1、1第二节 镁、铝及其化合物考点(一) 镁、铝 【点多面广精细研】1铝的性质和用途(1)物理性质色、态 密度 质地 导电、导热、延展性 存在银白色，有金属光泽的固体 较小 柔软 良好 自然界中以化合态存在注意 铝是地壳中含量最高的金属元素，仅次于硅元素。(2)化学性质写出图中标号反应的化学方程式或离子方程式：2Al2OH 2H 2O=2AlO 3H 2。 22AlFe 2O3 2FeAl 2O3(铝热反应)。(3)制备及用途制备 电解熔融 Al2O3：2Al 2O3 4Al3O 2= = = = =电 解 Na3AlF6用途纯铝用作导线铝合金制备汽车、飞机、生活用品等2.镁的性质和用途2(1)物
2、理性质镁：镁是银白色有金属光泽的固体，密度较小，硬度较低。镁合金：密度较小，硬度和强度都较大。(2)对比记忆镁的化学性质铝 镁与非金属反应 能被 Cl2、O 2氧化 2MgO 2 2MgO= = = = =点 燃 3MgN 2 Mg3N2= = = = =点 燃 与水反应 反应很困难 能与沸水反应：Mg2H 2O Mg(OH)= = = = = 2H 2续表铝 镁与碱反应 能溶于强碱溶液 不反应与某些氧化物反应能与 Fe2O3、MnO 2、Cr 2O3等金属氧化物发生铝热反应 能在 CO2中燃烧：2MgCO 2 2MgO= = = = =点 燃 C(3)用途镁合金用于制造火箭、导弹和飞机的部件
3、。镁制造信号弹和焰火。小题练微点判断下列说法的正误(正确的打“” ，错误的打“”)。(1)(2017全国卷)2.4 g Mg 与 H2SO4完全反应，转移的电子数为 0.1NA( )(2)(2016天津高考)用 NaOH 溶液除去镁粉中的杂质铝：2Al2OH 2H 2O=2AlO 3H2( ) 2(3)(2015全国卷)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)浓硝酸滴入用砂纸打磨过的铝条中，产生红棕色气体( )(5)(2014全国卷)铝与 Fe2O3发生铝热反应，反应后固体物质增重( )(6)Mg 粉与浓 N
4、H4Cl 溶液反应放出 H2和 NH3( )(7)冶炼铝时常用焦炭作还原剂( )(8)1 mol Al 与足量的硫酸或足量的氢氧化钠溶液反应转移电子数相同( )(9)铝与少量 NaOH 溶液反应得到铝盐，与足量 NaOH 溶液反应生成偏铝酸盐( )3(10)相同质量的镁条分别在足量的 CO2和 O2中完全燃烧，所得固体的质量相同( )(11)工业上制造镁粉时，可将镁蒸气在 N2中冷却( )答案：(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11)1.铝制品具有较强的抗腐蚀性，主要是因为( )A铝的化学性质稳定B铝在常温时与氧气不反应C铝具有金属性，也具有非
5、金属性D铝与氧气反应生成一层致密的氧化物薄膜解析：选 D 铝是活泼金属，化学性质活泼，故 A 错误；铝被氧气氧化生成氧化铝，而不是不反应，故 B 错误；铝具有金属性，不具有非金属性，故 C 错误；铝被氧气氧化生成氧化铝，氧化铝是致密的氧化物，能阻止铝进一步被氧化，故 D 正确。2.如图所示的装置中，把 X 溶液逐滴滴下与 Y 物质反应，若 X 为浓硫酸，Y 为第三周期金属元素的单质，常温下难与水反应。Z 为品红溶液，实验中观察到 Z 褪色。则 Y 为( )ANa BMgCAl DMg 或 Al解析：选 B 实验中品红溶液褪色，说明反应中有 SO2产生，因此该金属是 Mg，因为Al 在常温下遇浓
6、硫酸钝化，而 Na 是活泼的金属，极易与水反应生成 H2，B 项正确。3.(2019石景山区模拟)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)( )4A生成等质量 H2时，和反应消耗 n(HCl) n(NaOH)B反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 23C反应和消耗等量的 Al 时，生成的 n(Cu) n(Fe)32D反应的离子方程式为 Al3 3OH =Al(OH)3解析：选 C 根据得失电子守恒，生成氢气的物质的量相等则消耗铝的物质的量相等，根据铝原子守恒，设 1 mol 铝参加反应，则生成偏铝酸钠 1 mol 需氢氧化钠为 1 mol，生成氯化铝 1 mol 需 HCl
