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铝的重要化合物
【核心素养发展目标】
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－===2AlO＋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
【对点训练1】
1．氧化铝的熔点很高，常用于制造耐火材料，例如制作坩埚。下列操作不能在氧化铝坩埚中进行的是(　　)
A．加热使胆矾失去结晶水 B．加热使高锰酸钾分解
C．加热熔化烧碱 D．加热分解碱式碳酸铜
2．下列说法正确的是(　　)
A．Al2O3难溶于水，不与水反应，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能与所有的酸、碱溶液反应
D．Al2O3能与强酸、强碱溶液反应
3．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
4．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
5．下列关于Al2O3的说法正确的是(　　)
A．Al2O3是金属氧化物，也是两性氧化物
B．Al2O3加热分解为铝和氧气
C．Al2O3结构致密，所以可用铝制容器盛盐酸和NaOH溶液等
D．擦去表面氧化铝的铝条，在酒精灯上灼烧时，熔化的铝滴落下来
6．下列变化不可能通过一步实验直接完成的是(　　)
A．Al(OH)3Al2O3 B．Al2O3Al(OH)3
C．AlAlO D．AlCl3Al(OH)3
7．将a g Fe2O3、Al2O3样品溶解在过量的100 mL 0.05 mol·L－1的盐酸中，然后向其中加入NaOH溶液使Fe3＋、Al3＋刚好完全沉淀，消耗NaOH溶液100 mL，则NaOH溶液的浓度为(　　)
A．0.1 mol·L－1 B．0.2 mol·L－1 C．0.05 mol·L－1 D．无法计算
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－===AlO＋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－===AlO＋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 AlO＋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 AlO＋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
【微点拨】
①既能与强酸反应又能与强碱反应的物质
a．某些单质：Al、Be、Zn、S、Si
b．某些氧化物：Al2O3、BeO、ZnO、SO2、SiO2
c．两性氢氧化物：Al(OH)3、Be(OH)2、Zn(OH)2
d．弱酸的铵盐：CH3COONH4
e．多弱酸的酸式盐：NaHCO3、KHS、KHSO3、NaH2PO4
f．某些酸：H2S、浓H2SO4
g．蛋白质、氨基酸
②Al(OH)3两性在化学实验中的应用
检验与鉴别 用过量NaOH溶液检验Al3＋的存在
用过量NaOH溶液鉴别AlCl3溶液和MgCl2溶液
用互滴法鉴别AlCl3溶液与NaOH溶液或NaAlO2溶液与盐酸
分离与除杂 Mg(Al)：加足量NaOH溶液
Fe2O3 (Al2O3)：加足量NaOH溶液
Mg(OH)2[Al(OH)3]：加足量NaOH溶液
Mg2＋(Al3＋)：加过量NaOH溶液，过滤，再加酸充分溶解
【对点训练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
4．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
5．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
6．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
7．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
8．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
9．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____________
三、 “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－(少量)===Al(OH)3↓
Al(OH)3Al3+ Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
Al3+AlO Al3＋＋4OH－(过量)===AlO＋2H2O
AlOAl3+ AlO＋4H＋(过量)===Al3＋＋2H2O
AlOAl(OH)3 ①2AlO＋CO2(少量)＋3H2O===2Al(OH)3↓＋COAlO＋CO2(过量)＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO
②AlO＋H＋(少量)＋H2O===Al(OH)3↓
Al(OH)3AlO 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OH－、CO、AlO的溶液中，逐滴加入稀盐酸至过量，反应的离子方程式依次为：
a OH－＋H＋===H2O b AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓
c CO＋H＋===HCO d HCO＋H＋===CO2↑＋H2O
e Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
②向含有H＋、Al3＋、NH的溶液中，逐滴加入NaOH溶液至过量，反应的离子方程式依次为：
a H＋＋OH－===H2O b Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
c NH＋OH－===NH3·H2O d Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
