高中化学必修一 课时3.7 铝的重要化合物20202021学年精品讲义）

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铝的重要化合物
【学习目标】
1、掌握铝的重要化合物[Al2O3、Al(OH)3、Al3＋、AlO、KAl(SO4)2·12H2O]的主要性质及其应用
2、掌握“铝三角”及其转化，熟悉铝的化合物的互滴实验
【主干知识梳理】
一、氧化铝 (Al2O3)
1、物理性质：白色固体，难溶于水，熔点很高，是优良耐火材料
2、化学性质：Al2O3是典性的两性氧化物，既能与酸，又能与碱反应
(1)能与酸反应：Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O
(2)能与碱反应：Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O Al2O3＋2OH—===2AlO2—＋H2O
两性氧化物：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，称为两性氧化物
3、Al2O3的制备
(1)实验室制法：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O
(2)工业制法：铝土矿→Al2O3
4、主要用途：制造耐火、耐高温器材、工业冶炼铝、可以制作各种宝石
【即学即练1】
1、下列叙述中不正确的是(　　)
A．氧化铝固体不溶于水，不导电，它是非电解质 B．氧化铝熔点很高，是一种较好的耐火材料
C．氧化铝是一种白色的固体，是冶炼铝的原料 D．铝表面形成的氧化铝薄膜可防止铝被腐蚀
2、下列关于氧化铝的叙述正确的是(　　)
A．氧化铝与酸、碱都能反应生成铝盐和水 B．氧化铝既是碱性氧化物又是酸性氧化物
C．氧化铝既不是碱性氧化物也不是酸性氧化物 D．氧化铝溶于水可得到氢氧化铝
3、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
二、氢氧化铝 [Al(OH)3]
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：Al(OH)3是典型的两性氢氧化物，既能与酸，又能与碱反应
(1)能与酸反应：Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O Al(OH)3＋3H+ ===Al3+＋3H2O
(2)能与碱反应：Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O Al(OH)3＋OH—===AlO2—＋2H2O
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氢氧化物，称为两性氢氧化物
Al(OH)3的电离方式

与酸和碱反应过程
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)
微点拨
强酸或强碱也是相对而言的，Al(OH)3不溶于H2CO3、NH3·H2O，但溶于CH3COOH

(3)热稳定性差：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O

3、用途
(1)Al(OH)3有较强的吸附性，能凝聚水中悬浮物，又能吸附色素，可以用作净水剂
(2)Al(OH)3碱性不强，不至于对胃壁产生强烈的刺激作用或腐蚀作用，却可以与酸反应，起到中和胃酸的作用，可以用作胃酸中和剂
4、有关Al(OH)3的少量、过量问题
(1)NaOH和AlCl3

化学方程式
离子方程式
NaOH少量
AlCl3＋3NaOH(少量)===Al(OH)3↓＋3NaCl
Al3+＋3OH－===Al(OH)3↓
过渡反应
Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O
Al(OH)3＋OH—===AlO2—＋2H2O
NaOH过量
AlCl3＋4NaOH(过量)===NaAlO2＋3NaCl＋2H2O
Al3+＋4OH—===AlO2－＋2H2O
(2)NaAlO2和HCl

化学方程式
离子方程式
HCl少量
NaAlO2＋HCl(少量)＋H2O===Al(OH)3↓＋NaCl
AlO2—＋H+ ＋H2O===Al(OH)3↓
过渡反应
Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O
Al(OH)3＋3H+ ===Al3+＋3H2O
HCl过量
NaAlO2＋4HCl(过量)===NaCl＋AlCl3＋2H2O
AlO2—＋4H+ ===Al3+＋2H2O
(3)NaAlO2和CO2