7、为 3 mol，所以和反应消耗 n(HCl)3 n(NaOH)，故 A 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 32，故 B 错误；反应和消耗等量的 Al 时，Al 失电子的物质的量相等，设 2 mol 的铝参加反应，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)32，故 C 正确；一水合氨是弱电解质，书写离子方程式用化学式，氯化铝与氨水反应生成氢氧化铝沉淀和氯化铵，正确的离子方程式为Al3 3NH 3H2O=Al(OH)33NH ，故 D 错误。 44新型镁铝合
8、金(Mg 17Al12)有储氢性能，它在一定条件下完全吸氢的反应为Mg17Al1217H 2=17MgH212Al ，得到的混合物 Y(17MgH212Al)能与酸反应释放出大量氢气。下列说法正确的是( )A该合金应在氮气保护下，将一定比例的 Mg、Al 单质熔炼而成B该合金中含有离子键，铝元素呈正价C1 mol Mg17Al12 完全吸氢后得到的 Y 与盐酸完全反应放出的 H2在标准状况下的体积为 1 164.8 LD合金的熔点高于金属镁、金属铝的熔点解析：选 C 镁和氮气反应，A 错误；合金是金属的混合物，不存在离子键，B 错误；1 mol Mg17Al12吸氢的反应为 Mg17Al121
9、7H 2=17MgH212Al，即吸收了 17 mol 的氢气，1 mol Mg17Al12相当于 17 mol 镁和 12 mol 铝，和盐酸反应生成的氢气为mol(1232 17)35 mol，所以总共产生的氢气为(3517)mol52 mol，其标准状况下的体积为 52 mol22.4 Lmol1 1 164.8 L，C 正确；合金的熔点低于各成分金属的熔点，D 错误。5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5放出 H2的金属，根据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 HCl、NaOH 溶液反应，所得 H2的体积之比是_。(2
10、)足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的 HCl、NaOH 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_。解析：(1)根据化学方程式：2Al6HCl= =2AlCl33H 2、2Al2NaOH2H 2O=2NaAlO23H 2，Al 与 H2的关系式均为 2Al3H 2，故两份等质量的 Al 都完全反应时，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：6HCl3H 2
11、、2NaOH3H 2，故当 HCl、NaOH 物质的量相等时，二者产生 H2的体积比为 13。(3)因为铝足量且产生 H2相等，根据关系式 n(HCl) n(NaOH)31，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)31。答案：(1)11 (2)13 (3)31 归 纳 拓 展 铝与酸、碱反应生成 H2的量的关系铝分别与盐酸、NaOH 溶液反应的化学方程式为2Al6HCl= =2AlCl33H 2、2Al2NaOH2H 2O=2NaAlO23H 2。从化学方程式可以看出，Al 与酸、碱反应时生成 H2的实质是 ，所以不Al0 失 3e Al
12、 3 论是 Al 与酸还是与碱反应，Al 与产生的 H2的关系均是 2Al3H 2。(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为 。VHCl(H2)VNaOH(H2) 11(2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为 。VHCl(H2)VNaOH(H2) 13(3)一定量的铝分别和一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，当产生氢气的体积比为 13 ，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VHCl(H2)VNaOH(H2) 11应时，铝不足而氢氧化钠过量。 考点(二) 镁、铝的重要化合物 【点多面广精细研】61MgO 和 Al2O3
