。 ②________________________________________________________________________。
3
③________________________________________________________________________。 ④________________________________________________________________________。 (4)．铝的用途
_______________________________________________________________________。 2．氧化铝 (1)物理性质：
_______________________________________________________________________。 (2)化学性质
与酸反应：_______________________________________________________________。 与碱反应_________________________________________________________________。 (3)用途
_______________________________________________________________________。 3.氢氧化铝 (1)物理性质：
_______________________________________________________________________。 (2)化学性质
与酸反应：_______________________________________________________________。 与碱反应：_______________________________________________________________。 不稳定性：_______________________________________________________________。 (3)制备
_______________________________________________________________； ______________________________________________________________； _______________________________________________________________。 (4)用途
_______________________________________________________________________。 4．铝盐
Al3＋
、Al(OH)－
3、AlO2之间的转化关系
写出实现上述各步转化的离子方程式。
(1) ______________________________________________________________ (2) ______________________________________________________________
4
(3) ______________________________________________________________ (4) ____________________________________________________________ _ (5) _____________________________________________________________ _ (6) _______________________________________________________________; 5．明矾
(1)硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。
(2)明矾的化学式为 ，它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH (填“＜”“>”或“＝”)7。明矾可以净水，其净水的原理是______________________________________________________________。【答案】
1 .(1).第三周期ⅢA族
(2).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 (3)①4Al＋3O=====△
22Al2O3 ②2Al＋Fe高温
2O3=====2Fe＋Al2O3 ③2Al＋6H＋
===2Al3＋
＋3H2↑ ④2Al＋2OH－
＋2H－
2O===2AlO2＋3H2↑
(4).纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等 2. (1)白色固体，难溶于水，熔点很高 (2)Al+
3+
2O3+6H=2Al+3H2O Al--2O3+2OH=2AlO2+H2O
(3) 作耐火材料 冶炼铝的原料
3. (1)白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。 (2) Al(OH)＋
3＋
3＋3H===Al＋3H2O。 Al(OH)－
－
3＋OH===AlO2＋2H2O。
2Al(OH)=====△
3Al2O3＋3H2O。
(3)向铝盐中加入氨水，离子方程式为Al3＋
＋3NH＋
3·H2O ===Al(OH)3↓＋3NH4。 NaAlO－
－
2溶液中通入足量CO2，离子方程式为AlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3。 NaAlO－
3＋
