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1、第三章第三章 金属及其氧化物金属及其氧化物 第四课时第四课时 铝及其化合物铝及其化合物高三化学第一轮复习高三化学第一轮复习【知识精讲】1 1、铝、铝（1 1）铝的结构和存在）铝的结构和存在 铝位于元素周期表第三周期铝位于元素周期表第三周期A族，原子结构示意图为族，原子结构示意图为 。铝元素。铝元素 在地壳中含量丰富，仅次于硅，是地壳中含量最多的金属元素。自然界在地壳中含量丰富，仅次于硅，是地壳中含量最多的金属元素。自然界 中的铝全部以化合态存在；镁位于元素周期表中第三周期第中的铝全部以化合态存在；镁位于元素周期表中第三周期第A A族。族。（2）金属铝的物理性质）金属铝的物理性质 【知识精讲】（
2、3）金属铝的化学性质）金属铝的化学性质 图中有关反应的化学方程式或离子方程式：图中有关反应的化学方程式或离子方程式：2Al3Cl2 2AlCl3【知识精讲】2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2 2AlFe2O3 Al2O32Fe(铝热铝热反反应应)2 2、氧化铝、氧化铝（1）物理性质：白色固体，难溶于水，有很高的熔点。）物理性质：白色固体，难溶于水，有很高的熔点。（2）化学性）化学性质质 两性氧化物两性氧化物【知识精讲】3 3、氢氧化铝、氢氧化铝（1）物理性）物理性质质 白色胶状不溶于水的固体，有白色胶状不溶于水的固体，有较较强强的吸附性。的吸附性。（2）化学性）化学性质质(用化学方
3、程式表示用化学方程式表示)Al(OH)3的的电电离方程式离方程式为为 两性氢氧化物两性氢氧化物 受受热热分解：分解：2Al(OH)3 Al2O33H2O。【知识精讲】（3）制）制备备 向向铝盐铝盐中加入氨水，离子方程式中加入氨水，离子方程式为为Al33NH3H2O=Al(OH)33NH4+。NaAlO2溶液中通入足量溶液中通入足量CO2，离子方程式，离子方程式为为 AlO2CO22H2O=Al(OH)3HCO3。NaAlO2溶液与溶液与AlCl3溶液混合：溶液混合：3AlO2Al36H2O=4Al(OH)3。4 4、常见的铝盐、常见的铝盐（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
4、复盐。）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）明矾的化学式为KAl(SO4)212H2O，它是无色晶体，可溶于水，水溶液，它是无色晶体，可溶于水，水溶液 pH7。明矾可以净水，其净水的原理是。明矾可以净水，其净水的原理是Al33H2O Al(OH)3(胶体胶体)3H，Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水。胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水。【方法精讲】1 1、铝的两性、铝的两性（1）铝与酸、碱反应生成）铝与酸、碱反应生成H2的量的关系的量的关系 铝与酸、碱反应的化学方程式分别为：铝与酸、碱反应的化学方程式分别为：2Al6HCl=2AlCl33H2 2
