11-12版高中化学全程学习方略配套课件：3.2.2铝的重要化合物（人教版必修1）
文档属性
| 名称 | 11-12版高中化学全程学习方略配套课件：3.2.2铝的重要化合物（人教版必修1） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 4.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2012-09-10 09:48:32 | ||
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文档简介
(共82张PPT)
【典例1】已知单质A、B、C和甲、乙、丙、
丁四种化合物有如图的转化关系，C为密度
最小的气体，甲是一种高熔点的物质，丙
常温下是一种液体。
根据以上转化关系回答：
(1)写出下列物质的化学式：A______；B____；乙______。
(2)A原子的原子结构示意图为___________。
(3)写出下列变化的方程式：
①A与NaOH溶液反应的化学方程式_______________。
②甲与NaOH溶液反应的离子方程式________________。
【思路点拨】解答本题要注意以下两点：
【自主解答】本题主要考查铝的化合物之间的相互转化关系，从物质A作为突破口，A与NaOH反应放出H2，判断A是Al；由C+B→水，判断B为O2；由A+B→甲，判断甲为Al2O3；其余则容易判断：乙为NaAlO2，丁为Al(OH)3。
答案：(1)Al O2 NaAlO2 (2)
(3)①2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑
②Al2O3+2OH-====2AlO2-+H2O
【互动探究】结合题目中的信息，利用A通过两步反
应制备丁物质的方案还有哪些？请用简单的流程图表示。
提示：①Al NaAlO2 Al(OH)3
②Al AlCl3 Al(OH)3
③Al AlCl3 Al(OH)3
NaOH溶液
HCl
HCl
NaOH溶液
HCl
足量氨水
【变式训练】在Al3+→Al(OH)3→AlO2-→(x)→Al3+的系列变
化中，判断x为( )
A.HCl
B.NaOH
C.Al(OH)3
D.CO2
【解析】选C。这是化合态铝元素一系列变化的生成物，而
不是各步转化所需加入的试剂，其转化关系为：
Al3+ Al(OH)3 AlO2- Al(OH)3 Al3+，
故选C。
OH-
OH-
H+
H+
【典例2】下列图像中，横坐标表示加入溶
液的体积，纵坐标表示产生沉淀的质量，
回答下列问题：
(1)表示向AlCl3溶液中逐渐滴加NaOH溶液的是_______；
(2)表示向NaAlO2溶液中逐渐滴加稀盐酸的是______；
(3)表示向AlCl3溶液中逐渐滴加氨水的是_________。
【思路点拨】解答本题要注意以下两点：
【自主解答】(1)此时发生的离子反应为Al3++3OH―====
Al(OH)3↓，Al(OH)3+ OH―====AlO2－+2H2O，所以①符合；
(2)此时发生的离子反应为AlO2－＋H+＋H2O====Al(OH)3↓，Al(OH)3+3H+====Al3++3H2O，所以⑤符合；
(3)此时发生的离子反应为
Al3++3NH3·H2O====Al(OH)3↓+3NH4+，所以⑥符合。
答案：(1)① (2)⑤ (3)⑥
【互动探究】若是向HCl和AlCl3的混合溶液中逐渐滴加NaOH溶液，则：
(1)该过程的离子反应有哪些？
(2)上述图像中哪个符合？
提示：(1)发生的离子反应有H++ OH―====H2O，
Al3++3OH―====Al(OH)3↓，Al(OH)3+ OH-====AlO2－+2H2O。
(2)据离子反应可知③符合。
【变式训练】在硝酸铝和硝酸镁的混合溶液中，逐滴加入稀氢氧化钠溶液，直至过量。下列表示氢氧化钠加入量(X)与溶液中沉淀物的量(Y)的关系示意图中正确的是
( )
【解析】选C。该过程发生的离子反应为Mg2＋+2OH―====
Mg(OH)2↓，Al3++3OH―====Al(OH)3↓，Al(OH)3+OH-====
AlO2-+2H2O，所以C正确。
【典例】(2010·甘肃兰州高一检测)等体积的AlCl3溶液和NaOH溶液混合后，若沉淀中含 Al的质量与溶液中含Al的质量相等，则AlCl3溶液和NaOH溶液的物质的量浓度之比为
A.3∶2 B.2∶4 C.1∶4 D.2∶7
【思路点拨】解答本题要注意以下两点：
【自主解答】选D。设AlCl3、NaOH的物质的量分别为a、
b，
(1)若Al3+过量，Al3+ + 3OH―====Al(OH)3↓
