1、1第一单元 从铝土矿到铝合金了 解 铝 及 其 重 要 化 合 物 的 制 备 方 法 ， 掌 握 其 主 要 性 质 及 其 应 用 。铝的性质与应用知识梳理1铝的结构和存在形式铝位于元素周期表第 3 周期A 族，原子结构示意图为 。铝元素在地壳中含量丰富，仅次于硅。自然界中的铝全部以化合态存在。2铝的物理性质及用途状态 色泽 密度 熔点 沸点 硬度导电、导热性延展性物理性质固态银白色2.7 gcm3 660.4 2 467较软 很好 良好用途 纯铝用作导线，铝合金用于制备汽车、飞机、生活用品等3.铝的化学性质2Al3Cl 2 2AlCl3= = = = =点 燃 2钝化2Al2OH 2H
2、2O=2AlO 3H 2(用离子方程式表示)； 22AlFe 2O3 Al2O32Fe(铝热反应)。= = = = =高 温 4从铝土矿中提取铝图中步骤的反应原理：Al 2O32NaOH= =2NaAlO2H 2O(用化学方程式表示)；NaAlO 2CO 22H 2O=Al(OH)3NaHCO 3；2Al(OH) 3 Al2O33H 2O；= = = = = 2Al 2O3 4Al3O 2。= = = = =通 电 自我检测1(教材改编)日常生活中有一些铝制炊具，它质轻且坚固耐用，其中的原因是( )A铝很不活泼，不易与其他物质反应B铝虽然很活泼，但是在高温下才能反应C铝制品表面有一层致密的氧化
3、物薄膜，起保护作用D铝制品表面镀有一层铜，可以保护铝解析：选 C。铝尽管很活泼，但由于表面能形成致密的氧化物薄膜，故可用于制作铝制炊具。2判断正误，正确的打“”，错误的打“”。(1)铝与 Fe2O3发生铝热反应后固体物质增重。( )(2)足量铝分别与含 1 mol HCl、1 mol NaOH 的溶液反应，产生相同量的氢气。( )(3)工业上用电解熔融 Al2O3的方法冶炼铝。( )解析：(1)固体质量不变；(2)铝与 HCl、NaOH 分别发生反应：2Al6HCl= =2AlCl33H 2、 2Al2NaOH2H 2O=2NaAlO23H 2，所以产生氢气的物质3的量之比为 13。答案：(1
4、) (2) (3)(1)Mg、Al 在常温下均易在其表面形成致密的氧化膜。(2)常温下，能用铝制容器盛放浓硫酸、浓硝酸的原因是二者能使铝发生“钝化”，而不是铝与浓硫酸、浓硝酸不反应。(3)铝与稀硝酸反应时生成的气体是 NO 而不是 H2。(4)用铝箔包裹的钠与 H2O 反应时既考虑 Na 与 H2O 的反应，又考虑 Al 与 NaOH 溶液的反应。(5)铝热剂(发生铝热反应)铝热剂是铝与金属氧化物的混合物，铝热反应本质上是金属之间的置换反应，所以要遵循金属活动性顺序。例如：CuO 与 Al 能发生铝热反应，而 Al 与 MgO 的混合物不能发生铝热反应。(2015高考山东卷)某化合物由两种单质
5、直接反应生成，将其加入 Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生。下列化合物中符合上述条件的是( )AAlCl 3 BNa 2OCFeCl 2 DSiO 2解析 A铝和氯气反应生成氯化铝，氯化铝和碳酸氢钡溶液反应的离子方程式为Al3 3HCO =Al(OH)3 3CO2。B.氧化钠加入碳酸氢钡溶液中只产生碳酸钡沉淀，没 3有气体产生。C.铁和氯气反应生成氯化铁，不是氯化亚铁。D.二氧化硅和碳酸氢钡溶液不反应。答案 A(1)铝与酸、碱反应的实质是什么？氧化剂是什么？(2)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：(1)铝与
6、酸、碱反应的实质都是 Al Al3 ，2H H2，只不过碱中的 失 3e 得 2e H 来源于水的电离。氧化剂分别为酸和水。(2)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，都是失去电子，化合价升高，均作还原剂，因而铝具有较强的金属性。4题组一 铝的性质与应用1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、电缆解析：选 A。铝在空气中形成致密的氧化膜，保
