1、1铝及其化合物、铝三角图像问题1、铝（1）物理性质：密度小熔点较低，硬度较小银白色金属。（3）化学性质：跟 O2 及其它非金属反应：常温下，在空气中因生成氧化膜，具有抗腐蚀能力。4Al+3O 2 2Al2O3 点 燃2Al+3S Al2S3 点 燃跟某些氧化物：2Al+Fe 2O3 2Fe+Al2O3 (铝热反应) 跟水反应：2Al+6H 2O 2Al(OH) 3+3H2 (一般不反应，只有氧化膜被破坏后反应)跟酸的反应：2Al+6H + 3Al 3+ + 3H2(常温下，在浓 H2SO4、浓 HNO3 中钝化)跟强碱溶液反应：2Al+2NaOH+2H 2O 2NaAlO 2+3H22、Al
2、2O3(两性氧化物)：白色固体、熔点高（1）跟酸反应：Al 2O3+6H+ 2Al 3+3H2O （2）跟碱反应：Al 2O3+2OH-AlO 2+2H2O3、Al(OH) 3 (两性氢氧化物)Al(OH)3 的两性：Al(OH) 3 + 3H+ Al 3+ + 3H2O Al(OH)3 + OH AlO 2 + 2H2OAl(OH)3 显两性的内在本质是：H 2O + H+ + AlO2- Al(OH)3 Al3+ + 3OH-AA（1）物理性质：白色胶状物质，难溶于水（2）受热分解：2Al(OH) 3 Al2O3+3H2O （3）Al(OH) 3 实验室制法：可溶性铝盐加氨水：Al 3+3
3、NH3H2OAl(OH) 3+3NH4+可溶性偏铝酸盐与弱酸：AlO 2+ H2CO3 +H2O Al(OH) 3+ HCO3 3AlO2- +Al3+6H2O 4Al(OH) 34、铝盐（1）Al 3+与碱溶液反应：Al 3+3OH-Al(OH) 3（碱不足）2Al3+4OH-AlO 2-+2H2O（碱过量）（2）Al 3+水解：Al 3+3H2O Al(OH)3+3H+A（3）明矾：Kal(SO 4)212H2O 是一种复盐。常用作净水剂：因其水解 Al3+3H2O Al(OH)3（胶体）+3H +，能 在 水 中 吸 附 悬 浮 固 体 或 色A素 形 成 沉 淀 ， 从 而 使 水 净
4、 化 ， 这 就 是 胶 体 净 水 的 原 理 。5、 偏 铝 酸 钠（ 1） 与 强 酸 反 应 ： AlO2-+H+H2O Al(OH) 3(酸不足)AlO2-+4H+ Al 3+2H2O（酸过量）（2）与弱酸反应：AlO 2-+ CO2 +2H2O Al(OH) 3+ HCO3-AlO2-+ CO2 +3H2O Al(OH) 3+ CO32-（二）铝及其化合物之间的转化关系CO2+H2OHClAlNaOH+H2O HClAl2O3NaOH HClO2AlCl3NaOHNaOHNaAlO2 Al(OH)3（三）试剂的滴加顺序不同产生的现象不同的反应（1）NaOH 和 AlCl3：向 Al
5、Cl3 溶液中滴加 NaOH 溶液，先出现白色沉淀后消失：Al3+3OH-Al(OH) 3 Al(OH)3+OH-AlO 2-+2H2O向 NaOH 溶液中滴加 AlCl3 溶液，开始无现象后出现白色沉淀：Al3+4OH- AlO 2-+2H2O Al3+3AlO2-+6H2O4Al(OH) 3（2）NaAlO 2 和盐酸：向 NaAlO2 溶液中滴加盐酸，先出现白色沉淀后消失：3NaAlO2+HCl+H2O Al(OH) 3+NaCl Al(OH)3+3H+Al 3+3H2O向盐酸中滴加 NaAlO2 溶液，开始无现象后出现白色沉淀：4HCl+NaAlO2 NaCl+AlCl 3+2H2O