1mol 3mol 1mol
则，
解得：a∶b＝2∶3
(2)若OH―稍过量，Al3+ + 3OH―====Al(OH)3↓
1mol 3mol 1mol
a 3a a
Al(OH)3 + OH―====AlO2－+2H2O
1mol 1mol 1mol
(b－3a) (b－3a) (b－3a)
则，a－(b－3a)＝(b－3a)
解得：a∶b＝2∶7，故选D。
【互动探究】(1)当产生沉淀的量最大时，二者的物质的量浓度之比是多少？
(2)当二者的物质的量浓度之比是1∶4时，溶液中含铝元素的微粒是什么？
提示：(1)当二者的物质的量浓度之比是1∶3时产生沉淀的量最大。
(2)当二者的物质的量浓度之比是1∶4时，反应生成的氢氧化铝沉淀恰好溶解，铝元素只以AlO2－的形式存在。
【变式训练】(2011·福建师大附中高一检测)向100 mL
2 mol·L－1的AlCl3溶液中，逐滴加入NaOH溶液100 mL 时产生沉淀为7.8 g，则加入NaOH溶液的物质的量浓度是
( )
A．1 mol·L－1 B．1.5 mol·L－1
C．3 mol·L－1 D．6 moL·L－1
【解析】选C。7.8 g Al(OH)3的物质的量为0.1 mol，小于0.2 mol，不是最大值，则有两种情况。
(1)NaOH不足
设参加反应的NaOH的物质的量为n(NaOH)。
Al3++3OH-====Al(OH)3↓
3 1
n(NaOH) 0.1 mol
n(NaOH)=0.3 mol
c(NaOH)=0.3 mol/0.1 L=3 mol·L-1
(2)NaOH过量
Al3+全部沉淀为Al(OH)3，过量的NaOH溶解部分的Al(OH)3，只余0.1 mol Al(OH)3沉淀。
设使Al3+全部沉淀需NaOH的物质的量为n1(NaOH)，溶解部分Al(OH)3需NaOH的物质的量为n2(NaOH)。
Al3+ + 3OH-====Al(OH)3↓
1 3 1
0.2 mol n1(NaOH) 0.2mol
n1(NaOH)＝0.6 mol
Al(OH)3 + OH-====AlO2-+2H2O
1 1
0.1 mol n2(NaOH)
n2(NaOH)=0.1 mol
c(NaOH)=(0.6 mol+0.1 mol)/0.1 L=7 mol·L-1
【典例】向盛有蒸馏水的铝制易拉罐中投入2.3 g钠：
①写出发生反应的化学方程式__________。
②计算反应中生成的气体的体积(标准状况下)______L。
③把反应后的溶液倒入烧杯并均分成甲、乙两份，向甲中加入0.1 mol/L的HCl，当加入______L时，沉淀达到最大值；再加入_______L时，沉淀又恰好全部溶解。
④把③中最后所得的溶液再与乙混合，写出反应的离子方程式___________________________________________；
反应过程中生成的沉淀的质量为__________g。
【错因剖析】
【标准答案】
①2Na+2H2O====2NaOH+H2↑，
2NaOH+2Al+2H2O====2NaAlO2+3H2↑
②4.48
③0.5 1.5
④Al3++3AlO2-+6H2O====4Al(OH)3↓ 5.2
1.下列关于Al2O3的说法正确的是( )
A．Al2O3也可以通过分解反应制得
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
【解析】选A。A项：Al(OH)3是不溶性碱，所以Al(OH)3受
热分解也可制取Al2O3，2Al(OH)3 Al2O3＋3H2O；B项：
Al2O3加热不分解，用电解法可制得铝；C项：Al2O3能与
HCl、NaOH溶液反应，所以HCl、NaOH溶液不能盛放在铝制
容器中；D项：擦去氧化膜的铝条，在酒精灯上加热时，由
于铝很活泼，接着与O2反应又生成一层氧化铝，包在熔化
的铝的外层，使得Al不会滴落下来。
△
====
2.要使氯化铝中的铝离子完全转化成氢氧化铝沉淀，应选的最佳试剂是( )
A．氢氧化钠溶液 B．稀盐酸
C．硝酸银溶液 D．氨水
【解析】选D。向氯化铝溶液中加入氨水，发生的离子反应为Al3++3NH3·H2O====Al(OH)3↓+3NH4+，若选用氢氧化钠溶液，易发生Al3++4OH―====AlO2-+2H2O，所以无法控制氢氧化钠的用量，而稀盐酸、硝酸银都不与氯化铝反应产生氢氧化铝沉淀，故选D。
3.向100 mL 1.0 mol·L-1的AlCl3溶液中逐滴加入
0.5 mol·L-1的NaOH溶液至过量，生成沉淀的物质的量与加入NaOH的量的理论曲线图正确的是( )