7、护内层铝不被氧化，B 错；铝能被稀硫酸腐蚀，C 错；铝的导电性不如铜、银，D 错。2某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并放出耀眼的光芒”“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。查阅化学手册知：Al、Al 2O3、Fe、Fe 2O3的熔、沸点数据如下：物质 Al Al2O3 Fe Fe2O3熔点/ 660 2 054 1 535 1 462沸点/ 2 467 2 980 2 750 (1)该同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是该反应放出的热量使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理：_(填“合理”或“不合理”
8、)。(2)设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是_，反应的离子方程式为_。(3)实验室溶解该熔融物，下列试剂中最好的是_(填序号)。A浓硫酸 B稀硫酸C稀硝酸 D氢氧化钠溶液解析：(1)这种解释是合理的，它体现了铝热反应的特点之一放热较多，并且结合了表格中提供的熔点数据。(2)若证明所得块状熔融物中含有金属铝，只要加入 NaOH 溶液即可，因为金属铝与NaOH 溶液反应放出氢气，而铁不与 NaOH 溶液反应，相应的离子方程式为2Al2OH 2H 2O=2AlO 3H2。 2(3)铁铝熔融物在一定条件下能与浓硫酸或稀硝酸反应，但会产生有毒气体，而且消耗酸的
9、量多；熔融物中铁不能与氢氧化钠溶液反应。铁和铝均与稀硫酸反应且产物无污染。答案：(1)合理 (2)NaOH 溶液 2Al2OH 2H 2O=2AlO 3H 2 (3)B 2题组二 铝与酸、碱反应的定量关系3足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是( )A氢氧化钠溶液 B稀硫酸 C盐酸 D稀硝酸5解析：选 A。NaOH 溶液、稀硫酸、盐酸与金属铝反应时，存在关系：2Al2NaOH，2Al3H 2SO4，2Al6HCl，因此等物质的量的 Al 与上述物质反应时，消耗NaOH 的物质的量最少。Al 与稀硝酸反应，生成硝酸铝、NO 和 H2O，得不到 H2。4根据铝的特殊性质
10、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、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_。(4)甲、乙两烧杯中各盛有 100 mL 3 molL1 的盐酸和 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)12，则加入铝粉的质量为_。A5.4 g B3.6 gC2.7 g D1.8 g解
11、析：(1)根据化学方程式：2Al6HCl= =2AlCl33H 2、 2Al2NaOH2H 2O=2NaAlO23H 2得 Al 与 H2的关系式均为 2Al3H 2，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：6HCl3H 2、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，故物质的量浓度之比 c(HCl) c(NaOH) n(HCl)