6、AlCl3+3NaAlO2+6H2O4Al(OH) 3+3NaCl（3）Na 2CO3 和盐酸：向 Na2CO3 溶液中滴加盐酸，开始无现象，后产生气泡：Na2CO3+HClNaCl+NaHCO 3 NaHCO3+HClNaCl+H 2O+CO2向盐酸中滴加 Na2CO3 溶液，立即产生气泡： Na2CO3+2HCl2NaCl+H 2O+CO2（4）铝的氢氧化物沉淀的图象： 氢氧化铝沉淀量图象大致可以分为如图六类。图中纵坐标均为 Al(OH)3 沉淀量，横坐标为加入试剂的体积(1)图为向 AlCl3 溶液中滴人 NaOH 溶液(2)图为向 NaOH 溶液中滴入 AlCl3 溶液(3)图为向盐酸
7、酸化了的 AlCl3 溶液中滴入 NaOH 溶液(4)图为向盐酸中加入 NaAlO2 溶液(5)图为向 NaAlO2 溶液中加入盐酸(6)图为向 AlCl3 溶液中滴入 NaAlO2 溶液（四）离子共存问题：4Al3+与 OH-、S 2-、HS -、AlO 2-、CO 32-、HCO 3-因双水解反应或生成沉淀而不能大量共存；AlO 2-与H+、NH 4+、Al 3+、Fe 3+等不能大量共存。（五）两性物质与物质的两性两性物质指即能与酸反应，又能与碱作用生成盐和水的化合物，如 Al2O3、ZnO 、Zn（OH ）2、Al(OH) 3、氨基酸、蛋白质等。物质的两性，如强碱弱酸盐（NaHCO 3
8、、KHS、Na 2HPO4 等） 、弱酸弱碱盐（CH 3COONH4、NH 4HS）等，既能与强酸反应，又能与强碱作用，但只能说这种物质的性质有两性，不能将它们称为两性物质，因为这些化合物不是由本身直接电离出的 H+和 OH-参加反应，并且生成物不全是盐和水。Al 既能与酸作用，又能与强碱溶液反应，但不属于两性物质，也不能说它具有两性，因为 Al 与强碱溶液反应的本质是：2Al+6H 2O2Al(OH) 3+3H2，Al(OH) 3+NaOHNaAlO 2+2H2O，两式相加为：2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO 2+3H2，由以上反应可知：Al 不直接与 NaOH 溶液反应，Al 仍然
9、为金属元素。【归纳】既能与强酸又能与强碱反应的物质：金属单质：Al；两性氧化物：Al 2O3；两性氢氧化物 Al(OH)3；弱酸的酸式盐： NaHCO3、NH 4HCO3 等；弱酸铵盐：(NH 4)2CO3、(NH 4)2S 等。三、典型例题【例 1】将等物质的量的镁和铝相混合，取四份等质量的该混合物分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是( )A3molL HCl B4molL HNO 3 C8mol L NaOH D18mol L H 2SO4【解析】通过比较镁、铝分别与酸碱作用的性质及其定量关系求解令镁、铝各为 lmol，与足量盐酸反应生成(1+1.5)molH 2；与硝酸
10、、浓硫酸反应均不生成 H：；镁不与 NaOH 溶液反应，lmolAl 与足量 NaOH溶液反应生成 1.5molH2答案：A【归纳】这类题只要通过比较镁、铝性质的异同及其定量关系，便可迅速求解注意记住两个定量关系：Mg2H +H 2；AI3 H +OH -1.5 H 2【例 2】今用铝、稀硫酸和氢氧化钠溶液为原料，实验室制备一定量的氢氧化铝分别采用如下化学方程式所表示的两种方法：2A1+3 H2SO4A1 2(SO4)3+ H2 A12(SO4)3+6NaOH2Al(OH) 3+3Na 2SO4。2A1+2NaOH+2H 2O2NaAlO 2+3 H2 2 NaAlO2+ H2SO4+2H2O
11、2Al(OH)3+ Na2SO4(1)请问上述哪一种方法比较节约试剂?(提示：试从每生产 2molAl(OH)3 所耗费的试剂用量予以说明。)5(2)原料相同，请设计一种更为节约试剂的方法( 以方程式表示，并说明其可以最节约试剂的根据)【解析】(1)根据题给的化学方程式中的化学计量数关系，可直接判断第种方法比较节约试剂(2) 根据第种方法生成的 A12(SO4)3 水解显酸性，第种方法生成的 NaAlO2 水解显碱性，让这两种盐溶液相互反应，就可以减少碱和酸的用量，从而设计出第种方法答案： (1)第种方法比较节约试剂从化学方程式看出，同样是制备 2mol 的 AI(OH)3，方法所需原料为：2