化学方程式
CO2少量
2NaAlO2＋3H2O＋CO2(少量)===2Al(OH)3 ↓＋Na2CO3
过渡反应
Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3
CO2过量
NaAlO2＋2H2O＋CO2(过量)===Al(OH)3 ↓＋NaHCO3
【即学即练2】
1、下列关于Al(OH)3的性质叙述错误的是(　　)
A．受热易分解生成Al2O3和H2O B．是难溶于水的白色胶状物质
C．能凝聚水中的悬浮物，也能吸附色素 D．既能溶于NaOH溶液、氨水，又能溶于盐酸
2、以硫酸铝溶液为原料之一，在实验室里制取少量氢氧化铝，并且容易分离，最好向溶液中加入的是(　　)
A．氢氧化钠溶液 B．氢氧化钡溶液 C．稀盐酸 D．氨水
3、氢氧化铝可作为治疗某种胃病的内服药，这是利用了氢氧化铝的哪个性质(　　)
A．酸性 B．碱性 C．两性 D．氧化性
三、明矾——十二水合硫酸铝钾
(1)化学式：KAl(SO4)2·12H2O (十二水合硫酸铝钾)
(2)电离方程式：KAl(SO4)2==K++Al3++2SO42-
(3)属类：复盐(由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的化合物)
(4)物理性质：无色晶体，可溶于水
(5)用途：作净水剂，原因是其在水中生成氢氧化铝胶体，可以和悬浮在水中的泥沙形成絮状不溶物沉降下来
(6)化学性质：兼有Al3+和SO42-性质
①向明矾中滴入Ba(OH)2溶液，当Al3+恰好完全沉淀时(沉淀的物质的量最大)，化学方程式为：
______________________________________________________________________________
②向明矾中滴入Ba(OH)2溶液，当SO42-完全沉淀时(沉淀的质量最大)，化学方程式为：
_________________________________________________________________________________
【即学即练3】
1、关于明矾的下列说法错误的是(　　)
A．明矾的化学式为KAl(SO4)2 B．明矾是纯净物
C．明矾中存在K＋和Al3＋两种阳离子 D．明矾是一种复盐
2、明矾是一种净水剂，明矾净水的原理是(　　)
A．Al3＋有较强的吸附性 B．Al3＋与悬浮物生成沉淀
C．Al3＋与水反应生成的氢氧化铝胶体，具有吸附性 D．明矾难溶于水
四、互滴实验 (试剂的滴加顺序不同而产生的现象不同)
1、NaOH和AlCl3
(1)向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液 (开始时NaOH不足)
先：AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl　产生白色沉淀
后：Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O　沉淀溶解
现象：先产生白色沉淀后沉淀消失
(2)向NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液 (开始时NaOH过量)
先：AlCl3＋4NaOH===NaAlO2＋3NaCl＋2H2O　无白色沉淀产生
后：3NaAlO2＋AlCl3＋6H2O===4Al(OH)3↓＋3NaCl　产生白色沉淀
现象：开始无现象后出现白色沉淀
2、NaAlO2和盐酸
(1)向NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸
先：NaAlO2＋HCl＋H2O===Al(OH)3↓＋NaCl　产生白色沉淀
后：Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O　沉淀溶解
现象：先产生白色沉淀后沉淀消失
(2)向盐酸中逐滴加入NaAlO2溶液
先：NaAlO2＋4HCl===NaCl＋AlCl3＋2H2O　无白色沉淀产生
后：3NaAlO2＋AlCl3＋6H2O===4Al(OH)3↓＋3NaCl　产生白色沉淀
现象：开始无现象后出现白色沉淀
3、Na2CO3溶液与盐酸
(1)向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸 (开始时酸不足)
先：Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl　无气体产生
后：NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑　有气体产生
现象：刚开始无气泡产生，盐酸滴加到一定量后，有气泡产生
(2)向盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液 (开始时酸过量)
2HCl＋Na2CO3===2NaCl＋CO2↑＋H2O
现象：立即产生大量的气泡
【即学即练4】
1、(多选)下列各组物质的无色溶液，不用其他试剂即可鉴别的是(　　)
A．NaOH、AlCl3　 B．NaHCO3、H2SO4　 C．NaAlO2、NaHSO4　
D．Na2CO3、HCl　 E．Na2CO3、NaHCO3、Ca(OH)2
2、(多选)下列各组溶液中，只用试管和胶头滴管，不用其他任何试剂就可以鉴别的是(　　)
A．KOH和Al2(SO4)3 B．稀盐酸和Na2CO3
C．CaCl2和Na2CO3 D．Ba(OH)2和NaHSO4
3、下列各组物质，前者逐滴滴加到后者中直至过量，先出现白色沉淀，后来沉淀又消失的是(　　)
A．H2SO4滴入NaAlO2溶液中 B．Ba(OH)2溶液滴入Al2(SO4)3溶液中
C．Al2(SO4)3溶液滴入NaOH溶液中 D．氨水滴入Al2(SO4)3溶液中
4、下列各项操作中符合“先出现沉淀后沉淀完全溶解”现象的有几组(　　)
①向饱和碳酸钠溶液中通入CO2 至过量 ②向Fe(OH)3胶体中逐滴滴加稀H2SO4至过量
③向BaCl2溶液中通入CO2 至过量 ④向澄清石灰水中逐渐通入CO2至过量
⑤向Al2(SO4)3溶液中逐滴滴加Ba(OH)2至过量 ⑥向NaAlO2溶液中逐滴滴加盐酸至过量
⑦向NaAlO2溶液中逐渐通入CO2至过量 ⑧向NaOH溶液中逐滴滴加AlCl3至过量
A．2 B．3 C．4 D．5
五、“铝三角”的转化关系及其应用
1、Al3＋、Al(OH)3、AlO之间的转化关系

