铝及其化合物推选

铝及其化合物注意1：物质的两性两性的定义：既能与酸(H+)反应，又能与碱(OH-)反应的性质。分析下列物质是否具有两性？(1)AgNO3:AgNO3＋HCl=AgCl↓＋HNO3

AgNO3＋NaOH=AgOH↓＋NaCl(2)

SiO2:SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O

SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O(3)

Al:

2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑提示：

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弱酸弱碱盐：(NH4)2CO3、CH3COONH4、(NH4)2S等；⑤多元弱酸的酸式盐：NaHCO3、KHS、NaHSO3等．既能与酸反应又能与碱溶液反应的物质有哪些？1、4Al+3O2==2Al2O3常温下：加热时：4Al+3O2==2Al2O3

点燃2Al+3Cl2==2AlCl3

点燃2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑

2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑

2Al+3Hg(NO3)2=2Al(NO3)3+3HgAl

O2Cl2稀HClNaOH溶液Hg(NO3)2

溶液Fe2O32Al+Fe2O3==2Fe+

Al2O3高温铝在冷的浓硫酸或冷的浓硝酸中钝化一．铝及其化合物2、3、4、氯化铝AlCl3＋3NH3·H2O==Al(OH)3↓＋3NH4ClAl3+＋3NH3·H2O==Al(OH)3↓＋3NH4+AlCl3＋3NH3·H2O==Al(OH)3↓＋3NH4ClAl3+＋3NH3·H2O==Al(OH)3↓＋3NH4+氨水少量时：过量时：氢氧化钠溶液少量时：过量时：AlCl3＋3NaOH==Al(OH)3↓＋3NaClAl3+＋3OH-==Al(OH)3↓AlCl3＋4NaOH==Na[Al(OH)4]＋3NaClAl3+＋4OH-==[Al(OH)4]-5、四羟基合铝酸钠CO2

过量时：少量时：2Na[Al(OH)4]＋CO2==2Al(OH)3↓＋Na2CO3＋H2O2[Al(OH)4]-＋CO2==2Al(OH)3↓＋CO32-＋H2ONa[Al(OH)4]＋CO2==Al(OH)3↓＋NaHCO3[Al(OH)4]-＋CO2==Al(OH)3↓＋HCO3-稀盐酸

过量时：少量时：Na[Al(OH)4]＋HCl==Al(OH)3↓＋NaCl＋＋H2O[Al(OH)4]-＋H+==Al(OH)3↓＋H2ONa[Al(OH)4]＋4HCl==AlCl3＋NaCl＋4H2O[Al(OH)4]-＋4H+==Al3+＋4H2O二、“铝三角”转化关系1、“铝三角”的反应关系①Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH4＋或Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓②Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O③Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－④[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO3-或2[Al(OH)4]－＋CO2===2Al(OH)3↓＋CO32-＋H2O或[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O⑤[Al(OH)4]－＋4H＋===Al3＋＋4H2O⑥Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－注意酸、碱的强弱及量的关系Al(OH)3的实验室制法注意：在铝盐中加入过量氨水：[Al(OH)4]-＋CO2==Al(OH)3↓＋HCO3-Al3+＋3NH3·H2O==Al(OH)3↓＋3NH4+或在铝酸盐中通入过量二氧化碳：向明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液，生成沉淀的种类和物质的量情况如何？2、“铝三角”转化的量的关系近年来有关分段函数或图象分析的试题出现频率很高，对于这类题的分析方法，需要掌握三点：

