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资料简介
铝及其化合物
【学习目标】
1、铝的性质；
2、铝的重要化合物及其相互转化。
【要点梳理】
要点一、铝
1．铝的原子结构和物理性质：
元素
符号
原子结构 原子半径 化合价 颜色 密度
(g·cm-3)
熔点
℃
沸点℃ 硬度
13Al 1.43×10-10m +3 银白色 2.70 660.4 2467 较软
2．化学性质
Al-3e-=Al3+
（1）与非金属反应：
a、铝与氧气的反应。
【高清课堂：铝及其化合物】
实验探究：加热有氧化膜和无氧化膜的铝箔
实验步骤 实验现象 实验结论
（1）用坩埚钳夹住一小块铝箔在酒精
灯上加热至熔化，轻轻晃动，仔细观察
（2）另取一块铝箔，用砂纸仔细打磨
（或在酸中处理后，用水洗净），除去
表面的保护膜，再加热至完全熔化，观
察现象
铝箔熔化，
失去光泽，
熔化的铝并
不滴落
在常温下，铝能与空气中的氧气反应，生成一层
致密的氧化物薄膜。加热时反应加剧，生成白色
固体，放出大量的热，4Al+3O2 2Al2O3
铝是一种活泼金属，构成薄膜的 Al2O3 的熔点
（2050℃）高于 Al 的熔点（660℃）
b、与其它非金属反应：
2Al+3S Al2S3 2Al+3Cl2 2AlCl3
（2）与酸反应：
（3）与碱反应
2Al+2H2O+2NaOH＝2NaAlO2+3H2↑ 2Al+2H2O+2OH－＝2AlO2－+3H2↑
要点诠释：
①铝是一种较活泼的金属，它并不直接与碱反应，铝与氢氧化钠溶液的反应，实际分两步进行：
首先要铝与水反应：2Al+6H2O＝2Al(OH)3↓+3H2↑……①
由于生成的 Al(OH)3 覆盖在 Al 的表面，故看不到 H2 的生成；其次是生成的 Al(OH)3 是两性氢氧化物，它
溶于 NaOH：
Al(OH)3+NaOH＝NaAlO2+2H2O……②
所 以 铝 与 NaOH 溶 液 反 应 可 以 看 到 有 气 体 产 生 。 将 两 反 应 式 按 ①+②×2 合 并 ， 即 得 总 反 应 式 ：
2Al+2H2O+2NaOH＝ 2NaAlO2+3H2↑。所以在上述反应中 Al 是还原剂，H2O 是氧化剂。其电子转移情况可表示
如下：
△②Al 与酸、碱反应产生同量的 H2，消耗 Al 的物质的量之比为 1∶1，消耗盐酸和 NaOH 的物质的量之比
为 3∶1。
③酸、碱、盐可直接侵蚀铝的保护膜（氧化铝也能与酸或碱反应）以及铝制品本身，因此铝制餐具不宜用
来蒸煮或长时间存放酸性、碱性或咸的食物。
④铝热反应： Al +MxOy Al2O3+xM
铝热反应的应用：冶炼高熔点金属，如 Fe、V、Cr、Mn 等或焊接钢轨。
3．用途：铝主要用来制轻合金。
要点二、铝的化合物
1．氧化铝（Al2O3）
(1)物理性质：白色难熔固体、不溶于水。
(2)化学性质：Al2O3 是典型的两性氧化物，既能与酸反应又能与强碱溶液反应。
与强酸：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
与强碱：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
(3)用途：耐火材料、制取铝的原料。
【高清课堂：铝及其化合物】
2．氢氧化铝[Al(OH)3]
(1)Al(OH)3 的物理性质：Al(OH)3 是不溶于水的白色胶状沉淀，是典型的两性氢氧化物，能凝聚水中的悬浮
物，又有吸附色素的性能。
(2)Al(OH)3 的两性：
当与强酸反应：Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O（加酸促使电离平衡向碱式电离方向移动）
当与强碱溶液作用：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O（加碱促使电离平衡向酸式电离方向移动）
(3)Al(OH)3 的制取：
①铝盐与碱反应：用铝盐与可溶性弱碱氨水反应制 Al(OH)3：
Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