5、Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。从化学方程式可以看出从化学方程式可以看出Al与酸、碱反应时生成与酸、碱反应时生成H2的实质都是的实质都是Al Al3，所以无论与酸还是与碱反应，所以无论与酸还是与碱反应，Al与与H2的关系都是的关系都是2Al3H2。等量等量铝铝分分别别与足量与足量盐盐酸和酸和氢氢氧化氧化钠钠溶液反溶液反应应，产产生生氢氢气体气体积积比比 1 1。足量的足量的铝铝分分别别与等物与等物质质的量的的量的盐盐酸和酸和氢氢氧化氧化钠钠溶液反溶液反应应，产产生生氢氢气的体气的体积积比比 1 3。【方法精讲】一定量的一定量的铝铝分分别别与一定量的与一定量的盐盐酸和酸和氢氢氧化氧
6、化钠钠溶液反溶液反应应，产产生生氢氢气的体气的体积积比比 ，则则必定是：必定是：a、铝铝与与盐盐酸反酸反应时应时，铝过铝过量而量而盐盐酸不足；酸不足；b、铝铝与与氢氢氧化氧化钠钠反反应时应时，铝铝不足而不足而氢氢氧化氧化钠过钠过量。解量。解题时应题时应充分利用上述充分利用上述 过过量关系。量关系。（2）铝铝的的这这种既能与酸种既能与酸(非氧化性酸非氧化性酸)又能与又能与强强碱反碱反应产应产生生H2的性的性质质常作常作为为推断推断 题题的的“题题眼眼”。2 2、利用、利用“含铝化合物的转化关系含铝化合物的转化关系”解答问题的策略解答问题的策略（1）Al3、AlO、Al(OH)3的转化关系的转化关
7、系【知识精讲】（2）应用）应用 制取制取Al(OH)3：Al33NH3H2O=Al(OH)33NH4+或或AlO2 CO22H2O=Al(OH)3HCO3 判断离子共存判断离子共存问题问题：Al3与与OH及及AlO2、CO32、S2等弱酸根阴离子或等弱酸根阴离子或AlO2与与H、HCO3以以 及弱碱阳离子及弱碱阳离子Al3、Fe3等因生成沉淀或等因生成沉淀或发发生相互促生相互促进进的水解反的水解反应应而不能而不能 大量共存。大量共存。鉴别鉴别(利用滴加利用滴加试剂顺试剂顺序不同，序不同，现现象不同象不同)：A、向、向AlCl3溶液中滴加溶液中滴加NaOH溶液，先溶液，先产产生白色沉淀，后沉淀溶
8、解。生白色沉淀，后沉淀溶解。B、向、向NaOH溶液中滴加溶液中滴加AlCl3溶液，开始无明溶液，开始无明显现显现象，后象，后产产生白色沉淀，生白色沉淀，沉淀不溶解。沉淀不溶解。【知识精讲】分离提分离提纯纯：A、利用、利用Al能溶于能溶于强强碱溶液，分离碱溶液，分离Al与其他金属的混合物。与其他金属的混合物。B、利用、利用Al2O3能与能与强强碱溶液反碱溶液反应应，分离，分离Al2O3与其他金属氧化物。与其他金属氧化物。C、利用、利用Al(OH)3能与能与强强碱溶液反碱溶液反应应，分离，分离Al3与其他金属阳离子。与其他金属阳离子。3 3、数形结合解答、数形结合解答Al(OH)Al(OH)3 3
9、的图像题的图像题（1 1）四个基本）四个基本图图像像 可溶性可溶性铝盐铝盐溶液与溶液与NaOH溶液反溶液反应应的的图图像：像：【知识精讲】【知识精讲】偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像：偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像：【知识精讲】（2）拓展图像）拓展图像 向向AlCl3溶液中逐滴加入氨水或溶液中逐滴加入氨水或NaAlO2溶液至过量，图像如图溶液至过量，图像如图1所示。所示。向向NaAlO2溶液中逐滴加入溶液中逐滴加入AlCl3溶液或通入溶液或通入CO2至过量，图像如图至过量，图像如图2所示。所示。【知识精讲】向向MgCl2、AlCl3和盐酸的混合溶液和盐酸的混合溶液(即将即将Mg、Al溶于过量盐酸所得
