2021版高考化学鲁科版一轮教师用书：第4章第2节　铝及其化合物

第2节　铝及其化合物 考纲定位要点网络1.掌握铝的主要性质及其应用。2．掌握铝的重要化合物的主要性质及其应用。3．了解铝及其重要化合物的制备方法。  铝单质的性质及制备1．铝的结构和存在铝位于元素周期表第3周期ⅢA族，原子结构示意图为。铝元素在地壳中含量丰富，仅次于氧、硅。自然界中的铝全部以化合态存在。2．铝单质的主要化学性质(写出有关方程式)④2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑⑤Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3⑥2Al＋3CuSO4===3Cu＋Al2(SO4)3 3．铝热反应实验探究(1)铝热反应的实验装置及试剂作用：(2)原理：利用Al的还原性较强，高温下把金属氧化物中的金属置换出来。(3)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。(4)应用①冶炼难熔金属，如Cr、Mn、V、W、Cu、Fe等；②金属焊接，如野外焊接钢轨等。注意：引发铝热反应的操作是加少量KClO3，插上镁条并点燃。4．工业电解熔融Al2O3制备Al(1)电极反应(2)总反应方程式2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑。注意：电解Al2O3时Na3AlF6的作用是作助熔剂。[基础判断](1)除去氧化膜的铝箔在空气中加热，铝箔熔化但不滴落，说明铝易氧化形成氧化膜保护铝。 (　　)(2)铝制容器可以用于盛装浓硫酸和浓硝酸，说明铝不与二者反应。 (　　)(3)能与Al反应生成H2的溶液一定是酸性溶液。 (　　)(4)Al在高温下与MgO发生铝热反应制备Mg。 (　　)(5)加入Al粉能产生H2的溶液中，可能存在Al3＋、NO。 (　　)[答案]　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×[知识应用]Al既能溶于强酸，又能溶于强碱，所以说“Al既有金属性，又有非金属性”。你认为这种说法是否恰当？为什么？[答案]　不恰当。金属性是指元素的原子失电子的能力，非金属性是指元素的原子得电子的能力。铝不论是与酸反应还是与碱反应，都是失去3e－，化合价升高为＋3价，均是还原剂，因而铝具有较强的金属性。◎命题点1　铝的性质及应用1．镁、铝性质相似，下表中对两者的对比不正确的是(　　) 铝镁A.与非金属反应能被Cl2、O2氧化能与N2、O2反应B.与水反应能与沸水反应反应很困难C.与碱反应能溶于强碱溶液不反应D.与某些氧化物反应能与Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金属氧化物发生铝热反应能在CO2中燃烧B　[铝与沸水不反应，Mg与沸水反应，B错误。]2．(2019·福州质检)科技工作者提出用铝粉处理含亚硝酸盐废水的思路：调节亚硝酸盐废水的酸碱性，使其pH>12，然后加入适量的铝粉搅拌，从而达到预期目的。下列判断错误的是  (　　)A．处理废水时铝单质转化为Al3＋B．处理废水时亚硝酸盐被还原C．处理过程中，OH－参与了反应D．铝粉颗粒大小影响废水处理的速率A　[pH>12，溶液显碱性，则处理废水时，铝单质转化为AlO，A错误；铝是金属，具有还原性，因此处理废水时，亚硝酸盐被还原，B正确；处理废水时铝单质转化为AlO，这说明OH－参与了反应，C正确；固体反应物的表面积越大，反应速率越快，因此铝粉颗粒的大小影响废水处理的速率，D正确。]3．根据如图的转化关系判断，下列说法正确的是(反应条件已略去)  (　　)A．生成等质量H2时，①和②反应消耗n(HCl)＝n(NaOH)B．反应③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3C．反应③和④消耗等量的Al时，生成的n(Cu)∶ n(Fe)＝3∶2D．反应⑤的离子方程式为Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓C　[根据得失电子守恒，生成氢气的质量相等则消耗铝的物质的量相等，根据铝守恒，设1 mol铝参加反应，则生成四羟基合铝酸钠1 mol，则需氢氧化钠1 mol，铝与盐酸反应生成氯化铝1 mol，则需盐酸3 mol，所以①和②反应消耗n(HCl)＝3n(NaOH)，A项错误；铝与硫酸铜反应，铝是还原剂，硫酸铜是氧化剂，根据得失电子守恒，可知：硫酸铜与铝的物质的量之比为3∶2，B项错误；反应③和④消耗等量的Al时，失电子的物质的量相等，设2 mol铝参加反应，由得失电子守恒可知：生成铜的物质的量为3 mol，生成铁的物质的量为2 mol，所以生成的n(Cu)∶n(Fe)＝3∶2，C项正确；一水合氨是弱电解质，书写离子方程式时用化学式，D项错误。]