Al(OH)3＋OH－=[Al(OH)4]－拐点D代表最大沉淀量时消耗NaOH溶液体的体积。(1)向AlCl3溶液中滴入NaOH溶液以Al(OH)3沉淀的图象为例进行分析：①分段函数或图象表示的化学原理；②取值范围或纵、横坐标的意义；③界点或拐点的意义。A―→B：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓B―→C：在50mLbmol·L－1的AlCl3溶液中加入50mLamol·L－1NaOH溶液。(1)当a≤3b时，生成Al(OH)3沉淀的物质的量为_______。(2)当a、b满足________条件时，无沉淀产生。(3)当a、b满足________条件时，先有沉淀生成，后又有部分沉淀溶解，此时Al(OH)3的质量为________g。典型例题AlCl3＋4NaOH==Na[Al(OH)4]＋3NaCl逐滴加入NaOH溶液至过量Al(OH)3的实验室制法(5)MgCl2、AlCl3的混合液3molOH－，生成0.最大量时，再加入NaOH，Al(OH)3＋NaOH===Na[Al(OH)4]，而二、“铝三角”转化关系氧化铝是两性氧化物，既能与酸反应，也能与碱反应。则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是最大量时，再加入NaOH，Al(OH)3＋NaOH===Na[Al(OH)4]，而05molAl(OH)3，生成0.（2）氧化铝溶于NaOH溶液的离子方程式：解析已知：n(AlCl3)＝0.C．向NH4Al(SO4)2溶液中滴加NaOH溶液Na[Al(OH)4]＋HCl==2[Al(OH)4]-＋CO2==【探究二】实验方案：铝镁合金在50mLbmol·L－1的AlCl3溶液中加入50mLamol·L－1NaOH溶液。(1)当a≤3b时，生成Al(OH)3沉淀的物质的量为_______。(2)当a、b满足________条件时，无沉淀产生。(3)当a、b满足________条件时，先有沉淀生成，后又有部分沉淀溶解，此时Al(OH)3的质量为________g。典型例题a≥4b3b<a<4b3.9(4b－a)

(2)向Na[Al(OH)4]溶液中滴加盐酸Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O拐点D代表最大沉淀量时消耗稀盐酸液的体积。A―→B：[Al(OH)4]－＋H＋=Al(OH)3↓＋H2OB―→C：

若在含1molNa[Al(OH)4]的溶液加入含xmolHCl的稀盐酸，请讨论x的取值与生成Al(OH)3沉淀质量的关系。1、判断正误：（1）为将碱洗槽液中的铝(Na[Al(OH)4])以沉淀形式回收，最好向槽液中加入稀HNO3。（2）氧化铝溶于NaOH溶液的离子方程式：Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－。×√（3）向AlCl3溶液中滴加氨水，产生白色沉淀；再加入过量NaHSO4溶液，沉淀消失。√训练巩固2．下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是(

)A．铝在常温下不能与氧气反应B．铝不能与氯气反应C．铝既能溶于酸，又能溶于碱溶液D．氧化铝只能与酸反应，不能与碱反应解析：铝在常温下与空气中的氧气反应，在表面形成一层致密的氧化膜；铝与氯气反应生成氯化铝；氧化铝是两性氧化物，既能与酸反应，也能与碱反应。答案：C3．相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多的是A．Al2O3

B．Al(OH)3

C．AlCl3D．Al解析：四个选项中各种物质与NaOH溶液反应最终均生成Na[Al(OH)4]，相同质量的四种物质中D项Al的物质的量最多，消耗碱量最多。答案：D4．下列各种物质既能与强酸溶液反应又能与强碱溶液反应的是①Al

②AlCl3

③Na[Al(OH)4]

④Al(OH)3

⑤Al2O3

⑥NaHCO3A．①②③④⑤⑥ B．①③④⑤

C．④⑤ D．①④⑤⑥解析：

“√”表示能反应，“×”表示不反应①Al②AlCl3③Na[Al(OH)4]④Al(OH)3⑤Al2O3⑥NaHCO3强酸√×√

√√√

强碱√√

×√

√√答案：D5．铝在人体内积累可使人慢性中毒，世界卫生组织将铝确定为食品污染源之一而加以控制。铝在下列使用场合须加以控制的是①制铝锭②制易拉罐③制电线电缆④制牙膏皮⑤用明矾净水⑥制炊具⑦用明矾和苏打作食物膨化剂⑧用Al(OH)3制成药片治胃病⑨制防锈油漆A．①②④⑤⑥⑦⑧ B．②⑤⑥⑦⑧C．②④⑤⑥⑦⑧ D．③④⑤⑥⑦⑧解析：制铝锭、电线电缆、防锈油漆等不易进入人体，故不是食品铝污染源。答案：CHCO3-＋H＋=CO2↑＋H2OAl(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O产生CO2，气压增大，加重胃穿孔

7．等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加等质量的铝，生成氢气的体积比为5∶6。则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是

A．甲、乙中都是铝过量B．甲中铝过量、乙中碱过量C．甲中酸过量、乙中铝过量D．甲中酸过量、乙中碱过量解析：由反应：2Al＋3H2SO4

===Al2(SO4)3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，可知：等物质的量的铝完全反应生成相同量的氢气，等物质的量的硫酸和氢氧化钠与足量铝反应放出氢气的体积比为2∶3。所以A、C、D是不可能的。答案：B8、下列图象中，纵坐标为沉淀物的物质的量，横坐标为某溶液中加入反应物的物质的量，按题意将相应的字母序号填入表中的顺序为