Al3+→Al(OH)3
①Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH
②Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓
③Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
Al(OH)3→Al3+
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
Al3+ →AlO
Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O
AlO→Al3+
AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O
AlO→Al(OH)3
①AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO(CO2过量)
②AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓
Al(OH)3→AlO
Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
2、“铝三角”转化的应用
(1)选择制备Al(OH)3的最佳途径
①向铝盐中加入足量氨水，离子方程式为：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH
②向偏铝酸盐中通入足量CO2，离子方程式为：AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO
③NaAlO2与AlCl3的溶液混合，离子方程式为：3AlO＋Al3＋＋6H2O===4Al(OH)3↓
(2)分析离子反应顺序
①向含有H+、NH4+、Al3+的混合溶液中逐滴加入NaOH，反应的顺序是：______________________
②向含有OH-、CO32-、AlO2-的混合溶液逐滴加入盐酸，反应的顺序是：______________________
【即学即练5】
1、向HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl溶液中(假设各1 mol)，逐滴加入NaOH溶液，沉淀的物质的量随NaOH溶液体积变化的图像如图。(假设Mg2＋、Al3＋结合OH－能力相同)。分析图像的变化情况，回答下列问题：

(1)H＋、Al3＋、Al(OH)3、NH四种微粒与OH－反应的先后顺序依次为___________________________________
(2)依次写出各阶段的离子方程式：
①OA：_______________________________，②AB：_______________________________________________，
③BC：_______________________________，④CD：_______________________________
2、向NaOH、Na2CO3、NaAlO2溶液中(假设各1 mol)，逐滴加入HCl溶液，产生沉淀的物质的量随HCl溶液体积变化的图像如图，分析图像的变化情况，回答下列问题：

(1)OH－、CO、HCO、AlO、Al(OH)3这五种微粒与H＋反应的先后顺序依次为_____________________
(2)依次写出各阶段的离子方程式：
①OA：_______________________________，②AB：_______________________________，
③BC：_____________________________________________，④CD：_______________________________
3、由Al3＋―→Al(OH)3―→AlO―→―→Al3＋系列变化中，中应填写的是(　　)
A．Al(OH)3 B．AlCl3 C．HCl D．NaOH
4、实验室制备Al(OH)3沉淀，最适宜的方法是(　　)
A．AlCl3溶液中加入NaOH溶液 B．AlCl3溶液中加入足量的氨水
C．NaAlO2溶液中加入浓盐酸 D．Al2O3溶于足量的热水中
六、既能与强酸反应又能与强碱反应的物质
(1)某些单质：Al、Be、Zn、S、Si
(2)两性氧化物：Al2O3、BeO、ZnO
(3)两性氢氧化物：Al(OH)3、Be(OH)2、Zn(OH)2
(4)弱酸的铵盐：CH3COONH4
(5)多弱酸的酸式盐：NaHCO3、KHS、KHSO3、NaH2PO4
(6)某些酸：H2S、浓H2SO4
(7)蛋白质、氨基酸
【即学即练6】
1、按要求填空。①NaHSO3　②Al2O3　③Al(OH)3　④(NH4)2CO3 ⑤CH3COONH4　⑥NaHCO3　⑦Al
(1)在以上物质中，既能与强酸反应，又能与强碱反应的是________
(2)属于两性化合物的是________
2、下列物质中既能跟稀硫酸反应，又能跟氢氧化钠溶液反应的是(　　)
①NaHCO3　②(NH4)2SO3　③Al2O3　④Al(OH)3　⑤Al　⑥NaHSO4　⑦AlCl3　⑧Na2SiO3
A．全部 B．①②③④⑤ C．③④⑤⑥⑦ D．②③④⑤⑧
七、工业炼铝的流程
铝是地壳中含量最多的金属元素，在自然界主要以化合态形式存在于氧化铝中。铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3、MgO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、MgO是碱性氧化物，因而可设计出两种提纯氧化铝的方案