◎命题点2　铝与酸、碱反应的有关计算4．取四等份铝，分别加入足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是(　　)A．3 mol·L－1氨水　　 B．4 mol·L－1HNO3C．8 mol·L－1 NaOH D．18 mol·L－1 H2SO4C　[铝与氨水不反应，铝与HNO3反应不能放出H2，铝与18 mol·L－1的浓硫酸在常温下钝化。]5．(1)足量的两份铝分别投入等体积、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________。(2)甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol·L－1的HCl和NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后，测得生成的气体体积比为V(甲)∶V(乙)＝1∶2，则甲烧杯中剩余的反应物是________，加入铝粉质量为________g。[解析]　(1)因为铝足量且产生H2相等，根据关系式n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1，又因为两溶液体积相等，故物质的量浓度之比为c(HCl)∶c(NaOH)＝n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1。(2)其反应原理分别为2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑。可见当参加反应的HCl和NaOH的物质的量一样多时，产生H2的体积比是1∶3，而题设条件体积比为1∶2，说明此题投入的铝粉对盐酸来说是过量的。故甲中生成的H2为0.15 mol，乙中生成的H2为0.30 mol，故n(Al)＝0.2 mol，m(Al)＝5.4 g。[答案]　(1)3∶1　(2)Al　5.4铝与酸、碱反应生成H2的定量关系(1)无论与酸还是与碱反应，Al与H2的关系都是2Al～3H2。　(2)等质量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应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。(3)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。(4)一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比<<，则必定是铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而氢氧化钠过量。 铝的重要化合物的性质及应用1．铝的氧化物(Al2O3)——两性氧化物(1)物理性质：白色固体，难溶于水，熔、沸点很高，可用作耐火材料。(2)化学性质(写离子方程式)(3)用途：耐火材料，工业冶炼铝。2．铝的氢氧化物[Al(OH)3]——两性氢氧化物(1)主要性质白色胶状固体，难溶于水，有较强的吸附性。写出上图标号中有关反应的离子方程式：①Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O；②Al(OH)3＋OH－===[Al(OH4)]－；③2Al(OH)3Al2O3＋3H2O。提醒：Al(OH)3两性的电离①酸式电离：Al(OH)3＋H2OH＋＋[Al(OH)4]－②碱式电离：Al(OH)3Al3＋＋3OH－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)。(2)制备Al(OH)3三种方法及原理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向四羟基合铝酸盐中通入足量CO2，离子方程式为[Al(OH4)]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO；③Na[Al(OH4)]与AlCl3的溶液混合，离子方程式为3[Al(OH4)]－＋Al3＋===4Al(OH)3↓。3．两种盐——铝盐和四羟基合铝酸盐(1)铝盐——明矾①化学式为KAl(SO4)2·12H2O，为复盐。②电离方程式为KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SO。③应用：净水，净水原理为明矾电离出的Al3＋在水中水解生成Al(OH)3胶体，吸附水中悬浮物而沉淀，使水净化，其离子方程式为Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋。(2)四羟基合铝酸盐——四羟基合铝酸钠①向Na[Al(OH)4]溶液中滴加盐酸至过量，反应现象为先生成白色沉淀，然后沉淀又逐渐溶解至消失，反应的有关离子方程式为[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O，Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。②向Na[Al(OH4)]溶液中通入少量CO2，反应的离子方程式为2[Al(OH)4]－＋CO2===2Al(OH)3↓＋CO＋H2O。[补短板](1)中学学习阶段接触到的既能与酸反应又能与碱反应的物质有：①金属单质：Al等；②两性氧化物：Al2O3等；③两性氢氧化物：Al(OH)3等；④弱酸的铵盐：(NH4)2CO3、CH3COONH4、(NH4)2S等；⑤弱酸的酸式盐：NaHCO3、KHS、NaHSO3等；⑥氨基酸等。(2)Al、Al2O3、Al(OH)3可溶于强酸或不很弱的酸(如CH3COOH)，但不溶于H2CO3；Al、Al2O3、Al(OH)3只溶于强碱不溶于弱碱。(3)含铝的盐有铝盐和四羟基合铝酸盐，铝盐存在于酸性溶液，四羟基合铝酸盐存在于碱性溶液。(4)明矾净水是指生成的Al(OH)3胶体吸附悬浮物而澄清，不能杀菌消毒。[知识应用]1．通过小组讨论，总结所有符合下面转化关系的物质，把铝及化合物的化学式写在横线上。(1)a________、e________、b________、d________。(2)a________、e________、b________、d________。[答案]　(1)Na[Al(OH)4]　HCl　AlCl3　Al(OH)3(2)AlCl3　NaOH　Na[Al(OH)4]　Al(OH)3(合理即可)2．完成下列转化的离子方程式。AlCl3溶液沉淀溶液沉淀溶液(1)__________________________________________________。(2)__________________________________________________。(3)__________________________________________________。(4)__________________________________________________。[答案]　(1)Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH(2)Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－(3)[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO(4)Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O◎命题点1　铝的化合物的主要性质及应用1．铝、氧化铝、氢氧化铝和可溶性铝盐与过量强碱溶液的反应，其生成物有一定的规律，下列说法中正确的是(　　)A．都有H2O生成　　 B．都有H2生成C．都有[Al(OH)4]－生成 D．都有Al3＋生成[答案]　C2．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．②③④③C．②③⑤③  D．①③⑤③B　[若先用盐酸溶解，Mg、Al均溶解，制取Al(OH)3的步骤较多；从Na[Al(OH)4]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。]◎命题点2　提炼铝和Al(OH)3制备方案的评价3．工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图所示：下列叙述正确的是(　　)A．试剂X可以是NaOH溶液，也可以是盐酸B．反应①过滤后所得沉淀为Fe(OH)3C．图中所有转化反应都不是氧化还原反应D．反应②的化学方程式为Na[Al(OH)4]＋CO2===Al(OH)3↓＋NaHCO3D　[A项，试剂X不可以是盐酸；B项，过滤后所得沉淀为Fe2O3；C项，电解Al2O3(熔融)生成Al是氧化还原反应。]4．用稀硫酸、NaOH溶液和金属铝为原料制取Al(OH)3。甲、乙、丙三位学生的制备途径分别是若要得到等量的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B　[要制备1 mol Al(OH)3，三方案所需物质的量关系(1)铝土矿中提纯Al的基本流程(2)Al、酸、碱为原料制Al(OH)3的最佳方案。  “铝三角”关系的应用与Al(OH)3沉淀图像的分析——证据推理与模型认知能依据事实，分析研究对象的构成要素和各要素的关系，建立认识模型，反映研究对象的本质特征，揭示规律；高考大纲也要求能够通过对实际事物、实验现象、实物、模型、图形的观察，获取有关的感性知识和印象，并进行初步加工、吸收、有序存储的能力，数形结合的解题思想符合核心素养与考试大纲要求，是提高学生解题能力的有效途径。