12、 n(NaOH)31。(4)其反应原理分别为2Al6HCl= =2AlCl33H 2， 2Al2NaOH2H 2O=2NaAlO23H 2。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 13，而题设条件体积比为 12，说明此题投入的铝粉对盐酸来说是过量的，而对于 NaOH 来说是不足的。2Al6HCl= =2AlCl33H 26 mol 3 mol0.3 mol 0.15 molAl 与 HCl 反应生成的 H2为 0.15 mol，则 Al 与 NaOH 反应生成的 H2为 0.15 mol20.3 mol。2Al2NaOH2H 2O=2NaAlO23H 2
13、227 g 3 mol654 g 0.3 mol即投入的铝粉为 5.4 g。答案：(1)11 (2)13 (3)31 (4)A铝与酸、碱反应的定量关系铝分别与盐酸、氢氧化钠溶液反应的原理：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的实质都是 Al Al3 ，所以无 失 3e 论与酸还是与碱反应，Al 与 H2的关系都是 2Al3H 2。若遇到铝与一定量的酸和碱反应的问题时可参考以下思路解决。(1)等量的铝分别与足量盐酸和足量氢氧化钠溶液反应，产生 H2的体积比为 。VHCl（ H2）VNa
14、OH（ H2） 11(2)足量铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生 H2的体积比为 。VHCl（ H2）VNaOH（ H2） 13(3)一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，若产生 H2的体积比为 ”或“”)。明矾可以净水。其净水的原理是 Al3 3H 2OAl(OH) 3(胶体)3H ，Al(OH) 3胶体能吸附水中悬浮杂质形成沉淀而净水。自我检测1(教材改编)下列物质组合中既能和酸反应又能和碱反应的化合物是( )Al Al 2O3 Al(OH) 3 NaHCO 3A BC D解析：选 B。本题中给出的 4 种物质均既能和酸反应又能和碱反应，但 Al 是单质，不是化合物
15、。2下列说法或离子方程式正确的是( )A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BAlCl 3溶液中加入过量稀氨水：Al 3 4NH 3H2O=AlO 4NH 2H 2O 2 4C0.10 molL1 的氨水与 AlCl3溶液发生反应的离子方程式为Al3 3OH =Al(OH)3D新制的氧化铝可溶于氢氧化钠溶液：Al 2O32OH =2AlO H 2O 2解析：选 D。用砂纸仔细打磨过的铝箔在空气中很快生成致密氧化膜，熔化后的液态铝被一层氧化膜包着，并不会滴落下来，A 不正确；氢氧化铝不溶于氨水，B 不正确；NH3H2O 是弱电解质，
16、不能拆成离子形式，C 不正确，B、C 项正确的写法为Al3 3NH 3H2O=Al(OH)3 3NH 。 4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( )AH 2SO4滴入 NaAlO2溶液中10BBa(OH) 2溶液滴入 Al2(SO4)3溶液中CAl 2(SO4)3溶液滴入 NaOH 溶液中D氨水滴入 Al2(SO4)3溶液中解析 将 H2SO4滴入 NaAlO2溶液中，先生成 Al(OH)3沉淀，Al(OH) 3又溶于过量的H2SO4中，A 正确；Ba(OH) 2溶液滴入 Al2(SO4)3溶液中，先生成 BaSO4、Al(OH) 3沉淀，而Al(O
17、H)3又溶于 Ba(OH)2溶液，但 BaSO4不溶解，B 错误；Al 2(SO4)3溶液滴入 NaOH 溶液中，开始由于 OH 过量发生反应：Al 3 4OH =AlO 2H 2O，故开始无沉淀生成，C 错误；氨 2水滴入 Al2(SO4)3溶液中，立即产生 Al(OH) 3沉淀，但沉淀不溶于过量氨水，D 错误。答案 A(1)将上述例题中滴加顺序颠倒，符合题意的选项是哪个？(2)写出上述例题 B 项中 Al2(SO4)3溶液中 SO 完全沉淀时的离子方程式。24答案；(1)C 项符合题意。将 NaAlO2滴入 H2SO4溶液中，由于 H2SO4过量先生成Al2(SO4)3，NaAlO 2再与