12、molAl，3molH2S04，6molNaOH；而方法所需为： 2molAl，l mol H 2SO4，2molNaOH (2)2A1+3 H 2SO4A1 2(SO4)3+ H22A1+2NaOH+2 H 2O2 NaAlO 2+3 H2A1 2(SO4)3+6 NaAlO2+12 H2O8Al(OH) 3+3 Na 2SO4由方程式看出，制备 8mol 的 AI(OH)3，所需原料为： 8molAl，3mol H2SO4，6molNaOH 相当于制备 2molAl(OH)3，所需量为：2molAl，34mol H 2SO4，3 2molNaOH，其用量为最少【归纳】解这类 Al(OH)3
13、 沉淀量题( 包括因滴加顺序不同引起的不同现象)，要注意应用以下“铝三角”定量转化关系：【例 3】下列各组溶液，只要用试管和胶头滴管，不用任何试剂就可以鉴别的是( )AKOH 和 A12(SO4)3 B稀 H2SO4 和 NaHCO3CCaCl 2 和 Na2CO3 DBa(OH) 2 和 NaHSO4【解析】不用任何试剂鉴别两种物质的溶液，若无法从溶液颜色上来鉴别，一般就考虑用不同的试剂滴加顺序、产生不同的实验现象的方法来鉴别A 组：若将 KOH 逐渐滴人 A12(SO4)3 溶液中，则先产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解；若将 A12(SO4)3 逐渐滴人 KOH 溶液中，则先无沉淀，后逐渐产生
14、白色沉淀B 组无论何种滴加顺序，均立即产生气泡C 、D 组无论何种滴加顺序，均立即产生白色沉淀，且始终不溶解答案：A 【归纳】 不用任何试剂，只须利用不同的试剂滴加顺序就能鉴别的两种一组的无色溶液还有：铝盐溶液和 KOH(或 NaOH)；偏铝酸盐和强酸溶液；碳酸盐和较强酸溶液；亚硫酸盐和硫酸(或盐酸)；亚硫酸(或磷酸)和 Ca(OH)2或 Ba(OH)2；AgNO 3 和氨水【例 4】要使 Ba2+、A1 3+、Cu 2+、Mg 2+、Ag +五种离子从溶液中逐一沉淀析出，选用的试剂和加入的顺序是( )AH 2SO4HCl K 2SNaOHCO 26BNaClNa 2SO4Na 2SNH 3H
15、2OHClCNaClNa 2SO4H 2SNaOHCO 2DNa 2SNa 2SO4NaClNaOH HCl【解析】逐项分析每种试剂(包括过量时) 只能沉淀一种离子的选项 A 组：H 2SO4 能沉淀 Ba2+、Ag +两种离子；B 组：加入 Na2S 时，能沉淀 Al3+、Cu 2+两种离子；C 组：能先后分别沉淀Ag+、Ba 2+、Cu 2+、Mg 2+、A1 3+；D 组：加人 Na2S 时，能沉淀 A13+、Cu 2+、Ag +三种离子答案：C【归纳】解这类题要采用符合“逐一沉淀”的筛选方法要注意：在加入强碱溶液时，A1 3+转化为 AlO2-，最后通人 CO2，再把 AlO2-转化为
16、 Al(OH)3 沉淀 【例 5】在托盘天平两边各放一个盛有等质量稀盐酸(各含 nmolHCl)的甲、乙两个烧杯，调节天平达平衡，然后分别投入 a mol Mg、b mol A1 ，充分反应后，天平仍保持平衡(1)若天平两边酸均过量，则甲、乙两边净增重分别为_ 。(2)若天平两边金属均过量，则甲、乙两边产生的 H2 的质量_，所加金属的质量_。(3)若天平两边酸均用完，其中一边金属过量，则过量的金属必为_，这是因为_由此推出天平平衡的条件是(用含 a、b、n 的代数式表示，下同) _。(4)若天平一边酸过量，另一边金属过量，则过量金属必为_，此时满足天平平衡的条件是_【解析】根据天平两边只有“