3．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少量
过程分析 开始NaOH溶液量少，发生反应AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl，产生白色沉淀；一段时间后当AlCl3完全变成Al(OH)3后，再滴加NaOH溶液，Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O，沉淀溶解 反应的图像
实验现象 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
过程分析 开始NaOH溶液量多，发生反应AlCl3＋4NaOH===NaAlO2＋3NaCl＋2H2O，无白色沉淀产生；一段时间后当NaOH完全变成NaAlO2后，再滴加AlCl3溶液，3NaAlO2＋AlCl3＋6H2O===4Al(OH)3↓＋3NaCl，产生白色沉淀 反应的图像
实验现象 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——开始时盐酸少量
过程分析 开始盐酸量少，发生反应NaAlO2＋HCl＋H2O===Al(OH)3↓＋NaCl，产生白色沉淀；一段时间后当NaAlO2完全变成Al(OH)3后，再滴加盐酸，Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O，沉淀溶解 反应的图像
实验现象 先产生白色沉淀后沉淀消失
②向盐酸中逐滴加入NaAlO2溶液——开始时盐酸过量
过程分析 开始盐酸量多，发生反应NaAlO2＋4HCl===NaCl＋AlCl3＋2H2O，无白色沉淀产生；一段时间后当盐酸完全变成AlCl3后，再滴加NaAlO2溶液，3NaAlO2＋AlCl3＋6H2O===4Al(OH)3↓＋3NaCl，产生白色沉淀 反应的图像
实验现象 开始无现象后出现白色沉淀
【对点训练3】
1．下列各组物质的无色溶液，不用其他试剂即可鉴别的是(　　)
①NaOH、AlCl3　②NaHCO3、H2SO4　③NaAlO2、NaHSO4　④Na2CO3、HCl　⑤Na2CO3、NaHCO3、Ca(OH)2
A．①④ B．②③④ C．①⑤ D．①③④
2．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(　　)
①KOH和Al2(SO4)3 ②稀盐酸和Na2CO3 ③CaCl2和Na2CO3 ④Ba(OH)2和NaHSO4
A．①④ B．②③④ C．①② D．①③
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
5．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：
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(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：_______________________________
四、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+＋2SO
(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SO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
2KAl(SO4)2＋3Ba(OH)2===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓＋K2SO4
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
KAl(SO4)2＋2Ba(OH)2===2BaSO4↓＋KAlO2＋2H2O
【对点训练4】
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
3．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
4．下列变化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＋Al3＋===AlO＋4NH＋2H2O
B．NH4Al(SO4)2溶液中滴加少量NaOH溶液：Al3＋＋NH＋4OH－===Al(OH)3↓＋NH3·H2O
C．向明矾溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液：Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋AlO＋2H2O
D．向NaAlO2溶液中通入足量CO2：2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO
【课时跟踪检测】
1．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
2．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
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．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
5．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
6．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
7．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(　　)
①向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2　 ②向NaAlO2溶液中逐滴加入过量的稀盐酸　
③向AlCl3溶液中逐滴加入过量稀氢氧化钠溶液　 ④向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸
A．①④ B．②③ C．①③ D．③④
8．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