说明：制取 Al(OH)3 也可用铝盐与强碱作用，但应严格控制加入碱的量，因为强碱过量会使制得的 Al(OH)3
转化为偏铝酸盐：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。所以，实验室一般不采用这种方法制 Al(OH)3。
②偏铝酸盐与酸反应：一般用向偏铝酸盐溶液中通入 CO2 的方法制取 Al(OH)3。
当 CO2 不足或适量时：CO2+2AlO2-+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-，
CO2 过量时：CO2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-。
说明：一般不用强酸，因为强酸的量控制不当会使制得的 Al(OH)3 溶解：
AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓ Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
(4)Al(OH)3 的用途：净水。
明矾净水原理——明矾（KAl(SO4)2·12H2O）溶于水发生下列反应：
KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-
Al3++3H2O = Al(OH)3（胶体）+3H+
Al(OH)3 胶体中胶粒有吸附水中悬浮杂质的作用，使其质量增大，沉降水底，达到净化水的目的。
要点三、“铝三角”及其之间的相互转化
【高清课堂：铝及其化合物】
1．Al3+—→Al(OH)3
（1）可溶性铝盐与少量的强碱反应：Al3++3OH－ (少量)＝Al(OH)3↓
（2）可溶性铝盐与氨水反应：Al3++3NH3·H2O＝Al(OH)3↓+3NH4+
2．Al(OH)3—→Al3+
Al(OH)3+3H+＝Al3++3H2O
3．Al3+—→AlO2－
可溶性铝盐与过量的强碱反应：Al3++4OH－ (过量)＝AlO2－+2H2O
4．AlO2－—→Al3+
偏铝酸盐溶液与足量的强酸反应：AlO2－+4H+＝Al3++2H2O
5．AlO2－—→Al(OH)3
（1）偏铝酸钠溶液中加入少量强酸：AlO2－+H+ (少量)+H2O＝Al(OH)3↓
（2）偏铝酸钠溶液中通入 CO2：
2AlO2－+CO2 (少量)+3H2O＝2Al(OH)3↓+CO32－
AlO2－+CO2 (过量)+2H2O＝Al(OH)3↓+HCO3－
6．Al(OH)3—→AlO2－
Al(OH)3 溶于强碱溶液：Al(OH)3+OH－＝AlO2－+2H2O
要点诠释：（1）由 Al3+制备 Al(OH)3，宜用 Al3+与氨水反应。一般不用强碱，因为过量的强碱会使 Al(OH)3
溶解转化为偏铝酸盐。
（2）由 AlO2－制备 Al(OH)3，宜用 CO2 与 AlO2－反应。一般不用强酸，因为过量的强酸会使 Al(OH)3 溶解
转化为铝盐。
要点四、有关 Al(OH)3 沉淀的图像分析及有关计算
1．相关图像
（1） NH3·H2O 滴入 AlCl3 溶液中
Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
（2）CO2 通入 NaAlO2 溶液中
AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-
（3）NaOH 滴入 AlCl3 溶液中 （4）AlCl3 滴入 NaOH 溶液中 Al3++3OH-=Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
Al3++4OH-=AlO2-+2H2O
3AlO2-+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓
（5）HCl 滴入 NaAlO2 溶液中
AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓
Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
（6）NaAlO2 溶液滴入 HCl 中