2溶液与AlCl3溶液混合：3AlO2＋Al＋6H2O===4Al(OH)3↓。 (4)胃酸中和剂 净水
4.(1)①Al3＋
＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4
②Al3＋
＋3AlO－
2＋6H2O===4Al(OH)3↓ ③Al3＋
＋3OH－
===Al(OH)3↓ (2)Al(OH)3＋
3＋3H＋
===Al＋3H2O
5
(3)Al＋4OH===AlO2＋2H2O (4)AlO2＋4H===Al＋2H2O
(5)①AlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3 ②AlO2＋H＋H2O===Al(OH)3↓ (6)Al(OH)3＋OH===AlO2＋2H2O 5 .KAl(SO4)2·12H2O ＜ Al＋3H2O
3＋
－
－
－
＋－
－
－
＋
3＋
3＋－－
Al(OH)3(胶体)＋3H，Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水
【考点精讲】
＋
考点一、铝的性质及应用 1．铝的结构和存在
铝位于元素周期表第三周期ⅢA族，原子结构示意图为中的铝全部以化合态的形式存在。 2．金属铝的物理性质
。铝是地壳中含量最多的金属元素。自然界
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。 3．金属铝的化学性质
4．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。 【典例1】
1．铝是中学化学学习阶段的唯一一种既能与酸(非氧化性酸)反应又能与强碱溶液反应放出H2的金属，就铝的这一特殊性质回答下列问题：
(1)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得H2的体积之比是________。
(2)足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸和氢氧化钠溶液中，产生H2的体积之比是_________________________________________________________________。
(3)足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中，二者产生的H2相等，则HCl和NaOH的物质的量浓度之比是________。 【答案】(1)1∶1 (2)1∶3 (3)3∶1
6
【解析】(1)根据化学方程式：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，得Al与H2的关系式均为2Al～3H2，故只要参加反应的Al的量相等，所得H2的量必相等。
(2)因为在反应中Al过量，产生的H2由HCl和NaOH的量决定。根据化学反应中的关系式：6HCl～3H2、2NaOH～3H2，故当HCl、NaOH物质的量相等时，二者产生H2的体积比为1∶3。
(3)因为铝足量且产生H2的量相等，根据关系式n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1，又因为两溶液体积相等，故物质的量浓度c(HCl)∶c(NaOH)＝n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1。 【归纳总结】
铝与酸或碱反应生成H2的量的关系
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋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： 1VHCl
若产生氢气的体积比为＜
3VNaOH
22
＋
－
＋
－
＜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。 【典例2】
2.下列关于铝的叙述中正确的是 ( )
A． 铝还原性强且亲氧性强，所以可通过铝热反应冶炼高熔点金属 B． 铝在空气中极易锈蚀，所以铝制品的使用时间很短 C． 铝能耐稀硫酸腐蚀，所以运送稀硫酸可用铝制槽车 D． 铝的导电性比铜、银更强，所以常用以制造电线，电缆 【答案】A
【解析】铝在空气中形成致密的氧化膜，保护内层不被氧化，B错；铝不能耐稀硫酸腐蚀，C错；铝的导电性不如铜、银，D错。 【考点一精练】
1.将等物质的量的镁和铝混合，取等质量该混合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是 ( )
7
A． 3 mol·L－1HCl B． 4 mol·L－1HNO3 C． 8 mol·L－1NaOH D． 18 mol·L－1H2SO4 【答案】A
【解析】在镁、铝混合物中加入HNO3和浓H2SO4都不产生H2；加入NaOH溶液，只有Al与之反应生成H2，而镁不反应；加入盐酸，镁、铝都与盐酸反应生成H2，所以放出H2的量最多。 2.下列氧化物中，不能与铝组成铝热剂的是( ) A． Cr2O3 B． V2O5C． MnO2 D． MgO 【答案】D
【解析】镁的金属性比铝强，铝不能置换镁，氧化镁与铝不能发生铝热反应。
3.镁、铝、铁、铜四种金属粉末混合物，加入过量盐酸充分反应，过滤后向滤液中加入过量烧碱溶液，再过滤，滤液中存在的离子有( )
A． Cu2＋ B． AlOC． Al3＋ D． Mg2＋ 【答案】B
【解析】Mg、Al、Fe、Cu四种金属粉末混合物加入过量盐酸时，Cu不反应，再向滤液中加入过量NaOH溶液时，得到Mg(OH)2沉淀、Fe(OH)2[也应有Fe(OH)3]沉淀，而Al3＋最终变为AlO。 4.将铝粉与Fe3O4粉末配制成铝热剂，分成三等份。
①一份直接放入足量的烧碱溶液中，充分反应后放出气体在标准状况下的体积为V1；