18、 Al2(SO4)3反应生成 Al(OH)3沉淀，A 错误；Al 2(SO4)3滴入 Ba(OH)2溶液中，一定生成 BaSO4沉淀，而 BaSO4不溶解，B 错误；NaOH 滴入 Al2(SO4)3溶液中，先生成 Al(OH)3沉淀，Al(OH) 3又溶于过量的 NaOH 溶液中，C 正确；由于 Al(OH)3不溶于过量氨水，Al 2(SO4)3滴入氨水中，立即产生 Al(OH)3沉淀，D 错误。(2)当 SO 完全沉淀时，Al 3 与 OH 的个数之比为 13，Al 3 刚好完全沉淀，故离24子方程式为 3Ba2 6OH 2Al 3 3SO =2Al(OH)33BaSO 4。24铝及其化合
19、物与 H 、OH 的反应规律 H 过 量 Al3 和 H2Al3 和 H2OAl3 和 H2OAl3 和 H2O)Error! OH 过 量题组一 Al 2O3和 Al(OH)3的两性1将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是( )A稀硝酸 B稀盐酸C硝酸铜 D氢氧化钠 解析：选 C。钝化的实质是 Fe、Al 在冷的浓 H2SO4或冷的浓 HNO3作用下其表面被氧化成一层致密的氧化膜。由于铝的氧化物(Al 2O3)是一种两性氧化物，既可与强酸反应，又可与强碱反应，故 A、B、D 三项皆不符合题意，只有 C 选项中的 Cu(NO3)2不与 Al2O3反应，故不可能与钝化的铝条发生
20、反应。112(2016高考上海卷)下列各组混合物，使用氢氧化钠溶液和盐酸两种试剂不能分离的是( )A氧化镁中混有氧化铝B氯化铝溶液中混有氯化铁C氧化铁中混有二氧化硅D氯化亚铁溶液中混有氯化铜解析：选 D。A.MgO 是碱性氧化物与 NaOH 不反应，而 Al2O3是两性氧化物，可以与NaOH 发生反应生成 NaAlO2和 H2O，过滤后洗涤，就得到纯净的 MgO，可用氢氧化钠溶液分离；B.向溶液中加入过量的 NaOH 溶液，氯化铁变为 Fe(OH)3沉淀，氯化铝变为 NaAlO2，过滤，然后向溶液中加入适量的盐酸，当沉淀量达到最大值时，过滤，得到 Al(OH)3，再分别向两种沉淀中加入适量的盐
21、酸溶解，就得到氯化铝溶液，除去了杂质，可用氢氧化钠溶液和盐酸两种试剂分离；C.二氧化硅是酸性氧化物，可以与 NaOH 发生反应，而氧化铁与NaOH 不能发生反应，加入过量的 NaOH，然后过滤洗涤，就得到纯净的氧化铁，可用氢氧化钠溶液分离；D.二者都可以与 NaOH 发生反应，当再向得到的沉淀中加入盐酸时，二者都溶解，不能达到分离、提纯的目的，不可用氢氧化钠溶液和盐酸两种试剂分离。3下列说法正确的是( )AAl 2O3和 MgO 均可与 NaOH 溶液反应B只滴加氨水鉴别 NaCl、AlCl 3、MgCl 2、Na 2SO4四种溶液C氢氧化铝可作胃酸的中和剂 D向 NaAlO2溶液中通入少量
22、CO2制 Al(OH)3的离子方程式：CO2AlO 2H 2O=Al(OH)3HCO 2 3解析：选 C。A 项，MgO 不与 NaOH 溶液反应，错误；B 项，滴加氨水，NaCl 与 Na2SO4溶液均无明显现象，AlCl 3与 MgCl2溶液均有白色沉淀，无法鉴别，错误；D 项，向 NaAlO2溶液中通入少量 CO2制 Al(OH)3的离子方程式应为 CO22AlO 3H 2O=2Al(OH)3CO 2，错误。23含铝杂质的提纯方法归类利用 Al、Al 2O3、Al(OH) 3可溶于强碱的特性，可除去许多物质中的含铝杂质，如(括号内为杂质)(1)Mg(Al)：加足量 NaOH 溶液；(2)