17、净增重相等” ，才能保持平衡的原理，依题意解答答案：(1)(24 2)a；(27 3)b (2)相等；也相等 (3)A1；生成等量 H2 所需 A1 的质量比 Mg 的要小；24a-n=27b-n(4)A1；(24-2)a=27b-n【例 6】镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积（V）与时间（t）关系如右图。反应中镁和铝的（ ）A物质的量之比为 3：2 B质量之比为 3：2C摩尔质量之比为 2：3 D反应速率之比为 2：3答案：A四、基础训练71、下列物质中，常温下与铝不反应的是（ ）A稀硝酸 B浓硫酸 C盐酸 DCuSO 4 溶液2、铝元素是金属元素，某同学认为铝也有一
18、定的非金属性。下列描述中，你认为能支持该同学观点的是（ ） A铝片能与盐酸反应生成氢气 B氢氧化铝能溶于强碱溶液C氯化铝溶液显酸性 D铝能发生铝热反应3、把 Ba(OH)2 溶液滴入明矾溶液中，使 SO42全部转化成 BaSO4 沉淀；此时铝元素的主要存在形式是（ ）A、Al 3+ B、Al(OH) 3 C、AlO 2 D、Al 3+和 Al(OH)34、下列离子组一定能大量共存的是（ ）A甲基橙呈黄色的溶液中： I、 、 3NO、 aB石蕊呈蓝色的溶液中： a、 2AL、 3、 3HCC含大量 Al3+的溶液中： K、 N、 3、 ID含大量 0H 一的溶液中：23CO、 I、 F、 K5、
19、下列物质中，既可与盐酸反应，又可与氢氧化钠溶液反应的是 （ ） Na 2SiO3；AlCl 3；NH 4HCO3；Al 2O3；NaHSO 4 A B C D答案：1、B 2、B 3、C 4、D 5、D 6、在下图中，横坐标为向一定量的某溶液中加入某种物质的量，纵坐标为生成沉淀的量。从图中，选择适合表中各题要求的序号填入表中8溶液 加（或通入）物质 序号饱和石灰水 通入过量 CO2AlCl 3 溶液 加入过量浓氨水含少量 NaOH 的 NaAlO2 溶液 通入过量 CO2含少量 NaOH 的 NaAlO2 溶液 逐滴加入稀盐酸MgCl 2、AlCl 3 混合溶液 逐滴加入 NaOH 溶液至过量
20、NaOH 溶液 逐滴加入 Al2(SO4)3 溶液至过量稀硫酸溶液 逐滴加入 NaAlO2 溶液至过量含少量盐酸的 AlCl3 溶液 逐滴加入 KOH 溶液至过量答案：A B F D E C F G7、含铝 90的铝合金 15g 与 40mL6molL 盐酸充分反应，合金中其它成分不反应。过滤除去不溶物，并将滤液稀释到 200mL，取出稀释液 l0mL，加入 03molL 的氨水使 Al3+完全沉淀。(1)铝和盐酸反应生成的氢气有多少 L(标准状况)?(2)使 Al3+完全沉淀所需的氨水要多少 mL?答案：（1）1.68L （2）40mL8、有 AlCl3 和 MgCl2 的固体混合物，取一定
21、量的该混合物加水溶解配成溶液，实验测知 Cl-的物质的量为0.70 摩尔，如向该混合溶液中逐滴加入 8.00mol/L 的氢氧化钠溶液（密度为 1.27g/mL） ，加入氢氧化钠溶液的体积(V)和沉淀的质量(m)有右图所示的关系。求：（1）原 NaOH 溶液的质量分数为 。m(g)D EFC 31 34 36VNaOH(mL)100 V(mL)D EFC 31 34 36VNaOH(mL)9（2）AlCl 3 和 MgCl2 的物质的量分别是多少？（3）另取 64.70 克该混合物溶于水，要使沉淀质量最大，需要加入 8.00mol/L 的氢氧化钠溶液多少毫升？答案：（1）25.2 （2）0.1