9．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
10．铝热反应常用于冶炼高熔点金属，某小组探究Al粉与Fe3O4发生反应所得黑色固体的成分，实验过程及现象如下，下列说法不正确的是(　　)
A．反应①产生的气体是H2 B．反应②为Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O
C．反应③的白色沉淀是Al(OH)3 D．黑色固体中不含Al和Fe3O4
11．易拉罐的主要成分为铝合金，其中以铝铁合金和铝镁合金最为常见。现取几小块易拉罐碎片进行下列实验，其中实验方案与现象、结论正确的是(　　)
序号 实验方案 现象、结论
A 加入盐酸 产生无色气体，含铝、铁、镁三种元素
B 加入NaOH溶液 有无色气体产生，含有镁、铝两种元素
C 加入盐酸后，所得溶液中再加入少量NaOH溶液 产生白色沉淀，含有镁元素
D 用盐酸溶解并放置一会儿后，加入KSCN溶液 溶液呈血红色，含有铁元素
12．下列由实验现象得出正确结论的是(　　)
选项 实验现象 结论
A 把相同大小的铝片和镁片分别投入相同浓度的NaOH溶液中：铝溶解有气泡产生，而镁没有任何变化 铝的金属性比镁强
B 取一块铝箔，用酒精灯点燃；铝箔只熔化成液体而没有滴落 铝不易燃烧
C 向氯化铵溶液中投入一铝片：铝片上产生大量气泡 该气体是氨气
D 向氯化铝溶液中逐滴滴加NaOH溶液至过量：先产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最后沉淀完全消失 氢氧化铝能溶于强碱溶液
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．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
15．通过观察化学实验现象，分析归纳出正确的结论，是学习化学科学最基本的技能之一。下列由实验现象得出正确结论的是(　　)
选项 实验现象 结论
A 把相同大小的一块铝和镁分别投入相同浓度的NaOH溶液中：铝溶解有气泡放出，而镁没有任何变化 由此得出：铝的金属性比镁强
B 取一块铝箔，用酒精灯点燃：铝箔只熔化成液体而没有脱落 由此得出：铝不易燃烧
C 向氯化铵溶液中投入一铝片：铝片上产生大量气泡 由此得出：该气体是氨气
D 向氯化铝溶液中逐滴滴加NaOH溶液至过量：先产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最后沉淀完全消失 由此得出：氢氧化铝能溶于强碱溶液
16．下列关于铝及其化合物的说法，不正确的是(　　)
A．明矾可用作净水剂和消毒剂 B．利用铝热反应可冶炼高熔点金属
C．铝可用作包装材料和建筑材料 D．氢氧化铝可用作治疗胃酸过多的药物
17．已知X是某金属单质，X、A、B、C含同一种元素，可发生如图转化：
(1)写出下列物质的化学式：X______，A______，B______，C______
(2)写出以下反应的离子方程式：②__________________________________________
④__________________________________________
⑤__________________________________________
18．铁、铝的混合物进行如下实验：
(1)操作X的名称是_____________
(2)气体A是_____________
(3)A与Cl2混合光照可能发生爆炸，生成_______(填化学式)，A在该反应中作为______(填“氧化剂”或“还原剂”)
(4)溶液B中阴离子除OH－外还有____________，溶液D中存在的金属离子为____________
19．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：______________________________________________
【铝的重要化合物】答案
【对点训练1】
1．C。解析：氧化铝能与强酸、强碱反应，用氧化铝材料制作的坩埚不能加热强酸、强碱。
2．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，A项错误；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，B项错误；Al2O3与强酸、强碱反应，与弱碱不反应，C项错误，D项正确。
3．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。
4．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。
5．A。解析：Al2O3属于两性氧化物，A正确；Al2O3熔点高，加热也不分解，B错误；Al2O3既可以与盐酸反应，又能和NaOH反应，C项错误；铝与O2反应生成Al2O3，熔点高，熔化的铝不会滴落下来，D项错误。
6．B。解析：Al(OH)3→Al2O3，氢氧化铝受热反应生成氧化铝和水，可以一步完成，A不符合题意；Al2O3→Al(OH)3，Al2O3难溶于水，应先将Al2O3与酸反应变成Al3＋或与强碱溶液反应生成AlO后，然后加入弱碱或弱酸反应生成Al(OH)3，不可以一步完成，B符合题意；Al和NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2，可以一步完成，C不符合题意；AlCl3→Al(OH)3，氯化铝和氨水反应生成氢氧化铝和氯化铵，可以一步完成，D不符合题意。
7．C。解析：n(HCl)＝0.05 mol·L－1×0.1 L＝0.005 mol，加入NaOH溶液使Fe3＋、Al3＋刚好完全沉淀时，溶液中的溶质只有NaCl，根据氯原子守恒，n(NaCl)＝n(HCl)＝0.005 mol，则n(NaOH)＝n(NaCl)＝0.005 mol，所以c(NaOH)＝＝0.05 mol·L－1。
【对点训练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。
4．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。
5．B。解析：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。