②一份在高温下恰好反应完全，反应后的混合物与足量的盐酸反应后，放出的气体在标准状况下的体积为
V2；
③一份直接放入足量的盐酸中，充分反应后放出气体在标准状况下的体积为V3。 下列说法正确的是( )。
A．V1＝V3＞V2 B．V2＞V1＝V3 C．V1＝V2＞V3 D．V1＞V3＞V2 【答案】A
【解析】发生反应的化学方程式为8Al＋3Fe3O4
4Al2O3＋9Fe则第一份和第三份都是8 mol Al失去24
mol电子提供给氢离子生成氢气，故得到的氢气是相等的；第二份，由化学方程式可知8 mol Al失去24 mol电子，生成9 mol Fe，而9 mol Fe只能失去18 mol电子提供给氢离子生成氢气，故生成的氢气比第一份和第三份少，答案A正确。
5.将15.6 g Na2O2和5.4 g Al同时放入一定量的水中，充分反应后得到200 mL溶液，再向该溶液中缓慢通入标准状况下的HCl气体6.72 L，若反应过程中溶液的体积保持不变，则下列说法正确的是( )
8
A． 标准状况下，反应过程中得到6.72 L气体 B． 最终得到的溶液中c(Na＋)＝c(Cl－)＋c(OH－) C． 最终得到7.8 g沉淀
D． 最终得到的溶液中c(Na)＝1.5 mol·L 【答案】C
【解析】n(Na2O2)＝0.2 mol，n(Al)＝0.2 mol，由2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑和2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑可知，生成n(O2)＝0.1 mol，n(H2)＝0.3 mol，n(NaAlO2)＝0.2 mol，反应剩余
＋
－1
n(NaOH)＝0.4 mol－0.2 mol＝0.2 mol，通入的HCl气体为0.3 mol,0.2 mol HCl与NaOH反应，0.1 mol
HCl与NaAlO2反应生成0.1 mol Al(OH)3沉淀，由Na＋守恒可知反应后溶液中含0.1 mol NaAlO2；A项，反应过程中得到8.96 L气体；B项，最终得到的溶液中还有0.1 mol NaAlO2；D项，由Na＋守恒可知最终得到的溶液中c(Na＋)＝2 mol·L－1。 考点二、铝的重要化合物 1．氧化铝
(1)物理性质：白色固体，难溶于水，熔点很高。 (2)化学性质
2．氢氧化铝
(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(用化学方程式表示) Al(OH)3的电离方程式
Al(OH)3的化学性质
(3)制备
①向铝盐中加入氨水，离子方程式为Al＋3NH3·H2O ===Al(OH)3↓＋3NH4。 ②NaAlO2溶液中通入足量CO2，离子方程式为AlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3。 ③NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合：3AlO2＋Al＋6H2O===4Al(OH)3↓。 3．常见的铝盐
(1)硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。
9
－
3＋
－
－
3＋
＋
(2)明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH＜(填“＜”“>”或“＝”)7。明矾可以净水，其净水的原理是Al＋3H2中杂质形成沉淀而净水。 【典例1】
1.下列有关铝及重要化合物的叙述正确的是( )
A． 制备Al(OH)3悬浊液：向1 mol·L－1AlCl3溶液中加过量的6 mol·L－1NaOH溶液 B． 向Al2(SO4)3溶液中加入过量的NH3·H2O：Al3＋＋4NH3·H2O===[Al(OH)4]－＋4NH
C． 用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热，熔化后的液态铝滴落下来，金属铝的熔点较低
D． 将AlCl3加入Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生 【答案】D
【解析】A项，Al(OH)3是两性氢氧化物，可以和过量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，故不能制备氢氧化铝悬浊液，错误；B项，Al(OH)3只能溶于强碱，不能溶于氨水；C项，铝在空气中加热生成氧化铝的熔点较高，所以内部熔化的铝不会滴落；D项，Al3＋与HCO发生双水解反应，生成Al(OH)3沉淀和CO2气体 【典例2】
2.用稀H2SO4、NaOH溶液和金属铝为原料制取Al(OH)3。甲、乙、丙三个学生的制备途径分别是( ) 甲：Al乙：Al丙：
Al2(SO4)3NaAlO2
Al(OH)3 Al(OH)3 ―→Al(OH)3
3＋
Al(OH)3(胶体)＋3H，Al(OH)3胶体吸附水
＋
若要得到等量的Al(OH)3，则( ) A． 三者消耗的原料相同
B． 甲消耗的原料的总物质的量最多 C． 乙消耗的原料的总物质的量最少 D． 丙消耗的原料的总物质的量最多 【答案】B
【解析】可以假设制取2 mol Al(OH)3，然后根据各步反应的方程式计算消耗原料的具体量，比较量的多少即得；选B。 【归纳总结】
Al(OH)3的制备
10
方法一：可溶性铝盐溶液与过量氨水反应 反应原理：Al＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4 方法二：向可溶性偏铝酸盐溶液中通入过量CO2 反应原理：AlO2＋2H2O＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO3 方法三：相互促进水解法