AlO2-+4H+=Al3++2H2O
Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓
2．滴加过程中铝元素的存在形式分析
（1）向 1 L 1 mol/L 的 AlCl3 溶液中滴加 NaOH 溶液
（2）向 1 L 1 mol/L 的 NaAlO2 溶液中滴加稀盐酸
【典型例题】
类型一：铝与 NaOH 溶液的反应
例题 1、（2016 甘肃省兰州五十八中期末考）甲、乙两烧杯中各盛有 100 mL 2 mol/L 的盐酸和氢氧化钠溶
液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为甲：乙=1∶2，则加入铝粉的质
量为（ ）。
A．5.4 g B．3.6 g C．2.7 g D．1.6 g
【答案】B
【解析】盐酸和氢氧化钠溶液中溶质的物质的量均为 0.1 L×2 mol／L=0.2 mol，又两烧杯中分别加入等质
量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为甲∶乙=1∶2，设铝与酸反应时酸完全反应，生成的氢气的物
质的量为 x，
则 2Al + 6HCl==2AlCl3+3H2↑
6 3
0.2 mol x
解得 x=0.1 mol
一定条件下，气体的物质的量之比等于体积之比，
则碱与金属铝反应生成的氢气的物质的量为 0.1 mol×2=0.2 mol，
碱与金属铝反应时铝完全反应，设与碱反应的铝的物质的量为 y，
则 2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑ 2 3
y 0.2 mol
解得 ，则铝的质量为 ，故选 B。
【总结升华】因为铝与 NaOH 溶液反应是一个较为特殊的反应，所以当铝与 NaOH 溶液在同一题目中出现
时，往往要用到 2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑这一关系来解。
举一反三：
【变式 1】取两份等质量的铝粉，分别与足量的盐酸、浓氢氧化钠溶液反应，在相同情况下产生的气体体
积之比是（ ）。
A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．3∶2
【答案】A
【变式 2】下列关于金属元素特征的叙述正确的是（ ）。
（1）金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性；（2）金属元素在化合物中只显正价；（3）金属性
越强的元素相应的离子氧化性越弱；（4）价电子越多的金属原子金属性越强；（5）离子化合物一定含金属元
素
A、(1)(2)(3) B、(2)(3) C、(1)(4)(5) D、全部
【答案】B
【解析】(1)对于变价金属中，较低价态的金属离子既有氧化性，又有还原性，如 Fe2+。(2)金属元素的原子
只具有还原性，故在化合物中只显正价。(4)金属性的强弱要看失电子的难易。（5）离子化合物不一定含金属
元素，如 NH4Cl。
类型二：Al2O3、Al(OH)3 的性质与制法
例题 2、既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应的化合物是（ ）。
①Al ②NaHCO3 ③Al2O3 ④Mg(OH)2 ⑤Al(OH)3
A．①②③⑤ B．①④⑤ C．②③⑤ D．①③④
【答案】C
【解析】注意审题，题目要求是“化合物”，防止错选 A。
特别提示：两性物质是指既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的化合物。两性氧化物有 Al2O3、ZnO 等，
两性氢氧化物有 Al(OH)3、Zn(OH)2 等。定义中的酸指非氧化性强酸溶液，碱指强碱溶液，其实质是与 H+和 OH―
反应。
弱酸的铵盐[如(NH4)2CO3、(NH4)2S 等]、弱酸的酸式盐（如 NaHCO3）均既能与强酸（H+）反应又能与强
碱（OH―）反应，但它们不属于两性物质。
举一反三：
【变式 1】氧化铝熔点很高，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 CuSO4·5H2O 失水 B．加热使 KMnO4 分解