13、氧化物 MgO Al2O3物理性质 白色固体，难溶，熔点高，密度小 白色固体，难溶，熔点高类别 碱性氧化物 两性氧化物与 H2O 反应 MgOH 2O Mg(OH)2(反= = = = = 应缓慢)不反应与 H 反应 MgO2H =Mg2 H 2O Al2O36H =2Al3 3H 2O化学性质与 OH 反应 不反应 Al2O32OH =2AlO H 2O 2重要用途 制耐火、耐高温器材制耐火、耐高温器材；炼铝和人造宝石的原料注意 不能用氧化铝坩埚熔融 NaOH 固体。2Mg(OH) 2和 Al(OH)3氢氧化物 Mg(OH)2 Al(OH)3物理性质 白色固体，难溶 白色固体，难溶；Al(O
14、H) 3胶体吸附能力强类别中强碱，悬浊液使酚酞变浅红：Mg(OH)2Mg 2 2OH 典型两性氢氧化物：H AlO H 2O(酸式 2电离)Al(OH) 3Al 3 3OH (碱式电离)；不能与较弱的酸、碱反应，如H2CO3、NH 3H2O与H反应Mg(OH)22H =Mg2 2H 2O Al(OH)33H =Al3 3H 2O与OH反应不反应Al(OH)3OH =AlO 2H 2O 2与盐反应溶于 NH4Cl 浓溶液：Mg(OH)22NH 4Cl=MgCl22NH 3H2OAl(OH)3不溶于 NH4Cl 浓溶液化学性质热稳定性Mg(OH)2 MgOH 2O= = = = = 2Al(OH)
15、3 Al2O33H 2O= = = = = 制法实验室Mg2 2OH =Mg(OH)2Al3 3NH 3H2O=Al(OH)33NH 47工业Mg2 2OH =Mg(OH)2等多种方法AlO CO 2(足量)2H 2O=Al(OH)3HCO 2 3用途 阻燃剂 镁盐的制造治疗胃酸过多Al(OH) 3胶体可用于净水3.一种重要的复盐明矾(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 KAl(SO4)212H2O，它是无色晶体，可溶于水，水溶液 pH7(填“” “”或“”)。明矾可以净水，其净水的原理是 Al3 3H 2OAl(OH) 3(胶体)3H ，Al(O
16、H) 3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水。(3)明矾溶液与 Ba(OH)2溶液反应的离子方程式：Al 3 恰好完全沉淀2Al3 3SO 3Ba 2 6OH =2Al(OH)33BaSO 4。24SO 恰好完全沉淀24Al3 2SO 2Ba 2 4OH =AlO 2BaSO 42H 2O。24 2小题练微点判断下列说法的正误(正确的打“” ，错误的打“”)。(1)MgO、Al 2O3的熔点很高，可制作耐高温材料( )(2)AlCl3与过量 NaOH 溶液反应生成 NaAlO2，但与过量氨水反应却生成 Al(OH)3( )(3)中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈( )(4)氢氧化铝、NaH
17、CO 3、Na 2CO3均可作胃酸的中和剂( )(5)明矾水解时能生成具有吸附性的 Al(OH)3胶粒，可用于净水和消毒( )(6)下列物质的转化在给定条件下能够实现：Al 2O3 NaAlO2(aq) Al(OH)3( ) NaOH(aq) CO2 答案：(1) (2) (3) (4) (5) (6)学霸微提醒从平衡角度认识 Al(OH)3 的两性(1)Al(OH)3的电离：(2)Al(OH)3的碱性：加入强酸(如盐酸)时，Al(OH) 3电离出的 OH 与 H 反应，平衡向右移动，生成铝盐，体现 Al(OH)3的碱性。(3)Al(OH)3的酸性：加入强碱(如 NaOH 溶液)时，Al(OH
18、) 3电离出的 H 与 OH 反应，平8衡向左移动，生成偏铝酸盐，体现 Al(OH)3的酸性。1.判断下列说法的正误(正确的打“” ，错误的打“”)。(1)(2018全国卷)氢氧化铝可用于中和过多胃酸( )(2)(2018江苏高考)KAl(SO 4)212H2O 溶于水可形成 Al(OH)3胶体( )(3)(2018江苏高考)Al(s) NaAlO2(aq) Al(OH)3(s)( ) NaOH(aq) 过 量 HCl(aq) (4)(2016全国卷)泡沫灭火器灭火是利用了 Al2(SO4)3和小苏打的反应( )(5)(2016江苏高考)向 Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水的离子方程式：A