【即学即练7】
1、铝土矿的主要成分是Al2O3，含有Fe2O3、SiO2等杂质，按下列操作从铝土矿中提取Al2O3。回答下列问题：

(1)写出沉淀物的化学式：a__________；d__________；f________
(2)写出加入过量NaOH溶液时所发生主要反应的离子方程式：____________、____________
(3)写出通入气体B(过量)时溶液c中发生反应的离子方程式：___________、____________
(4)气体B能否改用试剂A代替？________(填“能”或“不能”)；原因是_____________

【课后作业】
1、判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)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，说明金属铝的熔点较低(　　)
(2)AlCl3溶液中加入过量稀氨水：Al3＋＋4NH3·H2O===AlO＋4NH＋2H2O(　　)
(3)Al片溶于NaOH溶液中，产生气体：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑(　　)
(4)向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液，恰好使SO沉淀完全：2Al3＋＋3SO＋3Ba2＋＋6OH－===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓(　　)
(5)0.10 mol·L－1的氨水与AlCl3溶液发生反应的离子方程式为Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓(　　)
(6)新制的氧化铝可溶于氢氧化钠溶液：Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O(　　)
(7)KAl(SO4)2、Na2O2分别使红墨水褪色的原理相同(　　)
2、列说法中正确的是(　　)
A．Al2O3和MgO均可与NaOH溶液反应
B．向Al2(SO4)3溶液中加入过量NH3·H2O：Al3＋＋4NH3·H2O===AlO＋2H2O＋4NH
C．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
D．用CO2鉴别NaAlO2溶液和CH3COONa溶液
3、某氧化物X难溶于水，能与烧碱反应，生成易溶于水的化合物Y，将少量Y溶液滴入盐酸中无沉淀生成，则X是(　　)
A．SiO2　　　　　B．Al2O3 C．MgO D．CuO
4、氧化铝用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器，是利用了氧化铝(　　)
A．不溶于水 B．熔点很高 C．是金属氧化物 D．高温下很难反应
5、氧化铝是铝土矿的主要成分，氧化铝属于(　　)
A．碱性氧化物 B．酸性氧化物 C．两性氧化物 D．混合物
6、氢氧化铝受热易分解，产生水并吸收热量，可用作阻燃剂；氢氧化铝能与盐酸、氢氧化钠溶液反应，是药物“胃舒平”的主要成分之一。下列判断不正确的是(　　)
A．氢氧化铝具有很好的热稳定性 B．复方胃舒平可用于治疗胃酸过多
C．氢氧化铝灭火的原因之一是降低了可燃物的温度 D．氢氧化铝是一种两性氢氧化物
7、下列变化不可能通过一步实验直接完成的是(　　)
A．Al(OH)3―→Al2O3 B．Al2O3―→Al(OH)3
C．Al―→AlO D．Al3＋―→Al(OH)3
8、下列关于明矾的说法不正确的是(　　)
A．化学式为KAl(SO4)2·12H2O B．属于混合物 C．是一种硫酸盐 D．水溶液能导电
9、下列有关物质的性质与其应用不对应的是(　　)
A．MgO、Al2O3的熔点很高，可制作耐高温材料
B．NaHCO3能与碱反应，食品工业上用作焙制糕点的膨松剂
C．Al具有良好的延展性和抗腐蚀性，可制成铝箔包装物品
D．利用钠蒸气放电发光的性质制造的高压钠灯，可发出射程远、透雾能力强的黄光，航空、航海常用高压钠
灯作指示灯
10、下列有关说法中不正确的是(　　)
A．Al(OH)3在用于治疗胃酸过多类疾病时表现出弱碱性
B．明矾溶于水后可得到少量的有强吸附性的Al(OH)3，故明矾可作净水剂
C．Al(OH)3可用于中和馒头制作过程(如发酵阶段)中产生的酸
D．Al2O3可用于制作耐火材料而Al(OH)3不能
11、(多选)下列各项操作中，能出现“先产生沉淀，然后沉淀又溶解”现象的是(　　)
A．向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2　 B．向NaAlO2溶液中逐滴加入过量的稀盐酸　
C．向AlCl3溶液中逐滴加入过量稀氢氧化钠溶液　 D．向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸
12、下列除杂质的方法不正确的是(　　)
A．镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥
B．FeCl3溶液中混有少量AlCl3：加入过量的氨水，过滤洗涤沉淀，将沉淀再用适量盐酸溶解
C．Fe2O3中混有少量Al2O3：加入过量NaOH溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥
D．Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO2后过滤
13、下列除去杂质的方法不正确的是(　　)
A．镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥
B．用过量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋
C．Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO2后过滤
D．MgO中混有少量Al2O3：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到MgO
14、探究氢氧化铝的两性，最适宜的试剂是(　　)
A．Al、NaOH溶液、稀盐酸 B．Al2O3、氨水、稀盐酸
C．Al2(SO4)3溶液、NaOH溶液、稀盐酸 D．AlCl3溶液、氨水、稀盐酸
15、列叙述中正确的是(　　)
A．依据铝热反应原理，能发生反应2Al＋3MgO3Mg＋Al2O3
B．在加入铝粉能放出氢气的溶液中，K＋、NH、CO、Cl－一定能够大量共存
C．镁铝合金既可完全溶于过量盐酸又可完全溶于过量NaOH溶液
D．氯化铝溶液中加入过量氨水反应实质是：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH
16、向1.0 mol·L－1的甲溶液中逐滴加入1.0 mol·L－1的乙溶液至过量，产生氢氧化铝沉淀的质量与加入的乙溶液的体积关系如图所示。符合图中关系的是下列各组溶液中的(　　)