【解析】选D。向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，发生的反应依次是：Al3++3OH-====Al(OH)3↓、
Al(OH)3+OH-====AlO2-+2H2O，其现象是先产生白色沉淀，后沉淀逐渐减少，直到全部消失，而且沉淀最多和沉淀恰好消失时前后消耗的NaOH的物质的量之比为3∶1。
4. 铝、氧化铝、氢氧化铝和可溶性铝盐与过量强碱溶液的反应，其生成物有一定的规律，下列说法中正确的是( )
A．都有H2O生成
B．都有H2生成
C．都有AlO2-生成
D．都有Al3＋生成
【解析】选C。2Al+2OH-+2H2O====2AlO2-+3H2↑，Al2O3+2OH―====2AlO2-+H2O，Al(OH)3+OH―====AlO2-+2H2O，Al3++4OH―====AlO2-+2H2O，据此可知C正确。
5.分析下图中各物质的转化关系。
(A) (溶液B) (无色溶液C) (白色沉淀D)
已知A是地壳中含量最高的金属元素单质。
(1)写出B、D的化学式：B________；D___________。
(2)写出下列离子方程式：
A→B：____________________；
C→D：____________________。
氢氧化钠
过量盐酸
氨水
【解析】因为A是地壳中含量最高的金属元素单质，则A为Al，B为NaAlO2，C为AlCl3，D为Al(OH)3。
答案：(1)NaAlO2 Al(OH)3
(2)2Al+2OH-+2H2O====2AlO2-+3H2↑
Al3++3NH3·H2O====Al(OH)3↓+3NH4+
一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)
1.(2011·海淀高一检测) 氢氧化铝可作为治疗胃酸过多的内服药，这是利用了氢氧化铝的( )
A.两性 B.碱性 C.酸性 D.不稳定性
【解析】选B。氢氧化铝与酸反应，体现了氢氧化铝的碱性，B正确。
2.(2011·福州高一检测)既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应的是( )
①Al(OH)3 ②Al2O3 ③Al ④NaHCO3
A.①③ B.①②③ C.全部 D.①④
【解析】选C。Al、Al2O3、Al(OH)3、NaHCO3四种物质既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应。
3.向MgSO4和Al2(SO4)3的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液。下列图像中，能正确表示上述反应的是(横坐标表示加入NaOH溶液的体积，纵坐标表示反应生成沉淀的质量)( )
【解析】选D。MgSO4和Al2(SO4)3的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液，发生反应的离子方程式为Mg2++2OH-====Mg(OH)2↓，Al3++3OH- ==== Al(OH)3↓，沉淀逐渐增多，当Al3+、Mg2+完全沉淀后，由于Al(OH)3具有两性，可溶于NaOH溶液，Al(OH)3+OH- ====AlO2-+2H2O，而Mg(OH)2不溶，所以沉淀部分溶解后不再变化，故选D。
4.(2011·鞍山高一检测)下列变化不可能通过一步实验直
接完成的是( )
A．Al(OH)3 Al2O3
B．Al2O3 Al(OH)3
C．Al AlO2-
D．Al3+ Al(OH)3
【解析】选B。A项反应为2Al(OH)3 Al2O3＋3H2O；B
项，Al2O3不溶于水，也不与水反应；C项，反应为2Al+2OH-
+2H2O====2AlO2-+3H2↑；D项反应为Al3++3OH―
====Al(OH)3↓，故选B。
△
====
5.下列离子在加入金属钠后的溶液中仍能大量存在的是 ( )
A. Al3+ B. AlO2- C. H+ D. HCO3-
【解析】选B。金属钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，而Al3+、H+ 、HCO3-均能与OH-反应，离子反应为
Al3++4OH- ====AlO2- + 2H2O，H+ ＋OH- ====H2O，
HCO3-＋OH- ==== CO32- ＋H2O，故选B。
【方法技巧】铝元素在酸、碱性环境中的存在形式
(1)在酸性环境中铝元素以Al3+形式存在
Al、Al2O3、Al(OH)3、 Al3+
(2)在强碱性环境中铝元素以 形式存在
Al、Al2O3、Al(OH)3、Al3+
OH-
H+
二、非选择题(本题包括3小题，共30分)