23、Fe2O3(Al2O3)：加足量 NaOH 溶液；(3)Mg(OH)2Al(OH)3：加足量 NaOH 溶液；(4)Mg2 (Al3 )：加过量 NaOH 溶液，过滤，再加酸充分溶解。 题组二 制备 Al(OH)3的最佳途径124用含有少量 Mg 的 Al 片制取纯净的 Al(OH)3，下列操作中最恰当的组合是( )加盐酸溶解 加 NaOH 溶液 过滤 通入过量 CO2生成 Al(OH)3 加盐酸生成 Al(OH)3 加过量氨水生成 Al(OH)3A BC D解析：选 C。2Al2OH 2H 2O=2AlO 3H 2，Mg 和 NaOH 溶液不反应，过滤后向 2NaAlO2溶液中通入过量 CO
24、2生成 Al(OH)3沉淀，再过滤就可得到 Al(OH)3。 5若甲、乙、丙三位同学用规定的药品制备 Al(OH)3。规定必用的药品如下：70%H2SO4溶液 350 g，NaOH 固体 240 g，足量铝屑，水(不能用其他药品)。甲、乙、丙用各自设计的方案制得 Al(OH)3的质量分别是 W1、 W2、 W3。三种实验方案如下：甲：铝加 NaOH 溶液加 H2SO4溶液 W1 g Al(OH)3乙：铝加 H2SO4溶液加 NaOH 溶液 W2 g Al(OH)3丙：Error! W3 g Al(OH)3试回答：(1)从充分利用原料、降低成本和提高产率等因素分析，实验方案最合理的是_。(2)三
25、位同学制得的 Al(OH)3的质量由大到小的顺序是_(用W1、 W2、 W3表示)。解析： n(NaOH) 6 mol， n(H2SO4) 2.5 mol， n(H )240 g40 gmol 1 350 g70%98 gmol 15 mol。甲方案：2Al2OH 2H 2O=2AlO 3H 2 26 mol 6 molAlO H H 2O=Al(OH)3 2过量 5 mol 5 mol因此，甲方案最多制得 5 mol Al(OH)3。乙方案：2Al6H =2Al3 3H 25 mol mol53Al3 3OH =Al(OH)3mol 过量 mol53 53因此，乙方案最多制得 mol Al(
26、OH)3。5313丙方案：2Al6H =2Al3 3H 25 mol mol532Al2OH 2H 2O=2AlO 3H 2 26 mol 6 molAl3 3AlO 6H 2O=4Al(OH)3 2mol 过量 mol53 203因此，丙方案最多制得 mol Al(OH)3。203故 W3 W1 W2。答案：(1)丙方案 (2) W3 W1 W2题组三 有关 Al3 、AlO 的离子反应 26常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )A无色溶液中：ClO 、MnO 、Al 3 、K 4B1.0 molL 1 的 NaAlO2溶液中：Cl 、HCO 、K 、Ca 2 3C在强碱性环境
27、中：AlO 、SiO 、Na 、K 2 23D能使甲基橙显红色的溶液中：NH 、AlO 、Na 、Cl 4 2解析：选 C。A 项中 MnO 为紫红色，ClO 与 Al3 可发生双水解反应；B 项中 4HCO AlO H 2O=Al(OH)3CO 、CO Ca 2 =CaCO3；D 项中酸性条件下 AlO 3 2 23 23不能大量存在。 27(2018莆田高三质检)下列离子方程式书写正确的是( )A向硝酸铝溶液中通入过量氨气：4NH 3Al 3 2H 2O=AlO 4NH 2 4B将铝片打磨后置于 NaOH 溶液中：2Al2OH =2AlO H 2 2C向明矾溶液中加入过量的 Ba(OH)2
28、溶液：Al3 2SO 2Ba 2 4OH =2BaSO4AlO 2H 2O24 2D向 NaAlO2溶液中通入足量 CO2：2AlO CO 23H 2O=2Al(OH)3CO 2 23解析：选 C。A 项，氨水不能溶解 Al(OH)3；B 项，氧元素不守恒；D 项，通入足量 CO2时，应生成 HCO 。 31两性物质的概念辨析两性物质是指既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的化合物，如 Al2O3、Al(OH) 3、氨基酸等。但既能与酸反应又能与碱反应的物质不一定是两性物质，如 NaHCO3是酸式盐。2Al(OH) 3与 Al2O3两性的重要应用(1)用过量 NaOH 溶液检验 Al3 的存在。