22、mol 0.2mol （3）175mL 9、将 Mg 和 Al 粉末均匀混合，加入到 100mL 某浓度的硫酸中，产生氢气的体积(标准状况下 )与加入粉末的质量关系如右图所示：(1)硫酸物质的量浓度是 molL- 1 。(2)当硫酸溶液为 350mL ,固体粉末为 33.3g 时,充分反应后产生的气体体积为 L(S.T.P)(3)原固体混合物中 Mg 和 Al 的物质的量之比为 。答案：(1)5 molL - 1 (2)33.6L (3)7:2 五、拓展训练1、某浓度的硝酸与过量铁粉反应时生成了 4.48LN2O 气体（标准状况下） ，若改与铝反应（生成 NO 气体），则最后可溶解的铝的质量是
23、 （ ） A13.5g B9g C27g D8.9g2、铝、铍（Be）及其化合物具有相似的物理、化学性质，如其氯化物分子内键型相同，故其氯化物晶体的熔点都较低。已知反应：BeCl 2+Na2BeO2+2H2O2NaCl+2Be(OH) 2能完全进行，则下列推断中不正确的是（ ） ABe(OH) 2 既能溶于盐酸，又能溶于 NaOH 溶液BBeCl 2 溶液的 pH7，将其蒸干并灼烧后得到的残留物为 BeOD虽然 BeCl2 的水溶液导电性强，但熔融态的 BeCl2 却不能被电解3、把铝粉与 Fe3O4 的混合物，分为两等份。前一份在高温下恰好完全反应，之后将生成物与足量盐酸充分反应；后一份直接
24、加入足量 NaOH 溶液充分反应。前后两种情况下生成的气体在同温同压下的体积比是（ ）A. 1:1 B. 3:4 C. 9:8 D. 4:34、将一定质量的镁和铝的混合物投入 100 mL 盐酸中，固体全部溶解后，向所得溶液中加入 NaOH 溶液，生成沉淀的物质的量与n()/molV(NaOH)/mL0.150.350 2020 24010加入 NaOH 溶液的体积关系如右图所示。若不考虑金属和盐酸反应时 HCl 的挥发，则下列说法正确的是（ ） （双选） A镁和铝的总质量为 9 gB生成的氢气在标准状况下的体积为 11.2LC盐酸的物质的量浓度为 6 mol/LDNaOH 溶液的物质的量浓度
25、为 5 mol/L5、实验室将 9g 铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂。发生铝热反应之后，所得固体中含金属单质为 18g，则该氧化物粉末可能是（ ） （双选）A B 和 C 和 D 和 FeO232FeOMn和 2nO5V23rO25V34FeO6、甲、乙两烧杯中分别装有相同体积、相同 pH 的氨水和 NaOH 溶液，各加入 10mL 01 1molL3LCl溶液，两烧杯中都有沉淀生成。下列判断正确的是（ ） （双选）A甲中沉淀一定比乙中的多 B甲中沉淀可能比乙中的多C甲中沉淀一定比乙中的少 D甲中和乙中的沉淀可能一样多7、已知 Ba(AlO2)2 可溶于水。右图表示的是向 A12(
26、SO4)3 溶液中逐滴加入Ba(OH)2 溶液时，生成沉淀的物质的量 y 与加入 Ba(OH)2 的物质的量 x 的关系。下列有关叙述正确的是（ ）Aab 时沉淀的物质的量：A1(OH) 3 比 BaSO4 多Bc d 时溶液中离子的物质的量：AlO 2 比 Ba2 多Ca d 时沉淀的物质的量：BaSO 4 可能小于 A1(OH)3Dde 时溶液中离子的物质的量：Ba 2 可能等于 OH8、在 MgCl2 和 AlCl2 的混和溶液中滴加某浓度的 NaOH 溶液，生成沉淀的物质的量和加入 NaOH 的物质的量的关系如右图：其中纵坐标表示生成沉淀的物质的量，横坐标表示入 NaOH 的物质的量。在以上过程中，n(Mg2+)/n(Al3+)的关系正确的是 （ ） （双选）An 1/(n2-n1) B2n 4/(n4-2n1)C3n 1/(n3-2n1) D(2n 3-2n4)/(n4-n3)9、将足量的 CO2 不断通入 KOH、Ba(OH) 2、KAlO 2 的混合溶液中，生成沉淀与通入 CO2 的量的关系可表