A．甲为氯化铝，乙为氢氧化钠 B．甲为氢氧化钠，乙为氯化铝
C．甲为偏铝酸钠，乙为盐酸 D．甲为氯化铝，乙为氨水
17、现有Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)6种物质，它们之间有如图所示转化关系，图中每条线两端的物质之间都可以发生反应，下列推断不合理的是(　　)

A．N一定是HCl(aq) B．X可能为Al或Cl2
C．Y一定为NaOH(aq) D．Q、Z中的一种必定为Al2O3
18、工业上用某种氧化铝矿石(含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下，对上述流程中的判断正确的是(　　)

A．试剂X可以为氨水，沉淀中含有铁的化合物
B．CO2可以用H2SO4溶液或稀盐酸代替
C．反应Ⅱ中的离子方程式为CO2＋Al(OH)4]－===Al(OH)3↓＋HCO
D．工业上还可采用Fe还原Al2O3的方法制Al，成本更低
19、用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝，下列操作步骤中最恰当的组合是(　　)
①加盐酸溶解　②加烧碱溶液溶解　③过滤　④通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀　
⑤加入盐酸生成Al(OH)3沉淀　⑥加入过量烧碱溶液
A．①⑥⑤③ B．②③④③ C．②③⑤③ D．①③⑤③
20、相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多的是(　　)
A．Al B．Al(OH)3 C．AlCl3 D．Al2O3
21、A、B、C、D、E五种化合物均含有某种短周期(前18号元素)常见元素，它们的转化关系如图所示，其中A的溶液为澄清溶液，C为难溶的白色固体，E则易溶于水，取A的溶液灼烧，焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃)

(1)写出化学式：A________，B________，C________，D________，E________。
(2)写出下列反应的离子方程式：
A→B：______________________________________________；
A→D：______________________________________________
22、已知A为金属单质，如图所示流程中的各步反应的最后生成物E是白色沉淀。

(1)请写出其化学式：A________、C________
(2)写出下列各步反应的离子方程式。
②_______________________________________________；
④_______________________________________________；
⑤_______________________________________________
23、从铝土矿(主要成分为Al2O3，还有少量杂质)中提取铝的工艺流程及步骤如下：

试回答下列问题：
(1)试剂X为________
(2)操作Ⅰ、操作Ⅱ均为________(填操作名称)，在实验室进行该操作时需要的玻璃仪器有___________________
(3)金属铝与氧化铁混合在高温下，会发生剧烈的反应，该反应的化学方程式为____________________________，
请举一例该反应的用途________________
(4)反应Ⅱ的离子方程式为___________________________________________________________
(5)电解熔融氧化铝制取金属铝，若有0.6 mol电子发生转移，理论上能得到金属铝的质量是________ g