29、14(2)用过量 NaOH 溶液鉴别 Al3 和 Mg2 。(3)用互滴法鉴别 Al3 与 OH 、AlO 与 H 。 2(4)用过量 NaOH 溶液和相应酸溶液分离 Al3 与 Mg2 、Fe 3 等离子或分离 MgO、Al 2O3。 数形结合思想理解“铝三角”之间的转化知识梳理1四个基本图像(1)可溶性铝盐溶液与 NaOH 溶液反应的图像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沉淀渐多沉淀最多沉淀渐少沉淀消失无沉淀(有但即溶)出现沉淀沉淀渐多沉淀最多沉淀不消失图像离子方程式Al3 3OH =Al(OH)3，Al(
30、OH)3OH =AlO 2H 2O 2Al3 4OH =AlO 2H 2O， 23AlO Al 3 6H 2O=4Al(OH)3 2(2)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立即产生白色沉淀沉淀渐多沉淀最多沉淀渐少沉淀消失无沉淀(有但即溶)出现沉淀沉淀渐多沉淀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( 2OH)32.四个拓展图像15(1)向 AlCl3溶液中逐滴加入氨水或 Na
31、AlO2溶液至过量，图像如图 1 所示。(2)向 NaAlO2溶液中通入 CO2或逐滴加入 AlCl3溶液至过量，图像如图 2 所示。(3)向 MgCl2、AlCl 3和盐酸的混合溶液(即将 Mg、Al 溶于过量盐酸所得的溶液)中逐滴加入 NaOH 溶液至过量，图像如图 3 所示。(4)向 MgCl2、AlCl 3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)，图像如图 4 所示。自我检测1用离子方程式完成下列三角转化关系中的代表反应：_。_。_。_。_。_。_。16答案：Al 3 3NH 3H2O=Al(OH)33NH 或 Al3 3OH =Al(OH)3
32、 4Al(OH) 33H =Al3 3H 2OAl(OH) 3OH =AlO 2H 2O 2AlO 2H 2OCO 2=Al(OH)3HCO 2 3或 2AlO 3H 2OCO 2=2Al(OH)3CO 2 23AlO 4H =Al3 2H 2O 2Al 3 4OH =AlO 2H 2O 2Al 3 3AlO 6H 2O=4Al(OH)3 22下列各项操作中，不发生“先产生沉淀，然后沉淀又溶解”现象的是( )向饱和碳酸钠溶液中通入过量的 CO2 向 NaAlO2溶液中逐滴加入过量的稀盐酸 向 AlCl3溶液中逐滴加入过量稀氢氧化钠溶液 向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸 A BC D解析：选 C
33、。Na 2CO3与 CO2、H 2O 反应生成 NaHCO3，由于 Na2CO3的溶解度比 NaHCO3的大，因而只会产生 NaHCO3沉淀；NaAlO 2中加入稀盐酸，开始产生白色沉淀 Al(OH)3，当盐酸过量时，Al(OH) 3又溶于盐酸；向 AlCl3溶液中加入 NaOH 溶液开始产生白色沉淀Al(OH)3，当 NaOH 溶液过量时，Al(OH) 3又溶于 NaOH 溶液；只会生成 H2SiO3沉淀。含 Al3 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 、NH 、Mg 2 、Al 3 的混合溶液中逐滴加入 NaOH 溶液，NaOH 先与 H 反