19、l3 3NH 3H2O=Al(OH)33NH ( ) 4(6)(2015全国卷)氯化铝溶液滴入浓 NaOH 溶液中，产生大量白色沉淀( )答案：(1) (2) (3) (4) (5) (6)2向 HCl、MgCl 2、AlCl 3、NH 4Cl 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所示。(假设 Mg2 、Al 3 结合 OH 能力相同)分析图像的变化情况，回答下列问题：(1)H 、Al 3 、Al(OH) 3、NH 四种微粒与 OH 反应的先后顺序依次为 4_。(2)依次写出各阶段的离子方程式： OA：_。 AB：_。 BC：
20、_。 CD：_。答案：(1)H 、Al 3 、NH 、Al(OH) 3 4(2)H OH =H2OAl 3 3OH =Al(OH)3，Mg 2 2OH =Mg(OH)2NH OH =NH3H2O 4Al(OH) 3OH =AlO 2H 2O 23.向 NaOH、Na 2CO3、NaAlO 2溶液中(假设各 1 mol)逐滴加入 HCl 溶液，产生沉淀的物9质的量随 HCl 溶液体积变化的图像如图所示。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23 3 2_。(2)依次写出各阶段的离子方程式： OA：_。 A
21、B：_。 BC：_。 CD：_。答案：(1)OH 、AlO 、CO 、HCO 、Al(OH) 3 2 23 3(2)OH H =H2OAlO H H 2O=Al(OH)3 2CO H =HCO ，HCO H =CO2H 2O23 3 3Al(OH) 33H =Al3 3H 2O铝线规律Al(OH)3有两性，既溶于强酸(H )生成铝盐(Al 3 )，又溶于强碱(OH )生成偏铝酸盐(AlO )，Al(OH) 3、H 、Al 3 、OH 、AlO 是铝的化合物转化关系中最常见的 5 种粒子， 2 2将这 5 种粒子按 pH 由小到大列出线型关系：H Al3 Al(OH)3AlO OH 2我们将这条
22、线型排列称为“铝线” 。这条“铝线”上相邻粒子不反应，不相邻粒子间可以反应。相隔的粒子反应生成处于两个反应粒子中间的粒子(产物水被略去)。相隔越远的粒子越容易发生反应。我们将上述规律称为“铝线规律” ， “铝线规律”有着重要的应用。(1)用于判断粒子间能否大量共存应用“铝线规律” ，可直接判断粒子能否大量共存。例如，H 和 Al3 、OH 和 AlO能大量共存；而 Al3 和 OH 、H 和 AlO 不能大量共存。 2 2(2)用于判断粒子间反应的生成物应用“铝线规律” ，可直接判断相隔的粒子反应后的生成物。例如，H 和 Al(OH)3能反应生成 Al3 ，Al 3 和 AlO 能反应生成 A
23、l(OH)3，OH 和 Al(OH)3能反应生成 AlO 等。 2 2若处于两个粒子中间的粒子不是一个，而是有两个时，该规律仍能成立。例如，H 与AlO 能反应，生成 Al3 或 Al(OH)3或含 Al3 和 Al(OH)3的混合物，Al 3 与 OH 能反应生 210成Al(OH)3或 AlO 或含 Al(OH)3和 AlO 的混合物。 2 2(3)用于判断粒子间反应的先后顺序如向含 Al(OH)3和 AlO 的混合物中加入 H ，与 H 先反应的是 AlO ，所以沉淀量先 2 2增大，后减少；向含 Al3 和 Al(OH)3的混合物中加入 OH ，与 OH 先反应的是 Al3 ，沉淀量依
24、然先增大，后减少。4.(2018江苏高考节选)以高硫铝土矿(主要成分为 Al2O3、Fe 2O3、SiO 2，少量 FeS2和金属硫酸盐)为原料，生产氧化铝并获得 Fe3O4的部分工艺流程如图：向“过滤”得到的滤液中通入过量 CO2，铝元素存在的形式由_(填化学式)转化为_(填化学式)。解析：用 NaOH 溶液碱浸后，Al 2O3、SiO 2溶解，转化为 NaAlO2和 Na2SiO3，通入过量CO2后，NaAlO 2与 CO2反应转化为 Al(OH)3。答案：NaAlO 2 Al(OH) 35(2017江苏高考)铝是应用广泛的金属。以铝土矿(重要成分为 Al2O3，含 SiO2和Fe2O3等