【铝的重要化合物】答案
【即学即练1】
1、A。解析：氧化铝熔点很高，常用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器；工业上常用电解熔融氧化铝来制取金属铝。
2、C。解析：氧化铝既不是碱性氧化物也不是酸性氧化物，而是一种两性氧化物；能与酸反应生成铝盐和水，能与碱溶液反应生成偏铝酸盐和水；氧化铝难溶于水，不能与水反应生成氢氧化铝。
3、D。解析：Al2O3虽然难溶于水，但是2Al(OH)3Al2O3＋3H2O，Al2O3和Al(OH)3中Al的化合价相同，所以Al2O3是Al(OH)3对应的氧化物；金属氧化物与碱性氧化物是两个不同的概念，二者没有必然的联系；Al2O3是两性氧化物；Al2O3与酸、强碱溶液反应，与弱碱溶液不反应。
【即学即练2】
1、D。解析：Al(OH)3是两性氢氧化物，能溶于酸，也能溶于NaOH、KOH等强碱，但Al(OH)3不能溶于氨水等弱碱。
2、D。解析：氢氧化铝能溶于强碱溶液，但不能溶于氨水，因此在实验室里制取少量氢氧化铝，最好向硫酸铝溶液中加入氨水。
3、B。解析：氢氧化铝可与胃酸反应，表现出了碱性。
【即学即练3】
1、A。解析：明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，是纯净物，明矾在水溶液中电离出K＋、Al3＋两种阳离子和SO一种阴离子，明矾属于复盐。
3、C
【即学即练4】
1、ACD。解析：都使用互滴法，两次操作应产生不同的现象。A向含Al3＋的溶液中滴加NaOH溶液：先生成白色沉淀，后沉淀又逐渐溶解；向NaOH溶液中滴加含Al3＋的溶液：开始无沉淀产生，后产生白色沉淀，且沉淀不溶解。两次现象不同，可以鉴别。B不论是NaHCO3滴入H2SO4中还是H2SO4滴入NaHCO3中都会立即产生气泡，现象相同，无法鉴别。CNaHSO4===Na＋＋H＋＋SO，溶液显强酸性。向NaAlO2溶液中滴加NaHSO4：开始出现白色沉淀后沉淀逐渐溶解；向NaHSO4溶液中滴加NaAlO2溶液：开始无现象，后出现白色沉淀。现象不同，可以鉴别。D向Na2CO3溶液中滴加盐酸：开始无现象，后产生气泡；向盐酸中滴加Na2CO3溶液：立即产生气泡。现象不同，可以鉴别。E无论是NaHCO3还是Na2CO3加到Ca(OH)2中都会产生白色沉淀，无法鉴别。
2、AB
3、A
4、B。解析：①相同条件下，碳酸氢钠的溶解度比碳酸钠的小，则向饱和碳酸钠溶液中通入CO2至过量，有晶体析出，不符合；③盐酸的酸性比碳酸的酸性强，则向BaCl2溶液中通入CO2至过量，不发生反应，不符合；⑤向Al2(SO4)3溶液中逐滴滴加Ba(OH)2至过量，开始反应生成硫酸钡、氢氧化铝沉淀，后碱过量时氢氧化铝溶解，最后还存在硫酸钡沉淀，不符合；⑦向NaAlO2溶液中逐渐通入CO2至过量生成氢氧化铝沉淀，沉淀不会溶解，不符合；⑧向NaOH溶液中逐滴滴加AlCl3至过量，开始阶段氢氧化钠过量，不会产生沉淀，后出现氢氧化铝沉淀，不符合；答案选B。
【即学即练5】
1、(1)H＋、Al3＋、NH、Al(OH)3
(2)①H＋＋OH－===H2O
②Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
③NH＋OH－===NH3·H2O
④Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
2、(1)OH－、AlO、CO、HCO、Al(OH)3
(2)①OH－＋H＋===H2O
②AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓
③CO＋H＋===HCO，HCO＋H＋===CO2↑＋H2O
④Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
3、A。解析：由Al3＋转化为AlO需要通过Al(OH)3，同样由AlO转化为Al3＋，也需要通过Al(OH)3，在AlO中加入强酸，先生成Al(OH)3，再加强酸，Al(OH)3转化为Al3＋。
4、B。解析：A项，氢氧化钠过量时会生成偏铝酸钠，错误；B项，氨水过量，生成的氢氧化铝不会溶解，正确；C项，盐酸过量时生成的氢氧化铝会溶解，错误；D项，氧化铝不与水反应，错误。
【即学即练6】
1、(1)①②③④⑤⑥⑦　(2)②③
2、B
【即学即练7】
1、(1)SiO2　Fe(OH)3　Al(OH)3
(2)Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－　Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
(3)CO2＋Al(OH)4]－===Al(OH)3↓＋HCO　CO2＋OH－===HCO