34、应，再与 4Mg2 、Al 3 反应生成沉淀，再与 NH 反应，最后才溶解 Al(OH) 3 沉淀。 4室温下，在 0.2 mol/L Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入 1.0 mol/L NaOH 溶液，实验测得溶液 pH 随 NaOH 溶液体积变化曲线如图，下列有关说法正确的是( )Aa 点时，溶液呈酸性的原因是 Al3 水解，离子方程式为 Al3 3OH Al(OH) 3Bab 段，溶液 pH 增大，Al 3 浓度不变17Cbc 段，加入的 OH 主要用于生成 Al(OH)3沉淀Dd 点时，Al(OH) 3沉淀开始溶解解析 Al 2(SO4)3为强酸弱碱盐，Al 3 水解使溶液显酸性：
35、Al 3 3H 2OAl(OH)33H ，A 错误。ab 段，加入 NaOH 消耗 H ，使 Al3 3H 2OAl(OH) 33H 反应正向进行，Al 3 的浓度减小，B 错误。bc 段，pH 变化不明显，说明 OH 主要用于生成 Al(OH)3沉淀，C 正确。D.cd 过程中，pH 变化较大，说明 NaOH 过量，发生了反应：Al(OH)3NaOH= =NaAlO22H 2O，所以 c 点以后 Al(OH)3开始溶解，D 错误。答案 C(2018安徽四市联考)向一定量的 NaOH 溶液中逐滴加入 AlCl3溶液，生成沉淀 Al(OH)3的量随 AlCl3加入量的变化关系如图所示。则下列离子
36、组在对应的溶液中一定能大量共存的是( )A a 点对应溶液中：K 、Fe 3 、SO 、Cl 24B b 点对应溶液中：Na 、S 2 、NO 、Cl 3C c 点对应溶液中：K 、Ag 、NO 、SO 3 24D d 点对应溶液中：K 、Mg 2 、I 、CO 23解析：选 B。向 NaOH 溶液中逐滴加入 AlCl3溶液时发生反应：Al3 4OH =AlO 2H 2O， 3AlO 6H 2OAl 3 =4Al(OH)3。 a 点时溶液中有大量 2 2OH ，故 Fe3 不能大量存在， c 点时溶质为 NaCl，故 Ag 不能大量存在； d 点对应溶液中溶质为 NaCl 和 AlCl3，CO
37、 与 Mg2 、Al 3 不能大量共存。23有关生成沉淀的量的图像问题的解法一看起点：即加入极少量的 X 物质时，看能否产生沉淀。二看终点：即加入过量的 X 物质时，看所生成的沉淀能否全部消失。 三看拐点：即图像中拐弯的点在 x 轴上的坐标，也就是生成最大沉淀量所需 X 的量与完全溶解这些沉淀所需 X 量的比值。 题组一 “铝三角”之间的转化及应用181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 a b cA Al2O3 NaAlO2 Al(OH)3B AlCl3 Al(OH)3 NaAlO2C Al Al(OH)3 Al2O3D MgCl2 Mg(OH)2 MgO解
38、析：选 C。A、B、D 三项中的转化关系分别为， ，C 项中 Al 不能经一步反应转化为 Al(OH)3。 2某同学研究铝及其化合物的性质时设计了如下两个实验方案：方案：2.7 g Al X 溶液 Al(OH)3沉淀 100 mL稀 盐 酸 NaOH溶 液 方案：2.7 g Al Y 溶液 Al(OH)3沉淀 100 mL NaOH 稀 盐 酸 NaOH 溶液和稀盐酸的浓度均是 3 mol/L，如图是向 X 溶液中加入 NaOH 溶液和向 Y 溶液中加入稀盐酸时产生沉淀的物质的量与加入氢氧化钠溶液和盐酸体积之间的关系，下列说法正确的是( )AX 溶液的溶质为 AlCl3，Y 溶液的溶质为 Na