6.(8分)用作净水剂的明矾［KAl(SO4)2·12H2O］是电解
质，溶于水后，存在下列电离：
KAl(SO4)2 ==== K++Al3++2SO42-，在明矾溶液中加入下列
物质时，请按要求作答：
(1) 加入BaCl2溶液反应的离子方程式为： ；
(2) 加入过量的氨水反应的离子方程式为： ；
【解析】(1) 加入BaCl2溶液时，钡离子沉淀溶液中的硫酸根离子，反应为Ba2++SO42-====BaSO4↓；
(2) 加入过量的氨水时，一水合氨电离产生的氢氧根离子沉淀溶液中的铝离子，反应为
Al3++3NH3·H2O====Al(OH)3↓+ 3NH4+。
答案:(1)Ba2++SO42-====BaSO4↓
(2)Al3++3NH3·H2O====Al(OH)3↓+3NH4+
7.(10分)某溶液中可能含有H+、NH4+、Mg2+、Fe3+、Al3+、 SO42- 等离子，当向该溶液中加入某浓度的NaOH溶液时，发现生成沉淀的物质的量随加入的溶液中NaOH的物质的量的变化如下图所示:
［已知：Mg2++2OH- ==== Mg(OH)2↓，
Fe3++3OH- ==== Fe(OH)3↓，且Mg(OH)2、Fe(OH)3难溶于
水；NH4+ +OH- ====NH3· H2O］
由此可知，该溶液中肯定含有的离子是_____，肯定不含的阳离子是_____。
【解析】开始加入2 mol NaOH时，溶液无沉淀产生，说明溶液中有H+，且其物质的量为2 mol；因为最终沉淀完全溶解，所以溶液中无Mg2+、Fe3+，且产生沉淀和沉淀溶解所需的NaOH的物质的量为3∶1，所以溶液中有Al3+且其物质的量为1 mol；当加入5～8 mol NaOH时，发生的反应为
NH4++OH- ====NH3· H2O，所以溶液中NH4+为3 mol，而阴离子SO42-一定含有。
答案：H+、NH4+ 、Al3+、SO42- Mg2+、Fe3+
8.(12分)(挑战能力)向20 mL某浓度的AlCl3溶液中滴加
2 mol/L的NaOH溶液时，所得沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积之间的关系如图所示：
(1)图中A点的意义是 。
(2)最大沉淀量为 g。
(3)图中V1的值为 。
(4)所用AlCl3溶液的物质的量浓度为 。
【解析】向AlCl3溶液中滴NaOH溶液发生的反应有
AlCl3+3NaOH Al(OH)3↓+3NaCl ①
Al(OH)3+NaOH NaAlO2+2H2O ②
故(1)A点的意义表示此时沉淀达最大值。
(2)A点时恰好发生①
n［Al(OH)3］= n(NaOH)= ×2 mol/L×0.015 L
=0.01 mol, m［Al(OH)3］=0.01 mol×78 g/mol=0.78 g。
====
====
(3)A点到B点发生反应，Al(OH)3+OH- +2H2O，使
Al(OH)3完全溶解，消耗NaOH 0.01 mol
V(NaOH)= =0.005 L=5 mL
所以V1=15+5=20
(4)n(AlCl3)=n［Al(OH)3］=0.01 mol,
c(AlCl3)= = =0.5 mol/L。
答案：(1)加入15 mL NaOH溶液时产生沉淀的质量最大
(2)0.78 (3)20 (4)0.5 mol/L
====
氢氧化铝是典型的两性氢氧化物，既能与强酸反应，又能
与强碱反应。今用较纯净的铝屑制取氢氧化铝有多种方
案：
方案一： Al Al2(SO4)3 Al(OH)3
反应原理：2Al+6H+====2Al3++3H2↑
Al3++3OH―====Al(OH)3↓或
Al3++3NH3·H2O====Al(OH)3↓+3NH4+
H2SO4
NaOH
或氨水
方案二： Al NaAlO2 Al(OH)3
反应原理：2Al+2OH―+2H2O====2AlO2－+3H2↑
AlO2－＋H+＋H2O====Al(OH)3↓或
AlO2－＋CO2(过量)＋2H2O====Al(OH)3↓＋HCO3－
方案三：
反应原理：2Al+6H+====2Al3++3H2↑
2Al+2OH―+2H2O====2AlO2－+3H2↑
Al3+＋3AlO2－＋6H2O====4Al(OH)3↓
NaOH
H2SO4
或CO2(过量)
【思考探究】
(1)方案一中最好加入哪种碱，为什么？
提示：方案一中加入的碱最好是氨水，因为氢氧化铝易溶于过量强碱中，操作时不易控制。
(2)方案二中最好加入硫酸还是通入CO2，为什么？
提示：方案二中最好通入CO2，因为氢氧化铝易溶于过量强酸中，操作时不易控制。
(3)填一填下表，你能得出什么结论？