溶液加入物质图象序号(1)氯化铝溶液加入过量氨水(2)饱和石灰水通入过量CO2气体(3)含少量NaOH的四羟基合铝酸钠溶液通入过量CO2气体(4)含少量NaOH的四羟基合铝酸钠溶液逐滴加入稀盐酸(5)MgCl2、AlCl3的混合液逐滴加入NaOH溶液至过量(1)氯化铝溶液中加入过量的氨水，开始时生成氢氧化铝沉淀：AlCl3＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH4Cl，氨水呈弱碱性，过量时沉淀不溶解，图象③符合；HCO3-＋H＋=CO2↑＋H2O(5)MgCl2、AlCl3的混合液05mol，所以n{Na[Al(OH)4]}∶n[Al(OH)3]＝1∶1。AgNO3＋NaOH=AgOH↓＋NaCl(2)当a、b满足________条件时，无沉淀产生。(1)欲计算Mg的质量分数，该实验中如果用空气代替O2，空气中N2、CO2会与Mg反应，对实验造成影响。胃穿孔患者胃酸过多时，医生则禁止其服用小苏打，原因是_______________________________________。(5)MgCl2、AlCl3的混合液NaOH溶液体的体积。解析：制铝锭、电线电缆、防锈油漆等不易进入人体，Na[Al(OH)4]8、下列图象中，纵坐标为沉淀物的物质的量，横坐标为某溶液中加入反应物的物质的量，按题意将相应的字母序号填入表中的顺序为

溶液加入物质图象序号(1)氯化铝溶液加入过量氨水(2)饱和石灰水通入过量CO2气体(3)含少量NaOH的四羟基合铝酸钠溶液通入过量CO2气体(4)含少量NaOH的四羟基合铝酸钠溶液逐滴加入稀盐酸(5)MgCl2、AlCl3的混合液逐滴加入NaOH溶液至过量(2)开始时发生的反应为CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O，生成沉淀，当CO2过量时继续反应：CaCO3＋CO2＋H2O=Ca(HCO3)2，沉淀溶解，且生成沉淀和溶解沉淀所消耗的CO2的物质的量相等，图象②符合；8、下列图象中，纵坐标为沉淀物的物质的量，横坐标为某溶液中加入反应物的物质的量，按题意将相应的字母序号填入表中的顺序为

溶液加入物质图象序号(1)氯化铝溶液加入过量氨水(2)饱和石灰水通入过量CO2气体(3)含少量NaOH的四羟基合铝酸钠溶液通入过量CO2气体(4)含少量NaOH的四羟基合铝酸钠溶液逐滴加入稀盐酸(5)MgCl2、AlCl3的混合液逐滴加入NaOH溶液至过量(3)开始时，CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2O，无沉淀生成，当NaOH全部转化为Na2CO3后，再通入CO2发生反应：2[Al(OH)4]－＋CO2===2Al(OH)3↓＋CO＋H2O，有沉淀生成，CO2过量时，沉淀不溶解，图象④符合；8、下列图象中，纵坐标为沉淀物的物质的量，横坐标为某溶液中加入反应物的物质的量，按题意将相应的字母序号填入表中的顺序为

溶液加入物质图象序号(1)氯化铝溶液加入过量氨水(2)饱和石灰水通入过量CO2气体(3)含少量NaOH的四羟基合铝酸钠溶液通入过量CO2气体(4)含少量NaOH的四羟基合铝酸钠溶液逐滴加入稀盐酸(5)MgCl2、AlCl3的混合液逐滴加入NaOH溶液至过量(4)开始加盐酸时，HCl＋NaOH===NaCl＋H2O，不产生沉淀，当NaOH全部转化为NaCl后，再加盐酸：HCl＋Na[Al(OH)4]===Al(OH)3↓＋NaCl＋H2O，有沉淀生成，当盐酸过量时，沉淀Al(OH)3溶解，图象⑤符合；8、下列图象中，纵坐标为沉淀物的物质的量，横坐标为某溶液中加入反应物的物质的量，按题意将相应的字母序号填入表中的顺序为