6．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。
7．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。
8．B
9．(1)①②③④⑤⑥⑦　
(2)②③
【对点训练3】
1．D。解析：都使用互滴法，两次操作应产生不同的现象。①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。②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。③NaHSO4===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。④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。⑤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。故①③④是正确的，选D
2．C
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。
5．(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
【对点训练4】
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。
2．C
3．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。
4．C。解析：A项，氨水不能溶解Al(OH)3；B项，NH、Al3＋中Al3＋与OH－先反应；D项，通足量CO2时，应生成HCO。
【课时跟踪检测】
1．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。
2．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。
3．B
4．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。
5．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。
6．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。
7．B。解析：①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；②NaAlO2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；③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；④只会生成H2SiO3沉淀。
8．B。解析：由题图可知Y为NaOH(aq)，N一定是HCl(aq)，M为Al。
9．B。解析：若先用盐酸溶解，Mg、Al均溶解，故先用烧碱溶液溶解，从NaAlO2制备Al(OH)3，若加盐酸不容易控制量的多少，应通入足量的CO2气体。故B项操作步骤为最佳顺序。
10．D。解析：探究Al粉与Fe3O4发生反应所得黑色固体的成分，由实验可知，黑色固体与稀硫酸反应生成气体，且溶液b加KSCN溶液不变色，可知溶液b不含铁离子；黑色固体与NaOH溶液反应无气体，则一定不含Al，溶液a与二氧化碳反应生成白色沉淀为氢氧化铝，则黑色固体中一定含氧化铝。由上述分析可知，黑色固体一定含氧化铝、Fe，一定不含Al，可能含Fe3O4。金属与稀硫酸反应生成H2，故A正确；固体含氧化铝，则反应②为Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O，故B正确；反应③中AlO与二氧化碳反应，可知白色沉淀是Al(OH)3，故C正确；黑色固体中不含Al，可能含Fe3O4，故D错误。
11．D。解析：A项，Al、Fe、Mg与盐酸均反应生成无色气体；B项，Mg与NaOH溶液不反应；C项，Al3＋与少量NaOH溶液反应也生成白色沉淀。
12．D。解析：金属性的强弱可根据金属与酸反应时金属失电子的能力强弱判断，而不是与碱反应，故A错误；没有滴落表明氧化铝的熔点高，故B错误；氯化铵溶液显酸性，与铝反应时放出氢气，故C错误；氯化铝和氢氧化钠溶液反应先生成氢氧化铝白色沉淀，氢氧化铝再和氢氧化钠溶液反应生成可溶性的偏铝酸钠，故D正确。
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．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。
15．D。解析：A项，比较金属性的强弱是利用金属单质与水或酸反应产生H2的快慢程度，错误；B项，由于生成了熔点很高的氧化铝，起到隔绝空气的作用，错误；C项，产生的气体应为H2和NH3的混合气体，错误。
16．A。解析：明矾可以用于净水，但没有消毒作用，水的消毒剂是利用物质的强氧化性，如氯气、高铁酸钠等，故A不正确；由于铝热反应放出大量的热，因此可冶炼高熔点金属，故B正确；铝表面有一层致密的保护膜且具有良好的延展性，可用作包装材料和建筑材料，故C正确；胃酸的成分是盐酸，胃酸过多，可利用氢氧化铝的碱性中和，而且氢氧化铝是弱碱，不会对身体有很大的损伤，所以氢氧化铝可用作治疗胃酸过多的药物，故D正确。
17．(1)Al　Al2O3　NaAlO2　AlCl3
(2)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O
Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O
解析：由X可和酸碱反应且其为金属，则X为Al。
18．(1)过滤　
(2)H2(或氢气)　
(3)HCl　还原剂　
(4)AlO　Fe2＋
解析：(1)加入足量NaOH溶液，Al溶解，Fe不溶解，操作X为过滤。(2)Al与氢氧化钠溶液反应产生氢气，气体A为H2。(3)H2与Cl2反应生成HCl。(4)溶液B中阴离子有OH－、AlO，溶液D中金属离子为Fe2＋。
19．(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。
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