－
－
3＋
＋
【考点二精练】
1．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( ) A．中性溶液中：Cl、Mg、Al、K
B．1.0 mol·L的NaAlO2溶液中：Cl、HCO3、K、Ca C．在强碱性环境中：AlO2、SiO3、Na、K
D．0.1 mol·L明矾溶液中：NH4、AlO2、HCO3、Na 【答案】C
【解析】A项，Al易水解，在中性溶液中水解生成Al(OH)3沉淀；B项，HCO3＋AlO2＋H2O===Al(OH)3↓＋CO3；D项，Al与AlO2、HCO3因发生双水解反应不能大量共存。 2．下列反应中的离子方程式书写正确的是( )
A．向氯化铝溶液中滴加过量氨水：4NH3·H2O＋Al===AlO2＋4NH4＋2H2O B．NH4Al(SO4)2溶液中滴加少量NaOH溶液：NH4＋OH===NH3·H2O
C．向明矾溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液：Al＋2SO4＋2Ba＋4OH===2BaSO4↓＋AlO2＋2H2O D．向NaAlO2溶液中通入足量CO2：2AlO2＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO3 【答案】C
【解析】A项，氨水不能溶解Al(OH)3；B项，NH4、Al同时存在时，Al与OH先反应；D项，通足量CO2时，应生成HCO3。
3.某同学通过系统实验探究铝及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是( ) A． 向氯化铝溶液中滴加过量氨水，最终得到澄清溶液
B． 等质量的铝粉分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应制得等质量的氢气 C． 常温下铝与浓硝酸反应制得大量的NO2 D． AlCl3溶液加热蒸干得到无水氯化铝晶体 【答案】B
【解析】Al(OH)3不溶于氨水，A错误；常温下铝与浓HNO3发生“钝化”，C错误；加热蒸发AlCl3溶液会促进AlCl3的水解得到Al(OH)3，D错误；选B。
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－
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2－
3＋
2－
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2＋
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2＋
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＋
11
4.下列叙述中正确的是( )
A． 氧化铝是一种比较好的耐火材料，可用来制造耐火坩埚 B． 氧化铝是典型的两性氧化物，可与氨水反应生成偏铝酸盐 C． 因为氢氧化铝受热易分解，所以具有两性 D． 两性氢氧化物只能与强酸、强碱反应 【答案】A
【解析】B项，氧化铝不能溶于氨水；C项，氢氧化铝既能溶于酸又能溶于碱的性质说明其具有两性；D项，两性氢氧化物还可能发生分解反应。 5.下列叙述中不正确的是( )
A． Al(OH)3能与NaOH溶液反应，则Al(OH)3也能与氨水反应 B． Al、Al2O3、Al(OH)3都可溶于NaOH溶液和盐酸中
C． 向AlCl3溶液中滴加氨水，产生白色沉淀；再加过量NaHSO4溶液，沉淀消失
D． 能用同一个离子方程式表示：氨水滴入Al2(SO4)3溶液和Al2(SO4)3溶液滴入浓氨水的反应 【答案】A
【解析】NH3·H2O是弱碱不能与Al(OH)3反应，A错、D正确；Al、Al2O3、Al(OH)3都可溶于强酸和强碱溶液，B正确；NaHSO4溶液显强酸性，能溶解氢氧化铝，C正确；选A。 考点三、“铝三角”及其应用
1．Al、Al(OH)3、AlO2之间的转化关系
3＋
－
2．与Al(OH)3沉淀生成有关的图像分析
(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 立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失 NaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液至过量 无沉淀(有但即溶)→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失 现象 12
图像 方程式序号
(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 立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失 稀盐酸中逐滴加入偏铝酸盐溶液至过量 无沉淀→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失 AB：(1)③ BD：(6) AB：(3) BC：(1)② 现象 图像 方程式序号 AB：(5)② BC：(2) AB：(4) BC：(1)② 3.可溶性铝盐与强碱反应的计算规律 (1)求产物Al(OH)3的量
1－3＋－
①当n(OH)≤3n(Al)时，n[Al(OH)3]＝n(OH)；
3②当3n(Al)＜n(OH)＜4n(Al)时，
3＋
－
3＋
n[Al(OH)3]＝4n(Al3＋)－n(OH－)；
③当n(OH)≥4n(Al)时，n[Al(OH)3]＝0，无沉淀。 (2)求反应物碱的量
①若碱不足(Al未完全沉淀)：
3＋
－
3＋