25、杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如图：注：SiO 2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为_。(2)向“过滤”所得滤液中加入 NaHCO3溶液，溶液的 pH_(填“增大” “不变”或“减小”)。(3)“电解”是电解熔融 Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是_。(4)“电解”是电解 Na2CO3溶液，原理如图所示。阳极的电极反应式为_，阴极产生的物质 A 的化学式为_。11(5)铝粉在 1 000 时可与 N2反应制备 AlN。在铝粉中添加少量 NH4Cl 固体并充分混合，有利于 AlN 的制备，其主要原因是_。解析：(1)Al 2O3为两性氧化物
26、，在 NaOH 溶液中会溶解生成 NaAlO2。(2)加入的 NaHCO3与过量的 NaOH 反应，导致溶液的 pH 减小。(3)电解 Al2O3时阳极上生成 O2，O 2会氧化石墨。(4)阳极上 OH 失去电子生成 O2，由 H2O 电离出的 H 可以与 CO 反应生成 HCO 。阴极上23 3H2O 放电生成 H2。答案：(1)Al 2O32OH =2AlO H 2O 2(2)减小 (3)石墨电极被阳极上产生的 O2氧化(4)4CO 2H 2O4e =4HCO O 2 H 223 3(5)NH4Cl 分解产生的 HCl 能够破坏 Al 表面的 Al2O3薄膜6(2014全国卷节选)(1)海
27、水提镁的一段工艺流程如图：浓海水的主要成分如表：离子 Na Mg2 Cl SO24浓度/(gL 1 ) 63.7 28.8 144.6 46.4该工艺过程中，脱硫阶段主要反应的离子方程式为_，产品 2的化学式为_，1 L 浓海水最多可得到产品 2 的质量为_g。(2)采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为_；电解时，若有少量水存在会造成产品镁的消耗，写出有关反应的化学方程式：_。解析：(1)由题给海水的主要成分，脱硫就是除掉 SO ，发生反应：Ca 2 SO =24 24CaSO4；由框图信息知，产品 2 为 Mg(OH)2；1 L 浓海水中含有 Mg2 28.8 g
28、，物质的量为1.2 mol，则最多生成 Mg(OH)2 1.2 mol，质量为 1.2 mol58 gmol1 69.6 g。(2)电12解熔融氯化镁生成氯气和单质镁，若有水存在，则高温下镁与水反应。答案：(1)Ca 2 SO =CaSO4 Mg(OH) 2 69.624(2)MgCl2 MgCl 2 Mg2H 2O Mg(OH)2H 2= = = = =电 解 = = = = =高 温 1从铝土矿中提纯 Al2O3的方法铝土矿的主要成分是 Al2O3，含有的杂质是 Fe2O3和 SiO2，由于 Al2O3具有两性，而杂质 SiO2是酸性氧化物，Fe 2O3是碱性氧化物，因而可设计出两种提纯
29、Al2O3的方案。2从海水中提取镁的方法(1)流程(2)主要化学反应制石灰乳：CaCO3 CaOCO 2、CaOH 2O=Ca(OH)2。= = = = =高 温 沉淀 Mg2 ：Mg 2 2OH =Mg(OH)2。制备 MgCl2：Mg(OH) 22HCl= =MgCl22H 2O。电解 MgCl2：MgCl 2(熔融) MgCl 2。= = = = =通 电 1工业上用铝土矿(主要成分为 Al2O3xH2O、Fe 2O3、SiO 2等)提取纯 Al2O3作 的冶 炼 铝原料，提取时操作过程如图所示，图中操作错误的是( )13A BC D做 一 当 十 谨记：冶炼 Al 的化学方程式为 2A
30、l2O3 4Al3O 2。不能用 AlCl3，因= = = = =电 解 熔 融为 AlCl3是共价化合物，熔融时 AlCl3不导电；不能电解 AlCl3溶液，那样得不到 Al。为了降低 Al2O3的熔点，加入冰晶石。 解析：选 A 由流程图可知，反应得到的滤液为 NaAlO2溶液，加入过量盐酸后得到AlCl3而不是 Al(OH)3沉淀，应通入过量 CO2，操作错误；Al(OH) 3在常温干燥条件下并不发生分解，故操作需要加热，错误。2. 的工艺流程如图所示，下列说法错误的是( )从 海 水 中 提 取 镁A用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富B步骤电解 MgCl2时阴极产生氯气C步骤可将晶体