39、AlO2B b 曲线表示的是向 X 溶液中加入 NaOH 溶液C在 O 点时两方案中所得溶液的物质的量浓度相等D a、 b 曲线表示的反应都是氧化还原反应解析：选 C。A. n(Al)0.1 mol， n(HCl)3 mol/L0.1 L0.3 mol， n(NaOH)3 mol/L0.1 L0.3 mol，根据反应：2Al6HCl= =2AlCl33H 2， 2Al2NaOH2H 2O=2NaAlO23H 2可知，X 为 AlCl3溶液，Y 为 NaAlO2和 NaOH 的混合液，A 错误；B.根据以上分析可知图像中 a 曲线表示向 X 溶液中加入 NaOH 溶液，B 错误；C.在 O 点时
40、，沉淀达到最大，所得溶液中只有氯化钠溶质，向 X溶液和 Y 溶液中分别加入 NaOH 溶液和稀 HCl 的浓度及体积相等，根据原子守恒， O 点时两19方案中所得溶液浓度相等，C 正确；D. a 曲线表示的是氯化铝和氢氧化钠的复分解反应， b曲线表示的是氢氧化钠和偏铝酸钠与盐酸的反应，均不存在化合价的变化，不属于氧化还原反应，D 错误。题组二 铝的相关图像及计算3如图表示 AlCl3溶液与 NaOH 溶液相互滴加过程中微粒的量的关系曲线，下列判断错误的是( )A线表示 Al3 的物质的量的变化B x 表示 AlCl3的物质的量C线表示 Al(OH)3的物质的量的变化D线表示 AlO 的物质的量
41、的变化 2解析：选 B。AlCl 3溶液与 NaOH 溶液混合有两种方式：向 AlCl3溶液中缓慢滴加 NaOH溶液，开始有沉淀生成后沉淀溶解，且生成沉淀与沉淀溶解消耗的 NaOH 的物质的量之比为31，显然符合题意，则 x 表示 NaOH 的物质的量，B 项错误；另一种方式是向 NaOH 溶液中缓慢滴加 AlCl3溶液，开始没有沉淀，后有沉淀生成，与本题图示情况不符。4向 30 mL 1 molL1 的 AlCl3溶液中逐滴加入浓度为 4 molL1 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( )A3 mL B7.5 mLC15 mL D17.
42、5 mL解析：选 B。解法一：把该题的信息转化为图像，用图像法求解，如图所示：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， nAl(OH)30.01 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，二是氢氧化钠过量。当碱的量不足时，则 V(NaOH) L0.007 5 L7.5 mL；当碱过量时，则0.0134V(NaOH) L0.027 5 L27.5 mL。0.034 0.0145下列曲线图与对应的选项相符合的是( )20A向 1 L 浓度
43、均为 0.1 molL1 的 Ba(OH)2、NaAlO 2混合溶液中加入 0.1 molL1的稀 H2SO4B向 1 L 浓度分别为 0.1 molL1 和 0.3 molL1 的 AlCl3、NH 4Cl 的混合溶液中加入 0.1 molL1 的稀 NaOH 溶液C向烧碱溶液中滴加明矾溶液D向 AlCl3溶液中滴加过量氨水解析：选 A。A 项，向 Ba(OH)2和 NaAlO2的混合溶液中加入 H2SO4，发生的反应依次为Ba2 2OH 2H SO =BaSO42H 2O、AlO H H 2O=Al(OH)3、Al(OH)24 233H =Al3 3H 2O，所以加 1 L H2SO4时，
44、Ba(OH) 2反应完全，再加 0.5 L H2SO4时 AlO完全参加反应生成 Al(OH)3沉淀，再加 1.5 L H2SO4时，Al(OH) 3全部溶解，A 正确；B 项， 2向 1 L 浓度分别为 0.1 molL1 和 0.3 molL1 的 AlCl3、NH 4Cl 的混合溶液中加入 0.1 molL1 的 NaOH 溶液，发生的反应依次是 Al3 3OH =Al(OH)3、OH NH =NH3H2O、 Al(OH)3OH =AlO 2H 2O，所以沉淀 Al3 和溶解 Al(OH) 4 23所用 NaOH 的量之比为 31，而图像上的是 11，B 错误；C 项，向烧碱溶液中滴加明矾溶液，发生的反应依次是 Al3