提示：根据三种方案的反应原理不难算出制取1 mol Al(OH)3所需的原料的物质的量。
结论：从以上三种方案的试剂用量来看，方案三制备1 mol Al(OH)3需3/4 mol H+和3/4 mol OH-，酸与碱的用量最少，是最佳方案。
【典例1】已知单质A、B、C和甲、乙、丙、
丁四种化合物有如图的转化关系，C为密度
最小的气体，甲是一种高熔点的物质，丙
常温下是一种液体。
根据以上转化关系回答：
(1)写出下列物质的化学式：A______；B____；乙______。
(2)A原子的原子结构示意图为___________。
(3)写出下列变化的方程式：
①A与NaOH溶液反应的化学方程式_______________。
②甲与NaOH溶液反应的离子方程式________________。
【思路点拨】解答本题要注意以下两点：
【自主解答】本题主要考查铝的化合物之间的相互转化关系，从物质A作为突破口，A与NaOH反应放出H2，判断A是Al；由C+B→水，判断B为O2；由A+B→甲，判断甲为Al2O3；其余则容易判断：乙为NaAlO2，丁为Al(OH)3。
答案：(1)Al O2 NaAlO2 (2)
(3)①2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑
②Al2O3+2OH-====2AlO2-+H2O
【互动探究】结合题目中的信息，利用A通过两步反
应制备丁物质的方案还有哪些？请用简单的流程图表示。
提示：①Al NaAlO2 Al(OH)3
②Al AlCl3 Al(OH)3
③Al AlCl3 Al(OH)3
NaOH溶液
HCl
HCl
NaOH溶液
HCl
足量氨水
【变式训练】在Al3+→Al(OH)3→AlO2-→(x)→Al3+的系列变
化中，判断x为( )
A.HCl
B.NaOH
C.Al(OH)3
D.CO2
【解析】选C。这是化合态铝元素一系列变化的生成物，而
不是各步转化所需加入的试剂，其转化关系为：
Al3+ Al(OH)3 AlO2- Al(OH)3 Al3+，
故选C。
OH-
OH-
H+
H+
【典例2】下列图像中，横坐标表示加入溶
液的体积，纵坐标表示产生沉淀的质量，
回答下列问题：
(1)表示向AlCl3溶液中逐渐滴加NaOH溶液的是_______；
(2)表示向NaAlO2溶液中逐渐滴加稀盐酸的是______；
(3)表示向AlCl3溶液中逐渐滴加氨水的是_________。
【思路点拨】解答本题要注意以下两点：
【自主解答】(1)此时发生的离子反应为Al3++3OH―====
Al(OH)3↓，Al(OH)3+ OH―====AlO2－+2H2O，所以①符合；
(2)此时发生的离子反应为AlO2－＋H+＋H2O====Al(OH)3↓，Al(OH)3+3H+====Al3++3H2O，所以⑤符合；
(3)此时发生的离子反应为
Al3++3NH3·H2O====Al(OH)3↓+3NH4+，所以⑥符合。
答案：(1)① (2)⑤ (3)⑥
【互动探究】若是向HCl和AlCl3的混合溶液中逐渐滴加NaOH溶液，则：
(1)该过程的离子反应有哪些？
(2)上述图像中哪个符合？
提示：(1)发生的离子反应有H++ OH―====H2O，
Al3++3OH―====Al(OH)3↓，Al(OH)3+ OH-====AlO2－+2H2O。
(2)据离子反应可知③符合。
【变式训练】在硝酸铝和硝酸镁的混合溶液中，逐滴加入稀氢氧化钠溶液，直至过量。下列表示氢氧化钠加入量(X)与溶液中沉淀物的量(Y)的关系示意图中正确的是
( )
【解析】选C。该过程发生的离子反应为Mg2＋+2OH―====
Mg(OH)2↓，Al3++3OH―====Al(OH)3↓，Al(OH)3+OH-====
AlO2-+2H2O，所以C正确。
【典例】(2010·甘肃兰州高一检测)等体积的AlCl3溶液和NaOH溶液混合后，若沉淀中含 Al的质量与溶液中含Al的质量相等，则AlCl3溶液和NaOH溶液的物质的量浓度之比为
A.3∶2 B.2∶4 C.1∶4 D.2∶7
【思路点拨】解答本题要注意以下两点：
【自主解答】选D。设AlCl3、NaOH的物质的量分别为a、
b，
(1)若Al3+过量，Al3+ + 3OH―====Al(OH)3↓
1mol 3mol 1mol
则，
解得：a∶b＝2∶3
(2)若OH―稍过量，Al3+ + 3OH―====Al(OH)3↓
1mol 3mol 1mol
a 3a a
Al(OH)3 + OH―====AlO2－+2H2O
1mol 1mol 1mol
(b－3a) (b－3a) (b－3a)
则，a－(b－3a)＝(b－3a)
解得：a∶b＝2∶7，故选D。