31、置于 HCl 气体氛围中脱水D上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应做 一 当 十 海水提镁注意 方面4用石灰乳，不用澄清石灰水。从 MgCl2溶液中提取 MgCl26H2O 的操作：加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。用 MgCl26H2O 制 MgCl2时，需通入 HCl 气体抑制 MgCl2水解。冶炼 Mg 不能用 MgO，因为 MgO 熔点比较高。也不能电解 MgCl2溶液，那样得不到Mg。解析：选 B 海水中含有大量的镁元素，A 项正确；电解 MgCl2时，阳极产生 Cl2，B项错误；加热脱水过程中 Mg2 水解生成 Mg(OH)2，为防止 Mg2 水解，应在 HCl 气体氛围中
32、脱水，C 项正确；、分别为化合反应、复分解反应、分解反应，D 项正确。143.某混合溶液中可能含有 HCl、MgCl 2、AlCl 3、NH 4Cl、Na 2CO3、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： AB 段为_； BC 段为_。解析： OA 段是 NaOH
33、溶液中和 HCl；加入过量 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、AlCl 3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。答案：(1)HCl、AlCl 3、NH 4Cl MgCl 2、Na 2CO3(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)Al 3 3OH =Al(OH)3 NH OH =NH3H2O 4考点(三) 用数形结合思想巩固“铝三角” 【多角探明
34、无盲点】学习“铝及其化合物”的相关知识时，接触最多的是含铝化合物的相互转化，以及用图像来描述它们的相互转化关系。为防止出现理解不到位、分析不准确、知识运用不熟练，引入了“铝三角”的概念。 “铝三角”是用来表示 Al3 、Al(OH) 3、AlO 在不同 pH 条件下， 2铝元素的存在形式及其转化关系，根据铝三角可以进行离子共存的判断、Al(OH) 3的制备、物质的鉴别等。1 “铝三角”转化关系15写出上述转化的离子方程式：(1)Al3 与 Al(OH)3之间的转化 。Al3 3NH3H2O= = =Al(OH)3 3NH 4Al 3 3AlO 6H 2O=4Al(OH)3。 2Al 3 3OH
35、 =Al(OH)3。Al(OH) 33H =Al3 3H 2O。(2)Al3 与 AlO 之间的转化 2Al 3 4OH =AlO 2H 2O。 2AlO 4H =Al3 2H 2O。 2(3)AlO 与 Al(OH)3之间的转化 2 。AlO 2 CO2 2H2O= = =Al(OH)3 HCO 3AlO H H 2O=Al(OH)3。 2Al(OH) 3OH =AlO 2H 2O。 22含铝化合物转化关系的应用(1)判断离子共存问题Al 3 与 OH 及 AlO 、CO 、S 2 等弱酸根阴离子因生成沉淀或发生相互促进的水 2 23解反应而不能共存。AlO 与 H 、HCO 以及弱碱阳离子
36、 Al3 、Fe 3 等因生成沉淀或发生相互促进的水 2 3解反应而不能大量共存。(2)鉴别(利用滴加试剂顺序不同，现象不同)向 AlCl3溶液中滴加 NaOH 溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解。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。(3)Al(OH)3的制备用离子方程式表示制取 Al(OH)3的 3 种方法Al 3 3NH 3H2O=Al(OH)33NH 。 4AlO CO 22H 2O=Al(OH)3HCO 。 2 3Al 3 3AlO 6H 2O=4Al(OH)3。 2对点练1下列各组物质的无色溶液，不用其他试剂即可鉴别的是_。NaOH、A