体现了“证据推理与模型认知”的核心素养。突破点一　“铝三角”关系及应用1．Al3＋、Al(OH)3、[Al(OH)4]－之间的转化关系2．“铝三角”转化的应用(1)判断离子共存问题：Al3＋与OH－、[Al(OH)4]－、CO、S2－等弱酸根阴离子，[Al(OH)4]－与H＋、HCO以及弱碱阳离子Al3＋、Fe3＋等因生成沉淀或发生水解相互促进的反应而不能大量共存。(2)鉴别(利用滴加顺序不同，现象不同)①向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解。②向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，开始无明显现象，后产生白色沉淀，沉淀不溶解。[突破训练]1．下列各组物质，不能按 (“―→”表示反应一步完成)关系转化的是(　　)选项abcAAl2O3Na[Al(OH)4]Al(OH)3BAlCl3Al(OH)3Na[Al(OH)4]CAlAl(OH)3Al2O3DMgCl2Mg(OH)2MgOC　[Al―→Al(OH)3不能一步转化，C符合题意。]2．(2019·西安名校三检)某无色透明溶液与铝反应放出氢气，该溶液中可能含有Mg2＋、Cu2＋、Ba2＋、H＋、Ag＋、SO、SO、HCO、OH－、NO十种离子中的若干种，下列推断正确的是(　　)A．当溶液中有Al3＋生成时，溶液中可能存在：SO、NO、H＋、Mg2＋B．当溶液中有Al3＋生成时，溶液中一定存在：H＋、SO；可能存在Mg2＋C．当溶液中有[Al(OH)4]－生成时，溶液中一定存在：OH－、Ba2＋、NOD．当溶液中有[Al(OH)4]－生成时，溶液中可能存在：OH－、Ba2＋、NO、SOB　[据题意，一定不含有Cu2＋、HCO。当溶液中有Al3＋生成时，原溶液中含有H＋，不可能有NO(产生的气体为NO)、SO、OH－，据电中性原理知其中必定含有SO，于是不能存在Ba2＋、Ag＋，可能含有Mg2＋，A项错误，B项正确；当溶液中有[Al(OH)4]－生成时，原溶液含有OH－，肯定没有H＋、Ag＋、Mg2＋，据电中性原理知其中必定含有Ba2＋，于是不可能含有SO、SO，可能含有NO，C、D项错误。]3．下列各组溶液，不用外加试剂无法鉴别的是(　　)A．Al2(SO4)3与KOHB．Na2CO3与HNO3C．MgCl2、AlCl3D．FeCl3与AlCl3C　[A、B可利用顺序滴加法鉴别，D中的FeCl3为黄色，AlCl3为无色，观察可鉴别。]突破点二　Al(OH)3沉淀图像的分析与计算1．两个基本图像操作可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量四羟基合铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过量图像离子方程式　Al3＋＋3OH－=== Al(OH)3↓Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O注意：①沉淀Al3＋所需n(OH－)与Al(OH)3溶解所需n(OH－)的比为3∶1；②沉淀[Al(OH)4]－所需n(H＋)与Al(OH)3溶解所需n(H＋)的比为1∶3。2．四个拓展图像图1　　　　　　　　　图2　图3　　　　　　　　　图4(1)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1所示。(2)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2所示。(3)向明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至过量的图像如图3。(4)向硫酸铝铵[NH4Al(SO4)2]溶液中逐滴加入NaOH溶液，沉淀的物质的量随加入NaOH的物质的量变化如图4。[突破训练]4．向甲溶液中缓慢滴加乙溶液，反应生成沉淀的质量如图所示，其中符合图像的一组是(　　)  甲乙AAlCl3、Mg(NO3)2、HNO3NaOHBNa2CO3、NH4HCO3、Na2SO4Ba(OH)2CNH4NO3、Al(NO3)3、Fe(NO3)3、HClNaOHDNa[Al(OH)4]、氨水、NaOHH2SO4C　[A项，向甲溶液中缓慢滴加NaOH溶液时，图像中间一段沉淀质量不变的反应不存在，错误；B项，向甲溶液中缓慢滴加Ba(OH)2溶液时，不存在沉淀部分溶解的反应，错误；C项，在甲溶液中加入NaOH溶液时，NaOH先与盐酸反应，没有沉淀生成，随后Al3＋、Fe3＋开始沉淀，当两种离子沉淀完全后，OH－和NH反应，此时沉淀质量不变，最后OH－与Al(OH)3反应，沉淀部分溶解与图像变化相符，正确；D项，向甲溶液中加硫酸时，最终沉淀会全部溶解，错误。]