【互动探究】(1)当产生沉淀的量最大时，二者的物质的量浓度之比是多少？
(2)当二者的物质的量浓度之比是1∶4时，溶液中含铝元素的微粒是什么？
提示：(1)当二者的物质的量浓度之比是1∶3时产生沉淀的量最大。
(2)当二者的物质的量浓度之比是1∶4时，反应生成的氢氧化铝沉淀恰好溶解，铝元素只以AlO2－的形式存在。
【变式训练】(2011·福建师大附中高一检测)向100 mL
2 mol·L－1的AlCl3溶液中，逐滴加入NaOH溶液100 mL 时产生沉淀为7.8 g，则加入NaOH溶液的物质的量浓度是
( )
A．1 mol·L－1 B．1.5 mol·L－1
C．3 mol·L－1 D．6 moL·L－1
【解析】选C。7.8 g Al(OH)3的物质的量为0.1 mol，小于0.2 mol，不是最大值，则有两种情况。
(1)NaOH不足
设参加反应的NaOH的物质的量为n(NaOH)。
Al3++3OH-====Al(OH)3↓
3 1
n(NaOH) 0.1 mol
n(NaOH)=0.3 mol
c(NaOH)=0.3 mol/0.1 L=3 mol·L-1
(2)NaOH过量
Al3+全部沉淀为Al(OH)3，过量的NaOH溶解部分的Al(OH)3，只余0.1 mol Al(OH)3沉淀。
设使Al3+全部沉淀需NaOH的物质的量为n1(NaOH)，溶解部分Al(OH)3需NaOH的物质的量为n2(NaOH)。
Al3+ + 3OH-====Al(OH)3↓
1 3 1
0.2 mol n1(NaOH) 0.2mol
n1(NaOH)＝0.6 mol
Al(OH)3 + OH-====AlO2-+2H2O
1 1
0.1 mol n2(NaOH)
n2(NaOH)=0.1 mol
c(NaOH)=(0.6 mol+0.1 mol)/0.1 L=7 mol·L-1
【典例】向盛有蒸馏水的铝制易拉罐中投入2.3 g钠：
①写出发生反应的化学方程式__________。
②计算反应中生成的气体的体积(标准状况下)______L。
③把反应后的溶液倒入烧杯并均分成甲、乙两份，向甲中加入0.1 mol/L的HCl，当加入______L时，沉淀达到最大值；再加入_______L时，沉淀又恰好全部溶解。
④把③中最后所得的溶液再与乙混合，写出反应的离子方程式___________________________________________；
反应过程中生成的沉淀的质量为__________g。
【错因剖析】
【标准答案】
①2Na+2H2O====2NaOH+H2↑，
2NaOH+2Al+2H2O====2NaAlO2+3H2↑
②4.48
③0.5 1.5
④Al3++3AlO2-+6H2O====4Al(OH)3↓ 5.2
1.下列关于Al2O3的说法正确的是( )
A．Al2O3也可以通过分解反应制得
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
【解析】选A。A项：Al(OH)3是不溶性碱，所以Al(OH)3受
热分解也可制取Al2O3，2Al(OH)3 Al2O3＋3H2O；B项：
Al2O3加热不分解，用电解法可制得铝；C项：Al2O3能与
HCl、NaOH溶液反应，所以HCl、NaOH溶液不能盛放在铝制
容器中；D项：擦去氧化膜的铝条，在酒精灯上加热时，由
于铝很活泼，接着与O2反应又生成一层氧化铝，包在熔化
的铝的外层，使得Al不会滴落下来。
△
====
2.要使氯化铝中的铝离子完全转化成氢氧化铝沉淀，应选的最佳试剂是( )
A．氢氧化钠溶液 B．稀盐酸
C．硝酸银溶液 D．氨水
【解析】选D。向氯化铝溶液中加入氨水，发生的离子反应为Al3++3NH3·H2O====Al(OH)3↓+3NH4+，若选用氢氧化钠溶液，易发生Al3++4OH―====AlO2-+2H2O，所以无法控制氢氧化钠的用量，而稀盐酸、硝酸银都不与氯化铝反应产生氢氧化铝沉淀，故选D。
3.向100 mL 1.0 mol·L-1的AlCl3溶液中逐滴加入
0.5 mol·L-1的NaOH溶液至过量，生成沉淀的物质的量与加入NaOH的量的理论曲线图正确的是( )
【解析】选D。向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，发生的反应依次是：Al3++3OH-====Al(OH)3↓、
Al(OH)3+OH-====AlO2-+2H2O，其现象是先产生白色沉淀，后沉淀逐渐减少，直到全部消失，而且沉淀最多和沉淀恰好消失时前后消耗的NaOH的物质的量之比为3∶1。
4. 铝、氧化铝、氢氧化铝和可溶性铝盐与过量强碱溶液的反应，其生成物有一定的规律，下列说法中正确的是( )