37、lCl 3 NaHCO 3、H 2SO4 NaAlO 2、NaHSO 4 16Na 2CO3、HCl Na 2CO3、NaHCO 3、Ca(OH) 2解析：使用互滴法进行鉴别时，两次操作应产生不同的现象。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。现象不同，可以鉴别。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。NaHSO 4=Na H SO ，溶液显强酸性。向 NaAlO2溶液中滴加 NaHSO4：开始出现
38、白24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。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。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。答案：2实验室可用铝屑、氨水、氢氧化钠溶液、稀硫酸等来制备氢氧化铝，某同学设计了三种实验方案：方案 AlAl 3 Al(OH) 3方案 AlAlO Al(OH) 3 2方案 Error!Al(OH) 3(1)用方案制备 Al(OH)3时使用的药品最好是铝屑、稀硫酸和氨水
39、，不用氢氧化钠代替氨水的原因是_；写出该方案中有关的离子方程式：_。(2)用方案来制备 Al(OH)3时，必须注意_的用量，以防止生成的 Al(OH)3溶解。(3)三种方案中，你认为最好的是_(填标号)，原因是_。解析：分析本题应从 Al(OH)3的两性着手，过量的强酸、强碱均会降低 Al(OH)3的产率，而 Al3 与 AlO 反应制取 Al(OH)3，则不存在该问题，故方案最佳。 2答案：(1)若用 NaOH 溶液沉淀 Al3 ，终点不易控制，因为 Al(OH)3会溶于过量的 NaOH溶液，从而影响 Al(OH)3 的生成量 2Al6H =2Al3 3H 2，Al 3 3NH 3H2O=A
40、l(OH)33NH 4(2)稀硫酸 (3) 药品用量最少，操作最为简单1.可溶性铝盐溶液与 NaOH 溶液反应的图像17操作向可溶性铝盐溶液中逐滴加入 NaOH 溶液至过量向 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离子方程式 Al3 3OH =Al(OH)3、Al(OH)3OH =AlO 2H 2O 2Al3 4OH =AlO 2H 2O、 23AlO Al 3 6H 2O=4Al(OH)3 22偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像操作 向偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过量向稀盐酸中逐滴加入偏铝酸盐溶液至过量现象
41、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离子方程式 AlO H H 2O=Al(OH)3、 2Al(OH)33H =Al3 3H 2OAlO 4H =Al3 2H 2O、 2Al3 3AlO 6H 2O=4Al(OH)3 2对点练3.(2019兴庆区模拟)向 100 mL 0.1 molL1 的 AlCl3溶液中，加入 1 molL1 的NaOH 溶液 V mL 后，再滴加 1 molL1 盐酸。滴加盐酸的体积(横坐标)与生成沉淀的质量(纵坐标)如图所示的关系，则加入的 NaOH 溶液的体积为( )A10 mL B30 mLC40 mL D50 mL18解析：选 D 开始阶段是盐酸和 NaOH 之间的中和反应，根据消耗盐酸的量，知道剩余的 NaOH 的物质的量是 0.01 L1 molL1 0.01 mol，然后沉淀量逐渐增多，发生的是NaAlO2与盐酸之间的反应，即 NaAlO2HClH 2O=Al(OH)3NaCl，Al(OH) 33HCl=AlCl33H 2O，根据各段消耗盐酸的量知道生成的 NaAlO2的物质的量是 0.01 L1 molL1 0.01 mol，根据铝原子守恒，所以 Al3 的物质的量是 0.01 mol，生成 NaAlO2时消