C．加热熔化烧碱 D．加热分解碱式碳酸铜
【答案】C
例题 3、（2015 北京西城八中检测）实验室制备氢氧化铝，正确、适宜的方法是（ ）。
A．氯化铝溶液与足量的氢氧化钠溶液反应
B．硫酸铝溶液与足量的浓氨水反应
C．氧化铝与足量的氢氧化钠溶液反应
D．铝与足量的氢氧化钠溶液反应
【答案】B
【解析】氯化铝溶液与足量的氢氧化钠溶液反应生，生成的是偏铝酸钠、氯化钠和水。氧化铝与足量的氢
氧化钠溶液反应，生成的是偏铝酸钠。铝与足量的氢氧化钠溶液反应，生成的也是偏铝酸钠。
【总结升华】氢氧化铝是两性氢氧化物，但不溶于浓氨水。
【变式 1】（2015 吉林磐石一中期末考）下列各组反应中最终肯定是白色沉淀的是（ ）。
0.4mol
3y = 0.4mol 27g / mol 3.6g3
× =A．AlCl3 溶液中加入适量的氨水，再加入足量稀盐酸
B．硫酸铝溶液中加入足量氢氧化钠溶液
C．氯化铜溶液中加入足量氢氧化钾溶液
D．硫酸镁溶液中加入足量氢氧化钠溶液
【答案】D
类型三：“铝三角”及其转化
例题 4、向 50 mL 1 mol·L―1 的 Al2(SO4)3 溶液中加入 100 mL KOH 溶液，充分反应后得到 3.9 g 沉淀，则
KOH 溶液的物质的量浓度可能是（ ）。
A．1 mol·L―1 B．3 mol·L―1 C．1.5 mol·L―1 D．3.5 mol·L―1
【答案】C、D
【解析】方法一：根据 Al3+的物质的量与沉淀 Al(OH)3 的物质的量比较可推测 KOH 溶液的两种情况：
（1）当加入 KOH 不足量时，
，
故 。
（2）当加入 KOH 过量时，
n (KOH)=4n (Al3+)―n [Al(OH)3]=0.4 mol―0.05 mol=0.35 mol。
故 。
方法二：用图像法求解，如图所示，用纵坐标表示生成的 Al(OH)3 的物质的量，横坐标表示 KOH 的物质
的量。当生成沉淀 0.05 mol 时，需 KOH 的物质的量为 0.15 mol 或 0.35 mol。
【总结升华】本题易漏选答案 D，原因是未考虑到 3.9 g 沉淀可以是 Al(OH)3 被过量的 KOH 溶液溶解了一
部分而剩余部分沉淀的情况。
举一反三：
【变式 1】等体积的 AlCl3 和 NaOH 溶液混合后，沉淀物中含铝的质量与溶液中含铝的质量相等，则 AlCl3
和 NaOH 两种溶液的物质的量浓度之比为（ ）。
A、1∶3 B、2∶3 C、1∶4 D、2∶7
【答案】B、D
【解析】AlCl3 和 NaOH 溶液混和有沉淀物生成，可能有两种情况：①NaOH 不足量，②NaOH 部分过量。
假设溶液中含有 2mol 的 AlCl3，如果为第一种情况生成 Al(OH)3 沉淀的物质的量与未反应的 AlCl3 物质的量相
等，所以耗 NaOH 3mol。则答案为 B。如果为第二种情况，则生成 1mol 的 Al(OH)3，1mol 的 AlO2-，共消耗 NaOH
为 7mol。所以答案为 D。
【变式 2】向 50mL1mol/L 的 AlCl3 溶液中加入 0.2mol/L 的 NaOH 溶液，生成沉淀 1.56g，需 NaOH 溶液多
少 mL?
【解析】⑴当 NaOH 不足时：
3NaOH——Al(OH)3
3 78
x 1.56
解得 x=0.06mol
3 1
3.9g(KOH) 3 [Al(OH) ] 3 0.15mol78g moln n −= = × =⋅
10.15mol(KOH) 1.5mol L0.1Lc −= = ⋅
10.35mol(KOH) 3.5mol L0.1Lc −= = ⋅ ∴V(NaOH)= =0.3L=300mL
⑵当 NaOH 过量时：
Al3+——3NaOH——Al(OH)3
1mol 3mol 78g
0.05mol y x
解得 x=3.9g y=0.15mol
Al(OH)3——NaOH
78g 1mol
(3.9-1.56)g z
解得 z=0.03mol
∴n(NaOH)=0.15+0.03 =0.18(mol)
V(NaOH)= =0.9L=900mL
另解：∵ n[Al(OH)3]=4n(Al3+) – n(OH-)