A．都有H2O生成
B．都有H2生成
C．都有AlO2-生成
D．都有Al3＋生成
【解析】选C。2Al+2OH-+2H2O====2AlO2-+3H2↑，Al2O3+2OH―====2AlO2-+H2O，Al(OH)3+OH―====AlO2-+2H2O，Al3++4OH―====AlO2-+2H2O，据此可知C正确。
5.分析下图中各物质的转化关系。
(A) (溶液B) (无色溶液C) (白色沉淀D)
已知A是地壳中含量最高的金属元素单质。
(1)写出B、D的化学式：B________；D___________。
(2)写出下列离子方程式：
A→B：____________________；
C→D：____________________。
氢氧化钠
过量盐酸
氨水
【解析】因为A是地壳中含量最高的金属元素单质，则A为Al，B为NaAlO2，C为AlCl3，D为Al(OH)3。
答案：(1)NaAlO2 Al(OH)3
(2)2Al+2OH-+2H2O====2AlO2-+3H2↑
Al3++3NH3·H2O====Al(OH)3↓+3NH4+
一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)
1.(2011·海淀高一检测) 氢氧化铝可作为治疗胃酸过多的内服药，这是利用了氢氧化铝的( )
A.两性 B.碱性 C.酸性 D.不稳定性
【解析】选B。氢氧化铝与酸反应，体现了氢氧化铝的碱性，B正确。
2.(2011·福州高一检测)既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应的是( )
①Al(OH)3 ②Al2O3 ③Al ④NaHCO3
A.①③ B.①②③ C.全部 D.①④
【解析】选C。Al、Al2O3、Al(OH)3、NaHCO3四种物质既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应。
3.向MgSO4和Al2(SO4)3的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液。下列图像中，能正确表示上述反应的是(横坐标表示加入NaOH溶液的体积，纵坐标表示反应生成沉淀的质量)( )
【解析】选D。MgSO4和Al2(SO4)3的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液，发生反应的离子方程式为Mg2++2OH-====Mg(OH)2↓，Al3++3OH- ==== Al(OH)3↓，沉淀逐渐增多，当Al3+、Mg2+完全沉淀后，由于Al(OH)3具有两性，可溶于NaOH溶液，Al(OH)3+OH- ====AlO2-+2H2O，而Mg(OH)2不溶，所以沉淀部分溶解后不再变化，故选D。
4.(2011·鞍山高一检测)下列变化不可能通过一步实验直
接完成的是( )
A．Al(OH)3 Al2O3
B．Al2O3 Al(OH)3
C．Al AlO2-
D．Al3+ Al(OH)3
【解析】选B。A项反应为2Al(OH)3 Al2O3＋3H2O；B
项，Al2O3不溶于水，也不与水反应；C项，反应为2Al+2OH-
+2H2O====2AlO2-+3H2↑；D项反应为Al3++3OH―
====Al(OH)3↓，故选B。
△
====
5.下列离子在加入金属钠后的溶液中仍能大量存在的是 ( )
A. Al3+ B. AlO2- C. H+ D. HCO3-
【解析】选B。金属钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，而Al3+、H+ 、HCO3-均能与OH-反应，离子反应为
Al3++4OH- ====AlO2- + 2H2O，H+ ＋OH- ====H2O，
HCO3-＋OH- ==== CO32- ＋H2O，故选B。
【方法技巧】铝元素在酸、碱性环境中的存在形式
(1)在酸性环境中铝元素以Al3+形式存在
Al、Al2O3、Al(OH)3、 Al3+
(2)在强碱性环境中铝元素以 形式存在
Al、Al2O3、Al(OH)3、Al3+
OH-
H+
二、非选择题(本题包括3小题，共30分)
6.(8分)用作净水剂的明矾［KAl(SO4)2·12H2O］是电解
质，溶于水后，存在下列电离：
KAl(SO4)2 ==== K++Al3++2SO42-，在明矾溶液中加入下列
物质时，请按要求作答：
(1) 加入BaCl2溶液反应的离子方程式为： ；
(2) 加入过量的氨水反应的离子方程式为： ；
【解析】(1) 加入BaCl2溶液时，钡离子沉淀溶液中的硫酸根离子，反应为Ba2++SO42-====BaSO4↓；