(4)不能　生成的氢氧化铝能够溶于强酸
解析　(1)根据流程图可知沉淀a为SiO2，沉淀b为Fe(OH)3，沉淀f为Al(OH)3。
(2)溶液b中含有铁离子和铝离子，加入过量氢氧化钠溶液后反应的离子方程式为Al3＋＋4OH－===Al(OH)4]－，Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓。
(3)根据流程图可知，溶液c中含有氢氧化钠和偏铝酸根，Na[Al(OH)4]]溶液与过量的CO2反应生成Al(OH)3沉淀，反应的离子方程式为CO2＋[Al(OH)4]－===Al(OH)3↓＋HCO，过量的CO2与OH－反应生成HCO，反应的离子方程式为CO2＋OH－===HCO。
(4)气体B为二氧化碳，试剂A为强酸，氢氧化铝能与过量的强酸反应而溶解，无法控制加入酸的量。
【课后作业】
1、(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)√ (7)×
2、D。解析：A项中MgO与NaOH溶液不反应，A不正确。Al(OH)3 不溶于氨水，B项离子方程式书写错误，应为Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH。Al(OH)3溶于过量的NaOH溶液，C项不正确。D项中CO2通入到NaAlO2溶液中可产生白色沉淀，通入到CH3COONa溶液中没有明显现象，故可鉴别二者，D项正确。
3、B
4、B。解析：氧化铝熔点很高，是一种较好的耐火材料，常用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器。
5、C。解析：氧化铝既能与酸反应又能与碱反应均生成盐和水，属于两性氧化物。
6、A。解析：氢氧化铝很不稳定，受热易分解，产生水并吸收热量，能降低可燃物的温度，可用于灭火；氢氧化铝具有两性，能与盐酸、氢氧化钠溶液反应；“胃舒平”中含有氢氧化铝，可用于治疗胃酸过多。
7、B。解析：Al(OH)3加热分解可直接得Al2O3，Al与强碱溶液反应可得AlO，Al3＋遇弱碱可直接得Al(OH)3，Al2O3难溶于水，不能通过一步反应得Al(OH)3，应将Al2O3与酸或碱反应得Al3＋或AlO，再与碱或酸反应，才能得Al(OH)3。
8、B。解析：明矾为纯净物，属于复盐或硫酸盐，在水溶液中电离出K＋、Al3＋两种阳离子和SO一种阴离子，其水溶液能导电。
9、B。解析：MgO、Al2O3的熔点很高，故可制作耐高温材料，A项正确；在食品工业上用作焙制糕点的膨松剂是因为NaHCO3不稳定，受热容易分解：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，产生的CO2气体使糕点松软、多孔，B项错误；金属Al具有良好的延展性，由于在空气中能与氧气发生反应生成一层致密的氧化物薄膜，对内层的金属起到了保护作用，因此有良好的抗腐蚀性，所以可制成铝箔包装物品，C项正确；钠蒸气放电可以发出透雾能力强的黄光，由于黄色的光波长，射程远，故高压钠灯可以作航空、航海的指示灯，D项正确。
10、C。解析：治疗胃酸过多时要消耗胃中的酸，因此Al(OH)3表现出弱碱性，A项正确；Al(OH)3有强吸附性，能吸附水中悬浮的杂质并最终转化为沉淀而使水变澄清，B项正确；馒头制作过程中加小苏打是用于发泡和中和酸的，不用Al(OH)3，因其不能与弱酸反应，C项错误；耐火材料本身具有热稳定性且熔点很高，而Al(OH)3受热易分解，D项正确。
11、BC。解析：A中Na2CO3与CO2、H2O反应生成NaHCO3，由于Na2CO3的溶解度比NaHCO3的大，因而只会产生沉淀；BNaAlO2中加入稀盐酸，开始时产生白色沉淀Al(OH)3，当盐酸过量时，Al(OH)3又溶于盐酸；C向AlCl3溶液中加入NaOH溶液，开始时产生白色沉淀Al(OH)3，当NaOH过量时，Al(OH)3又溶于NaOH；D只会生成H2SiO3沉淀。
12、B　[B项，加入过量氨水，Fe3＋、Al3＋均沉淀且均不溶于氨水，无法除去杂质。
13、B。解析：Al(OH)3不溶于氨水，故向含少量Al3＋的Fe3＋溶液中加入过量氨水时，Fe3＋、Al3＋均转化为氢氧化物沉淀，达不到除杂的目的。
14、C。解析：可溶性的铝盐Al2(SO4)3溶液与少量NaOH溶液反应生成氢氧化铝沉淀，继续加过量的氢氧化钠，氢氧化铝沉淀会溶解，氢氧化铝沉淀中加盐酸也会溶解。
15、D。解析：铝热反应的原理：Al与活动性比其差的金属氧化物发生置换反应，Mg的活动性强于铝，故Al与MgO不能反应，故A错误；加入铝粉产生H2的溶液中，可能存在H＋或OH－，NH与OH－不能大量共存，CO与H＋不能大量共存，故B错误；镁铝合金可溶于过量盐酸，但Mg不与NaOH反应，故不能完全溶于NaOH溶液，故C错误；Al(OH)3不溶于氨水，只溶于强碱，故D正确。