5．(2019·衡水中学调研)向含Na2CO3、Na[Al(OH)4]的混合溶液中逐滴加入150 mL 1 mol·L－1 HCl溶液，测得溶液中的某几种离子的物质的量的变化如图所示，则下列说法不正确的是 (　　)A．a曲线表示的离子方程式为[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2OB．b和c曲线表示的离子反应是相同的C．M点时，溶液中沉淀的质量为3.9 gD．原混合溶液中的CO与[Al(OH)4]－的物质的量之比为1∶2D　[混合溶液中逐滴加入HCl溶液，发生的反应依次为①[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O、②CO＋H＋===HCO、③HCO＋H＋===CO2↑＋H2O，则a曲线表示[Al(OH)4]－减少，b曲线表示CO  减少，c曲线表示HCO增加，d曲线表示HCO减少，此阶段Al(OH)3不参与反应。A项，混合溶液中加入HCl溶液，首先发生反应：[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O，正确；B项，此阶段发生反应：CO＋H＋===HCO，b曲线表示CO减少，c曲线表示HCO增加，所以b和c曲线表示的离子反应是相同的，正确；C项，加入盐酸50 mL时，Na[Al(OH)4]全部转化为Al(OH)3，在加入150 mL盐酸之前沉淀不溶解，则M点沉淀的质量与加入盐酸50 mL时沉淀的质量相同，则n[Al(OH)3]＝n(Na[Al(OH)4])＝n(HCl)＝0.05 mol，m[Al(OH)3]＝0.05 mol×78 g·mol－1＝3.9 g，正确；D项，第一、第二两段消耗的n(HCl)相等，根据反应①、②可知CO与[Al(OH)4]－的物质的量之比为1∶1，错误。]6．(2019·武汉模拟)生产上用过量烧碱溶液处理某矿物(含Al2O3、MgO)，过滤后得到的滤液用NaHCO3溶液处理，测得溶液pH、n[Al(OH)3]随加入NaHCO3溶液体积变化的曲线如图所示。下列有关说法错误的是(　　)A．NaHCO3溶液的物质的量浓度为0.8 mol·L－1B．b点与c点溶液所含微粒种类相同C．a点溶液中大量存在的离子是Na＋、[Al(OH)4]－、OH－D．生成沉淀的离子方程式为HCO＋[Al(OH)4]－===Al(OH)3↓＋CO＋H2OA　[由图像可知，加入0～8 mL NaHCO3溶液时无沉淀产生，加入40 mL NaHCO3溶液时沉淀最多为0.032 mol Al(OH)3，即加入0～8 mL NaHCO3溶液时只发生反应OH－＋HCO===CO＋H2O，加入8～40 mL NaHCO3溶液时，发生反应HCO＋[Al(OH)4]－===Al(OH)3↓＋CO＋H2O，则c(NaHCO3)＝＝1.0 mol·L－1，A项错误；b点与c点溶液所含微粒种类相同，B项正确；a点溶液中的溶质为NaOH、Na[Al(OH)4]，大量存在的离子是Na＋、[Al(OH)4]－、OH－，C项正确；生成沉淀的离子方程式为HCO＋[Al(OH)4]－===Al(OH)3↓＋CO＋H2O，D项正确。]7.(2019·仙游月考)在200 mL 含Mg2＋、Al3＋、NH、H＋、Cl－的溶液中，逐滴加入5 mol·L－1 NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积(mL)与产生沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。下列叙述不正确的是(　　)A．x－y＝0.01 molB．原溶液中c(Cl－)＝0.75 mol·L－1C．原溶液的pH＝1D．原溶液中n(Mg2＋)∶n(Al3＋)＝5∶1B　[分析图示可知x－y的值即为氢氧化铝的物质的量，溶解氢氧化铝消耗氢氧化钠溶液的体积为35 mL－33 mL＝2 mL，x－y＝5 mol·L－1×2×10－3 L＝0.01 mol，A不符合题意；加入33 mL氢氧化钠溶液时溶液中溶质为NaCl，原溶液中n(Cl－)＝5 mol·L－1×33×10－3 L＝0.165 mol，c(Cl－)＝0.825 mol·L－1，B符合题意；由图知0～4 mL时发生反应H＋＋OH－===H2O，则H＋的物质的量为4 mL×0.001 L×5 mol·L－1＝0.02 mol，H＋的物质的量浓度为＝0.1 mol·L－1，则pH＝1，C不符合题意；由4 mL～30 mL  Mg2＋、Al3＋结合OH－生成沉淀的反应知，n(OH－)＝5 mol·L－1×26×10－3 L＝0.13 mol，则根据Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，与0.01 mol Al3＋反应的OH－的物质的量为0.03 mol，与Mg2＋反应的OH－的物质的量为0.1 mol，由Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓知，n(Mg2＋)＝0.05 mol，则原溶液中n(Mg2＋)∶n(Al3＋)＝0.05∶0.01＝5∶1，D不符合题意。]