10、的溶液溶于过量盐酸所得的溶液)中逐滴滴入中逐滴滴入NaOH溶液至过量，图像如图溶液至过量，图像如图3所示。所示。向向MgCl2、AlCl3混合溶液中先加入混合溶液中先加入NaOH溶液，后加入盐酸溶液，后加入盐酸(NaOH与盐酸与盐酸 的物质的量浓度相等的物质的量浓度相等)，沉淀图像如图，沉淀图像如图4所示。所示。【典例精讲】【例例1 1】甲、乙、丙三种物质均含有铝元素，在溶液中的转化关系如图所示。甲、乙、丙三种物质均含有铝元素，在溶液中的转化关系如图所示。下列说法正确的是下列说法正确的是 （）A若甲是若甲是Al，丙是，丙是Al(NO3)3，则乙一定是，则乙一定是NaAlO2B若甲是若甲是Al2
11、O3，丙是，丙是NaAlO2，则乙一定是，则乙一定是Al(NO3)3C若甲是若甲是Al(NO3)3，丙是，丙是NaAlO2，则乙一定是，则乙一定是Al(OH)3D若甲是若甲是Al(OH)3，丙是，丙是Al(NO3)3，则乙一定是，则乙一定是NaAlO2【答案】【答案】C【解析】【解析】A若甲是若甲是Al，丙是，丙是Al(NO3)3，则甲变为乙只要加入强碱即可，乙，则甲变为乙只要加入强碱即可，乙可能是可能是NaAlO2，也可能是，也可能是K AlO2，错误；，错误；B若甲是若甲是Al2O3，丙是，丙是NaAlO2，则甲变为乙只要加入强酸即可，乙可能是，则甲变为乙只要加入强酸即可，乙可能是Al(N
12、O3)3AlCl3等，不一定等，不一定 是是Al(NO3)3，错误；，错误；C若甲是若甲是Al(NO3)3，Al(NO3)3直接变为丙是直接变为丙是NaAlO2，应，应该加入强碱，甲该加入强碱，甲Al(NO3)3先变为乙，乙再产生先变为乙，乙再产生NaAlO2，乙只能是，乙只能是Al(OH)3，正确；正确；D若甲是若甲是Al(OH)3，丙是，丙是Al(NO3)3，则乙可能是，则乙可能是NaAlO2，也可能是，也可能是Al2O3，错误。，错误。【典例精讲】【典例精讲】【例【例2】室温下，在】室温下，在0.2 mol/LAl2(SO4)3溶液中，逐滴加入溶液中，逐滴加入1.0 mol/LNaOH溶
13、液，溶液，实验测得溶液实验测得溶液pH随随NaOH溶液体积变化曲线如下图，下列说法正确的溶液体积变化曲线如下图，下列说法正确的 是是 （）Aa点，离子方程式为：点，离子方程式为：Al3+3OH-=Al(OH)3Bab段，溶液段，溶液pH增大，促进了氢氧化铝的碱式电离增大，促进了氢氧化铝的碱式电离Cbc段，加入的段，加入的OH主要用于生成主要用于生成Al(OH)3沉淀沉淀Dd点时，点时，Al(OH)3沉淀开始溶解沉淀开始溶解【答案】【答案】C【解析】【解析】A.由于硫酸铝为强酸弱碱盐，水溶液呈酸性，故由于硫酸铝为强酸弱碱盐，水溶液呈酸性，故a点是氢离子和氢点是氢离子和氢氧根离子反应，故选项氧根离
14、子反应，故选项A离子方程式错误；离子方程式错误；B.a-b段发生反应为氢离子和氢段发生反应为氢离子和氢氧根离子反应生成水，由于消耗溶液的氧根离子反应生成水，由于消耗溶液的H+，使，使c(H+)减小，因此溶液的减小，因此溶液的pH增大，促进了氢氧化铝的酸式电离，抑制碱式电离，选项增大，促进了氢氧化铝的酸式电离，抑制碱式电离，选项B错误；错误；C.b-c段段加入氢氧根离子，主要是铝离子和氢氧根结合成氢氧化加入氢氧根离子，主要是铝离子和氢氧根结合成氢氧化 铝，所以选项铝，所以选项C正正确；确；D.c点后点后pH发生突变，是由于氢氧化钠过量，氢氧化铝与过量的发生突变，是由于氢氧化钠过量，氢氧化铝与过量