16、D。解析：向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液，先产生沉淀，后沉淀溶解，A项不符合图中关系；向NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液，开始无沉淀，B项不符合图中关系；向NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸，先产生沉淀，后沉淀溶解，C项不符合图中关系；向AlCl3溶液中逐滴加入氨水，产生沉淀，继续加入氨水沉淀不溶解，D项符合图中关系。
17、B。解析：由题图可知Y为NaOH(aq)，N一定是HCl(aq)，M为Al。
18、C。解析：A项，试剂X应为强碱溶液，使Al2O3溶解；B项，若用强酸代替CO2，强酸过量时，Al(OH)3会溶解，不能生成Al(OH)3沉淀；D项，因Al比Fe活泼，不能用Fe置换Al。
19、B。解析：若先加盐酸，Mg、Al均溶解，制取Al(OH)3的步骤较多；从NaAlO2制备Al(OH)3，加盐酸不容易控制量的多少，故B项操作步骤为最佳顺序。
20、A。解析：根据题设要求所发生的反应及Na原子守恒，有：n(NaOH)＝n(Na＋)，Al→NaAlO2→NaOH，Al(OH)3→NaAlO2→NaOH，AlCl3→(NaAlO2＋3NaCl)→4NaOH，Al2O3→2NaAlO2→2NaOH。设4种固体的质量均为m，则消耗碱的物质的量分别为m/27 mol，m/78 mol，m/33.375 mol，m/51 mol，可知选项A正确。
21、(1)KAlO2　Al(OH)3　Al2O3　AlCl3　NaAlO2
(2)AlO＋2H2O＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O
解析：在短周期元素形成的化合物中，既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的物质必为两性物质，又因为B受热时转化为C，故可知C为Al2O3，B为Al(OH)3，由此推出D是AlCl3，A与过量CO2反应生成Al(OH)3，且A的溶液的焰色反应为浅紫色，则A为KAlO2，E为NaAlO2。
22、(1)Al　NaAlO2　
(2)②2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑　
④Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH　
⑤AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO
解析：根据题中各物质转化关系，A为金属单质，能与氢氧化钠反应生成C，C又与过量的二氧化碳反应生成E，可以确定A为Al，结合图中各物质反应条件可推知D为Al2(SO4)3，C为NaAlO2，E为Al(OH)3，B为AlCl3；铝和氯气反应生成氯化铝，铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，铝和稀硫酸发生置换反应，反应④氯化铝与氨水反应生成氢氧化铝，偏铝酸钠与过量二氧化碳反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠，硫酸铝与氨水反应生成氢氧化铝沉淀。
23、(1)NaOH溶液　
(2)过滤　　烧杯、漏斗、玻璃棒
(3)2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3　焊接铁轨　
(4)AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO　
(5)5.4
解析：氧化铝属于两性氧化物，能溶于强酸和强碱，所以氧化铝和氢氧化钠反应，离子方程式为：Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O，生成可溶性的偏铝酸钠和水，为溶液甲，同时得到沉淀1，二氧化碳和偏铝酸钠反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠，离子方程式为：AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3 ↓＋HCO，沉淀2为Al(OH)3，溶液乙为NaHCO3溶液。
(5)电解氧化铝的方程式为：2Al2O34Al＋3O2↑，设得到铝的质量为x，
2Al2O3 4Al＋3O2↑　转移电子
　　　 108 g　　　　12 mol
　　　 x　　　　　　0.6 mol
108 g∶12 mol＝x∶0.6 mol，
解得x＝＝5.4 g。