(2) 加入过量的氨水时，一水合氨电离产生的氢氧根离子沉淀溶液中的铝离子，反应为
Al3++3NH3·H2O====Al(OH)3↓+ 3NH4+。
答案:(1)Ba2++SO42-====BaSO4↓
(2)Al3++3NH3·H2O====Al(OH)3↓+3NH4+
7.(10分)某溶液中可能含有H+、NH4+、Mg2+、Fe3+、Al3+、 SO42- 等离子，当向该溶液中加入某浓度的NaOH溶液时，发现生成沉淀的物质的量随加入的溶液中NaOH的物质的量的变化如下图所示:
［已知：Mg2++2OH- ==== Mg(OH)2↓，
Fe3++3OH- ==== Fe(OH)3↓，且Mg(OH)2、Fe(OH)3难溶于
水；NH4+ +OH- ====NH3· H2O］
由此可知，该溶液中肯定含有的离子是_____，肯定不含的阳离子是_____。
【解析】开始加入2 mol NaOH时，溶液无沉淀产生，说明溶液中有H+，且其物质的量为2 mol；因为最终沉淀完全溶解，所以溶液中无Mg2+、Fe3+，且产生沉淀和沉淀溶解所需的NaOH的物质的量为3∶1，所以溶液中有Al3+且其物质的量为1 mol；当加入5～8 mol NaOH时，发生的反应为
NH4++OH- ====NH3· H2O，所以溶液中NH4+为3 mol，而阴离子SO42-一定含有。
答案：H+、NH4+ 、Al3+、SO42- Mg2+、Fe3+
8.(12分)(挑战能力)向20 mL某浓度的AlCl3溶液中滴加
2 mol/L的NaOH溶液时，所得沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积之间的关系如图所示：
(1)图中A点的意义是 。
(2)最大沉淀量为 g。
(3)图中V1的值为 。
(4)所用AlCl3溶液的物质的量浓度为 。
【解析】向AlCl3溶液中滴NaOH溶液发生的反应有
AlCl3+3NaOH Al(OH)3↓+3NaCl ①
Al(OH)3+NaOH NaAlO2+2H2O ②
故(1)A点的意义表示此时沉淀达最大值。
(2)A点时恰好发生①
n［Al(OH)3］= n(NaOH)= ×2 mol/L×0.015 L
=0.01 mol, m［Al(OH)3］=0.01 mol×78 g/mol=0.78 g。
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(3)A点到B点发生反应，Al(OH)3+OH- +2H2O，使
Al(OH)3完全溶解，消耗NaOH 0.01 mol
V(NaOH)= =0.005 L=5 mL
所以V1=15+5=20
(4)n(AlCl3)=n［Al(OH)3］=0.01 mol,
c(AlCl3)= = =0.5 mol/L。
答案：(1)加入15 mL NaOH溶液时产生沉淀的质量最大
(2)0.78 (3)20 (4)0.5 mol/L
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氢氧化铝是典型的两性氢氧化物，既能与强酸反应，又能
与强碱反应。今用较纯净的铝屑制取氢氧化铝有多种方
案：
方案一： Al Al2(SO4)3 Al(OH)3
反应原理：2Al+6H+====2Al3++3H2↑
Al3++3OH―====Al(OH)3↓或
Al3++3NH3·H2O====Al(OH)3↓+3NH4+
H2SO4
NaOH
或氨水
方案二： Al NaAlO2 Al(OH)3
反应原理：2Al+2OH―+2H2O====2AlO2－+3H2↑
AlO2－＋H+＋H2O====Al(OH)3↓或
AlO2－＋CO2(过量)＋2H2O====Al(OH)3↓＋HCO3－
方案三：
反应原理：2Al+6H+====2Al3++3H2↑
2Al+2OH―+2H2O====2AlO2－+3H2↑
Al3+＋3AlO2－＋6H2O====4Al(OH)3↓
NaOH
H2SO4
或CO2(过量)
【思考探究】
(1)方案一中最好加入哪种碱，为什么？
提示：方案一中加入的碱最好是氨水，因为氢氧化铝易溶于过量强碱中，操作时不易控制。
(2)方案二中最好加入硫酸还是通入CO2，为什么？
提示：方案二中最好通入CO2，因为氢氧化铝易溶于过量强酸中，操作时不易控制。
(3)填一填下表，你能得出什么结论？
提示：根据三种方案的反应原理不难算出制取1 mol Al(OH)3所需的原料的物质的量。
结论：从以上三种方案的试剂用量来看，方案三制备1 mol Al(OH)3需3/4 mol H+和3/4 mol OH-，酸与碱的用量最少，是最佳方案。