分析沉淀图像的两个关键(1)一是“三看”：一看两坐标含义，二看起点与终点，三看拐点或折点。(2)二是明确沉淀生成与溶解所需酸或碱的量比。如沉淀Al3＋与溶解Al(OH)3所需OH－的物质的量比为3∶1。[一题串知，落实考法]用铝土矿(主要成分为Al2O3，含有Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：(1)流程中X、Y分别是________、________，反应①、②的离子方程式分别为___________________________________________。[考查Al2O3、[Al(OH)4]－的化学性质](2)Al(OH)3溶于NaOH溶液、盐酸的离子方程式分别为__________________________________、________________________。[考查Al(OH)3的两性](3)若“流程”中Y为少量，反应②的离子方程式为__________。[考查[Al(OH)4]－与CO2的反应](4)另一工艺流程为①X、Y分别是________、________。[考查物质的推断]②流程第②步反应的离子方程式为_______________________。[考查Al3＋、Al(OH)3的化学性质][答案]　(1)NaOH　CO2Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO(2)Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－　Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O(3)2[Al(OH)4]－＋CO2===2Al(OH)3↓＋CO＋H2O(4)①Fe(OH)3　CO2　②Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－、Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓[真题体验，感悟考向]1．下列说法正确的是________(填序号)。①(2018·全国卷Ⅱ)氢氧化铝可用于中和过多胃酸②(2016·全国卷Ⅲ)泡沫灭火器灭火是利用了Al2(SO4)3和小苏打的反应③(2015·全国卷Ⅰ)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，说明铝的熔点较低④(2015·全国卷Ⅱ)浓硝酸滴入用砂纸打磨过的铝条上，产生红棕色气体⑤(2015·全国卷Ⅱ)氯化铝溶液滴入浓氢氧化钠溶液中，产生大量白色沉淀⑥(2014·全国卷Ⅱ)铝与Fe2O3发生铝热反应，反应后固体质量增加[答案]　①②2．(2016·海南高考，T14)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：(1)为尽量少引入杂质，试剂①应选用________(填标号)。a．HCl溶液　　 b．H2SO4溶液c．氨水   d．NaOH溶液(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________________________________________。[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Fe2＋、Mg2＋，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＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑。(3)滤液A中铝元素以AlO形式存在，与溶液中HCO发生反应为[Al(OH)4]－＋HCO===Al(OH)3↓＋CO＋H2O，故沉淀B为Al(OH)3，明矾溶于水时，KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SO，Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，使溶液呈弱酸性。[答案]　(1)d　(2)2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑(3)Al(OH)3　Al3＋水解，使溶液中H＋浓度增大