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]。
【典例1】
1.将一定量Mg、Al合金溶于1 mol·L－1的HCl溶液中，进而向所得溶液中滴加1 mol·L－1的NaOH溶液，产生沉淀的物质的量(n)与滴加的NaOH溶液(mL)体积的关系如图所示。下列分析的结论中正确的是( )
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A． 溶解“一定量Mg、Al合金”的HCl溶液的体积为90 mL B． 欲求出a的取值范围尚缺少一个条件 C． 无法认定Mg、Al合金中
的最大值
D． 无法求出实验中产生H2的物质的量 【答案】D
【解析】根据图像和铝的有关性质知当加入的NaOH从80 mL到90 mL时Al(OH)3溶解，故可知Al的物质的量为n(Al)＝1 mol·L－1×(90 mL－80 mL)×10－3L·mL－1＝0.01 mol，当沉淀达到最大值时溶液中的溶质只有NaCl，此时HCl和NaOH的物质的量相等，故盐酸的体积为80 mL；与金属铝反应的HCl的物质的量为0.03 mol，故金属镁的物质的量为0＜n(Mg)≤0.025 mol，Mg、Al合金中
的最大值为2.5；a的取值范围是0≤a＜50 mL。因为a值不确定，故无法求出实验中产生H2的物质的量。 【典例2】
2．某混合溶液中可能含有HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl、Na2CO3、KCl中的一种或几种物质，往该溶液中逐滴加入NaOH溶液，产生沉淀的物质的量(n)与加入的NaOH溶液体积(V)的关系如图所示。回答下列问题：
(1)溶液中一定含有的溶质是________________(填化学式，下同)，一定不含有的溶质是________。 (2)溶液中可能含有的溶质是________(填名称)，判断该物质是否存在的实验方法是________________________________________________________________________， 现象是________________________________________________________________________。 (3)分别写出AB段、BC段发生反应的离子方程式：
①AB段为_____________________________________________________________________； ②BC段为__________________________________________________________________。
【答案】(1)HCl、AlCl3、NH4Cl MgCl2、Na2CO3 (2)氯化钾 焰色反应 透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色是否为紫色 (3)①Al＋3OH===Al(OH)3↓ ②NH4＋OH===NH3·H2O
【解析】首先分析图像中的拐点、斜线及水平线所表示的化学意义。OA段是NaOH溶液中和HCl；加入过量
3＋
－
＋
－
14
NaOH溶液，沉淀全部溶解，说明无MgCl2，所以沉淀只有Al(OH)3；BC段是NaOH溶液与NH4Cl反应，故原溶液中一定含有HCl、AlCl3和NH4Cl，一定无MgCl2；又因为HCl与Na2CO3不能大量共存，所以一定无Na2CO3，可能含有KCl，可用焰色反应进行确定。 【归纳总结】 1．离子共存问题
(1)Al水解呈酸性，与OH、AlO2、CO3(HCO3)、S等不能大量共存。 (2)AlO2水解呈碱性，与H、HCO3、Al、Fe等不能大量共存。 2．含Al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、NH4、Mg、Al的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，NaOH先与H反应，再与Mg、Al反应生成沉淀，再与NH4反应，最后才溶解Al(OH)3沉淀。 【考点三精练】
1．向30 mL 1 mol·L的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4 mol·L的NaOH溶液，若产生0.78 g白色沉淀，则加入的NaOH溶液的体积可能为( ) A．3 mL C．15 mL 【答案】B
【解析】解法一：把该题的信息转化为图像，用图像法求解，如图所示：
B．7.5 mL D．17.5 mL
－1
－1
＋
2＋
3＋
＋
＋
＋
2＋
3＋
3＋－
＋
－
3＋
3＋
3＋
－
－
2－
－
2－
当生成沉淀0.01 mol时需NaOH 0.03 mol或0.11 mol，显然B项符合题意。
解法二：已知n(AlCl3)＝0.03 mol，n[Al(OH)3]＝0.01 mol，由沉淀的物质的量小于氯化铝的物质的量可推知此题可能有两个答案：一是氢氧化钠不足，二是氢氧化钠比生成沉淀量最大时稍过量。 当碱的量不足时，则V(NaOH)＝
0.01×3
L＝0.007 5 L＝7.5 mL；当碱稍过量时，则V(NaOH)＝4
0.03×4－0.01
L＝0.027 5 L＝27.5 mL。
4
2．现有AlCl3和MgSO4混合溶液，向其中不断加入NaOH溶液，得到沉淀的量与加入NaOH溶液的体积如下图所示。原溶液中Cl与SO4的物质的量之比为( )
－
2－
A．1∶3
B．2∶3
15
C．6∶1 【答案】C
D．3∶1