n[Al(OH)3]=1.56/78 = 0.02(mol)
∴ 0.02 = 4×0.05 - n(OH-)
n(OH-) = 0.18mol
V(NaOH)=0.18/0.2 =0.9L=900mL
类型四：与 Al(OH)3、Al3+、AlO2―有关的图像
例题 5、把 x 溶液（或气体）慢慢加入（或通入）到一定量的 y 溶液中，
产生的沉淀量与加入 x 物质的量的关系如图所示，符合图中曲线的是
（ ）。
A、x 为 CO2，y 为 Ca(OH)2
B、x 为 NH3·H2O，y 为 AlCl3
C、x 为 NaOH，y 为 AlCl3
D、x 为 HCl，y 为 NaAlO2
【答案】D
【解析】CO2 通入 Ca(OH)2 溶液中可产生碳酸钙沉淀，继续通 CO2 沉淀溶解而生成 Ca(HCO3)2 溶液。氨水
加入 AlCl3 溶液产生沉淀，但过量不溶，方程式为：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
NaOH 溶液滴加到 AlCl3 溶液中生成 Al(OH)3 沉淀，继续加入沉淀溶解生成偏铝酸盐。
AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
盐酸加入到 NaAlO2 溶液中，先生成 Al(OH)3 沉淀，继续加入沉淀溶解生成三价铝盐。
HCl+NaAlO2+H2O=Al(OH)3↓+NaCl Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O
从观察方程式的系数，定量角度分析。
举一反三：
【变式 1】有一透明溶液，可能含有 Al3+、Fe3+、K+、NH4+、Mg2+和 Cu2+等离子中的一种或几种。现加入
Na2O2 粉末只有无色无味的气体放出，并同时析出白色沉淀。加入 Na2O2 的量与生成白色沉淀的量之间的关系
用下图来表示。试推断：
（1）原溶液中一定含有________。
（2）一定不含有________。
（3）可能含有________。
（4）为了进一步确定可能含有的离子，应增加的实验操作为________。
【答案】（1）Al3+和 Mg2+ （2）Fe3+、NH4+、Cu2+ （3）K+ （4）焰色反应
【解析】向溶液里加入过氧化钠粉末，会发生 Na2O2 和 H2O 的反应，生成 NaOH 和 O2。因题目中没有刺
0.06mol
0.2mol/L
0.18mol
0.2mol/L激性气味气体产生，说明原溶液中不含有 Fe3+和 NH4+。又因生成的沉淀是白色的，所以原溶液中不含有 Fe3+
和 Cu2+。根据图中曲线的变化，表明随 Na2O2 的加入（即 NaOH 的形成），白色沉淀逐渐增多，后来又逐渐减
少，最后保持不变，说明原溶液中一定含有 Al3+和 Mg2+。K+可能存在，可通过焰色反应来检验。
规律总结：解答图像计算题，必须抓住有关化学原理和有关物质的性质，结合图像的特点，综合分析逐步
计算求解，其关键是抓住图像四点（原点、交点、转折点、终点），数形结合，分析计算。
【变式 2】向 20 mL 某物质的量浓度 AlCl3 溶液中滴入 2 mol·L―1 NaOH 溶液
时，得到 Al(OH)3 沉淀质量与所滴加 NaOH 溶液的体积（mL）关系如右图所示，试
回答下列问题：
（1）图中 A 点表示的意义是________。
（2）图中 B 点所示的意义是________。
（3）上述两反应用总的离子方程式可表示为________。
（4）假若溶液中有 Al(OH)3 沉淀 0.39 g，则此时用去 NaOH 溶液的体积为________。
【答案】（1）加入 NaOH 溶液 15 mL 时，沉淀达到最多，质量为 0.78 g
（2）当 NaOH 溶液达到 20 mL 时，生成的沉淀恰好全部溶液
（3）Al3++4OH―＝AlO2―+2H2O
（4）7.5 mL 或 17.5 mL【巩固练习】
一、选择题（每小题只有一个选项符合题意）
1．用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁（如图），将试管浸人硝酸汞溶液中，片
刻取出，然后置于空气中，不久铝箔表面生出“白毛”，红墨水柱右端上升。根据实验现象判断下列