15、的NaOH发生反应，使发生反应，使Al(OH)3沉淀开始溶解，生成偏铝酸钠，碱性较强，而沉淀开始溶解，生成偏铝酸钠，碱性较强，而d点点pH大于大于10，氢氧化钠远远过量，溶液为偏铝酸钠和，氢氧化钠远远过量，溶液为偏铝酸钠和NaOH的混合溶液，的混合溶液，选项选项D错误。错误。【典例精讲】1下列操作所得物质为纯净物的是下列操作所得物质为纯净物的是 （）A将一块带有氧化膜的铝片与过量的浓将一块带有氧化膜的铝片与过量的浓NaOH溶液完全反应后，取澄清溶液完全反应后，取澄清 溶液将其蒸干，得纯净的溶液将其蒸干，得纯净的NaAlO2固体固体 B向向NaAlO2溶液中加入过量的溶液中加入过量的AlCl3溶
16、液，将所得沉淀过滤洗涤，加热溶液，将所得沉淀过滤洗涤，加热 灼烧去掉水分，可得纯净的灼烧去掉水分，可得纯净的Al(OH)3固体固体 C把铝块与适量的稀盐酸完全反应，将所得溶液蒸干，可得把铝块与适量的稀盐酸完全反应，将所得溶液蒸干，可得AlCl3固体固体 D把把AlCl3溶液与足量氨水反应，将沉淀过滤、洗涤、灼烧去掉水分可得溶液与足量氨水反应，将沉淀过滤、洗涤、灼烧去掉水分可得 Al2O3固体固体【考题精练】【答案】【答案】D【解析】【解析】A、因为加的是过量、因为加的是过量NaOH溶液，蒸干后得到溶液，蒸干后得到NaAlO2和和NaOH，故错误；故错误；B、得到沉淀为、得到沉淀为Al(OH)3
17、，加热灼烧，加热灼烧，Al(OH)3分解为分解为Al2O3，故，故错误；错误；C、AlCl33H2O Al(OH)33HCl，此反应是吸热反应，加热促使，此反应是吸热反应，加热促使平衡向正反应方向进行，平衡向正反应方向进行，HCl挥发，最后得到挥发，最后得到Al(OH)3或或Al2O3，故错误；，故错误；D、得到沉淀为、得到沉淀为Al(OH)3，加热灼烧，加热灼烧，Al(OH)3分解为分解为Al2O3，故正确。，故正确。2某某1 L混合溶液中，溶质混合溶液中，溶质X、Y的浓度都为的浓度都为0.1 molL1，向混合溶液中滴，向混合溶液中滴 加某溶液加某溶液Z(0.1 mol L1氢氧化钠或硫酸
18、溶液氢氧化钠或硫酸溶液)，所得沉淀的物质的量如，所得沉淀的物质的量如 图所示，则图所示，则X、Y、Z分别是分别是 （）A硫酸铝、硫酸铁、氢氧化钠硫酸铝、硫酸铁、氢氧化钠 B硫酸铝、硫酸镁、氢氧化钠硫酸铝、硫酸镁、氢氧化钠 C偏铝酸钠、氢氧化钡、硫酸偏铝酸钠、氢氧化钡、硫酸 D偏铝酸钠、氯化钡、硫酸偏铝酸钠、氯化钡、硫酸【考题精练】【答案】【答案】C【解析】【解析】A、当加入、当加入1L氢氧化钠溶液时金属阳离子铁离子、铝离子均过量，氢氧化钠溶液时金属阳离子铁离子、铝离子均过量，曲线不会出现拐点，曲线不会出现拐点，A错误；错误；B、当加入、当加入1L氢氧化钠溶液时金属阳离子镁氢氧化钠溶液时金属阳离
19、子镁离子、铝离子均过量，曲线不会出现拐点，离子、铝离子均过量，曲线不会出现拐点，B错误；错误；C、当加入、当加入1L硫酸时硫酸时恰好与氢氧化钡反应生成硫酸钡和水，继续加入硫酸偏铝酸钠与硫酸反应恰好与氢氧化钡反应生成硫酸钡和水，继续加入硫酸偏铝酸钠与硫酸反应生成氢氧化铝和水，硫酸过量后氢氧化铝溶解，曲线正确，生成氢氧化铝和水，硫酸过量后氢氧化铝溶解，曲线正确，C正确；正确；D、加、加入硫酸立即生成硫酸钡和氢氧化铝沉淀，当加入入硫酸立即生成硫酸钡和氢氧化铝沉淀，当加入0.5L硫酸时偏铝酸钠恰好硫酸时偏铝酸钠恰好反应，此时氯化钡过量曲线出现拐点，图像错误，反应，此时氯化钡过量曲线出现拐点，图像错误，D不正确，答案选不正确，答案选C。【典例精讲】