溶液加入物质图象序号(1)氯化铝溶液加入过量氨水(2)饱和石灰水通入过量CO2气体(3)含少量NaOH的四羟基合铝酸钠溶液通入过量CO2气体(4)含少量NaOH的四羟基合铝酸钠溶液逐滴加入稀盐酸(5)MgCl2、AlCl3的混合液逐滴加入NaOH溶液至过量(5)开始时，发生反应：MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl，AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl，有沉淀生成，当沉淀达到最大量时，再加入NaOH，Al(OH)3＋NaOH===Na[Al(OH)4]，而Mg(OH)2不与NaOH反应，所以沉淀不会全部溶解，图象①符合。8、下列图象中，纵坐标为沉淀物的物质的量，横坐标为某溶液中加入反应物的物质的量，按题意将相应的字母序号填入表中的顺序为

溶液加入物质图象序号(1)氯化铝溶液加入过量氨水(2)饱和石灰水通入过量CO2气体(3)含少量NaOH的四羟基合铝酸钠溶液通入过量CO2气体(4)含少量NaOH的四羟基合铝酸钠溶液逐滴加入稀盐酸(5)MgCl2、AlCl3的混合液逐滴加入NaOH溶液至过量③②④⑤①9．向X的溶液中，加入Y试剂，产生的沉淀示意图如右图所示情形的是(注意线段的斜率)(

)A．向NaOH和Ca(OH)2的混合液中通入CO2B．向HCl和AlCl3的混合液中滴加NaOH溶液C．向NH4Al(SO4)2溶液中滴加NaOH溶液D．向NH4Cl和MgCl2的混合液中滴加NaOH溶液C10．如图，在Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中，滴加NaOH溶液，当滴入50mLNaOH溶液时沉淀量达到最大值，当滴入60mL以后，沉淀量保持不变。则原混合液中Al3＋与Mg2＋的物质的量之比为A．1∶2B．1∶1C．2∶1 D．3∶1答案：B11、等质量的两份铝粉分别与足量的稀H2SO4和NaOH溶液反应，生成的氢气的体积在相同状况下大小关系是(

)A．前者多B．后者多

C．一样多D．都有可能解析由两个化学方程式：2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑可知：等质量的Al不论与NaOH溶液还是与稀硫酸反应产生H2的量在相同状况下是一样的。答案C12、向100mL1mol·L－1的AlCl3溶液中加入70mL5mol·L－1NaOH溶液，充分反应后，则铝元素以两种形式存在，其物质的量之比为________。解析已知：n(AlCl3)＝0.1L×1mol·L－1＝0.1mol，n(NaOH)＝0.07L×5mol·L－1＝0.35mol。解法1：用常规分析法——逐步分析计算先将所有的0.1molAl3＋完全沉淀，消耗0.3molOH－，生成0.1molAl(OH)3沉淀。过量的0.05molOH－又溶解0.05molAl(OH)3，生成0.05mol[Al(OH)4]－。所以n{Na[Al(OH)4]}∶n[Al(OH)3]＝－0.05)mol＝1∶1解法2：从反应物总量及方程式性质方面考虑——总方程式法：n(AlCl3)＝0.1mol，n(NaOH)＝0.35mol，则n(AlCl3)∶n(NaOH)＝2∶7按此值写出化学方程式：2Al3＋＋7OH－===x[Al(OH)4]－＋(2－x)Al(OH)3利用电荷守恒解得：x＝1所以n{Na[Al(OH)4]}∶n[Al(OH)3]＝1∶1解法3：运用学科规律——守恒法充分反应后溶液为NaAlO2和NaCl.利用电荷守恒得n(Na＋)＝n[Al(OH)4]－＋n(Cl－)，即n[Al(OH)4]－＝n(Na＋)－n(Cl－)＝0.35mol－0.3mol＝0.05mol。又根据铝元素守恒n(Al3＋)＝n[Al(OH)3]＋n[Al(OH)4]－，即n[Al(OH)3]＝n(Al3＋)－n[Al(OH)4]－＝0.1mol－0.05mol＝0.05mol，所以n{Na[Al(OH)4]}∶n[Al(OH)3]＝1∶1。答案1∶113、铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。某研究性学习小组的三位同学，为测定某含镁3%～5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数，设计下列三种不同实验方案进行探究。填写下列空白：利用NaOH溶液溶解铝，余下为Mg。合金质量5.4g，Al的最小质量为5