【解析】OA上升的直线表示生成Al(OH)3和Mg(OH)2沉淀，AB下降的直线表示Al(OH)3沉淀溶解，B点表示Al(OH)3完全溶解。AB段完全溶解Al(OH)3 消耗NaOH溶液0.1 L，则Al生成Al(OH)3消耗NaOH溶液0.3 L，沉淀Mg消耗NaOH溶液0.1 L，因而n(AlCl3)∶n(MgSO4)＝2∶1，所以n(Cl)∶n(SO4)＝6∶1。 3．某溶液中可能含有H、NH4、Mg、Al、Fe、CO3、SO4、NO3中的几种。①若加入锌粒，产生无色无味的气体；②若加入NaOH溶液，产生白色沉淀，且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示。则下列说法正确的是( )
＋
＋
2＋
3＋
3＋
2－
2－
－
2＋
－
2－
3＋
A．溶液中的阳离子只有H、Mg、Al B．溶液中n(NH4)＝0.2 mol
C．溶液中一定不含CO3，可能含有SO4和NO3 D．n(H)∶n(Al)∶n(Mg)＝1∶1∶1 【答案】B
【解析】由①知溶液中一定含有H，一定没有CO3、NO3，由②及图像知溶液中一定含有Mg、Al和NH4，且n(NH4)＝0.7 mol－0.5 mol＝0.2 mol，n(H)＝0.1 mol，n(Al)＝0.8 mol－0.7 mol＝0.1 mol，沉淀Al、Mg共消耗0.4 mol OH，其中沉淀Al消耗0.3 mol OH，沉淀Mg消耗0.1 mol OH，根据Mg～2OH，可得n(Mg)＝0.05 mol，故只有选项B正确。
4．铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝：
盐酸过量NaOH电解
铝土矿――→a――→b― ―→c― ―→d――→Al ①②③④
下列说法中错误的是( )
A．①②中除加试剂外，还需要进行过滤操作 B．a、b中铝元素的化合价相同 C．③中需要通入过量的氨气
D．④进行的操作是加热，而且d一定是氧化铝 【答案】C
【解析】反应①后的体系中含有固体二氧化硅，需要过滤除去，反应②后的体系中含有氢氧化铁沉淀，需要过滤除去，A正确；a、b中Al元素分别以AlCl3和NaAlO2的形式存在，其中铝元素的化合价都是＋3价，B正确；由NaAlO2制备氢氧化铝需要通入过量的二氧化碳，C错误；由氢氧化铝制备氧化铝，加热即可，D正确。
5.铝是地壳中含量最多的金属元素，在自然界主要以化合态的形式存在于氧化铝中。铝土矿的主要成分是
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－
2＋
3＋
2＋
－
3＋
－
2＋
－
2＋
＋
＋
3＋
＋
2－
－
2＋
3＋
＋
＋
3＋
2＋
2－
2－
－
＋
＋
2＋
3＋
Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质，冶炼金属铝很重要的一个过程是Al2O3的提纯。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。 方案一：碱溶法
讨论回答下列问题：
(1)写出①③两步骤中可能发生反应的离子方程式________________________________________ ________________________________________________________________________________。 (2)步骤③中不用盐酸(或H2SO4)酸化的理由是________________________________________ ________________________________________________________________________。
(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的原因：________________________________________________________________________。 方案二：酸溶法
讨论回答下列问题：
(4)写出①②中可能发生反应的离子方程式____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)步骤②中不用氨水沉淀Fe的原因：____________________________________________ ________________________________________________________________________。 【答案】(1)①Al2O3＋2OH===2AlO2＋H2O， SiO2＋2OH===SiO3＋H2O。
③AlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3， SiO3＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCO3。
(2) 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NaHCO3用途广泛，经济效益好
(3) SiO2 由于SiO2的熔点很高，在加热到1 000 ℃ 左右时不会熔化，因而不影响铝的纯度 (4) ①Al2O3＋6H===2Al＋3H2O， Fe2O3＋6H===2Fe＋3H2O。
②Al＋4OH===AlO2＋2H2O， Fe＋3OH===Fe(OH)3↓
(5) Al(OH)3只能溶于强碱，不能溶于氨水，用氨水不能将Fe(OH)3和Al(OH)3分离 【解析】
该题以铝的冶炼为出发点，考察铝及其化合物的性质，考察铝、氧化铝、氢氧化铝的两性及重要离子方程
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3＋
－
－
3＋
－
＋
3＋
＋
3＋
－
－
－
2－
－
－
－
－
2－
3＋
式的书写，特别强调，氢氧化铝只与强酸和强碱反应。
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