说法错误的是（ ）。
A．实验中发生的反应都是氧化还原反应
B．铝是一种较活泼的金属
C．铝与氧气反应放出大量的热量
D．铝片上生成的“白毛”是氧化铝和氧化汞的混合物
2．（2016 四川省邻水二中期末考）某溶液中加入铝粉有氢气产生，该溶液中一定可以大量共存的离子组是
（ ）。
A．Na+ Fe3+ Cl－ ClO－ B．Na+ K+ Ba2+ HCO3
－
C．Mg2+ NH4+ SO42－ Cl－ D．Na+ K+ Cl－ SO42－
3．（2016 广西省上林中学期末考）由 Zn、Fe、Mg、Al 四种金属中的两种组成的混合物 20 g，与足量的盐酸
反应产生的氢气在标准状况下为 22.4 L，则混合物中一定含有的金属是（ ）。
A．Zn B．Fe C．Mg D．Al
4．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
D．氧化铝只能与酸反应，不能与碱反应
5．用含少量镁的铝片制取纯净的氢氧化铝，下述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 A1(OH)3 沉淀 ⑤加入盐酸生成 Al(OH)3
沉淀 ⑥加入过量烧碱溶液生成 A1(OH)3 沉淀
A．①⑤⑥③ B．②③⑥③ C．②③④③ D．②③⑤③
6．把 4.6 g 钠放入 100 mL 0.1 moL／L AlCl3 溶液中，待其充分反应后（溶液体积不变），下列叙述中错误的是
（ ）。
A．Cl－浓度不变 B．溶液仍有浑浊
C．溶液中几乎不存在 Al3+ D．溶液中存在最多的是 Na+
7．（2015 宜昌一中期末考）下列反应的离子方程式中，书写正确的是（ ）。
A． 铝粉投入到 NaOH 溶液中：2Al+2OH﹣=2AlO2﹣+H2↑
B． Fe 跟稀盐酸反应：2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
C． 金属钠投入到硫酸铜溶液中：2Na+Cu2+=2Na++Cu
D． 偏铝酸钠溶液中通入过量的 CO2 气体：AlO2- + CO2+ 2H2O = Al(OH)3↓ + HCO3 -
8．甲、乙、丙、丁分别是 Al2(SO4)3、FeSO4、NaOH、BaCl2 四种物质中的一种。若将丁溶液滴入乙溶液中发
现有白色沉淀生成，继续滴加则沉淀溶解。丁溶液滴人甲溶液时，无明显现象产生。据此可推断丙物质是
（ ）。
A．Al2(SO4)3 B．NaOH C．BaCl2 D．FeSO4
9．在 0.1 mol·L－1 明矾溶液 100 mL 中，加入 0.1 mol·L－1 的 Ba(OH)2 溶液，当 SO42－恰好沉淀完全时，同时得
到的氢氧化铝的物质的量为（ ）。 A．0.01 mol B．0.005 mol C．0.0133 mol D．0 mo1
10．下列说法正确的是（ ）。
A．从明矾是常用的净水剂可推测凡含有铝元素的物质都有净水作用
B．不同物质各有其特性，明矾可用作净水剂，Al2(SO4)3 就不一定有净水作用
C．净水剂就是指能杀灭水中细菌和有害微生物的化学试剂
D．从理论上说，铝盐和铁盐都可用作净水剂
11．将 5.1 g 镁铝合金溶于 70 mL 4 mol／L 硫酸中，当合金完全溶解后，再加入 70 mL 8 mol／L 的 NaOH 溶液，
得沉淀的质量为 13.6 g，则加入硫酸时，产生 H2 的物质的量为（ ）。
A．0.2 mol B．0.25 mol C．0.3 mol D．0.35 mol
二、填空题
1．写出铝单质与强酸、强碱溶液反应的离子方程式，并标出电子转移的方向和数目：________、________。
日常生活中接触到的易拉罐有铁质和铝质之分，听装啤酒是铝质易拉罐，向一只充满二氧化碳气体的铝质易拉
罐中加入适量的氧氧化钠溶液，并及时堵住，观察到的现象是________，用化学方程式表示产生这一现象的原
因是________。若用薄铁质易拉罐做上述实验出现的结果是________。
2．有 A、B、C、D、E 5 种化合物中，其中 A、B、C、D 是铝元素的化合物，F 是一种气体，在标准状况下对
空气的相对密度是 1.103，且有下列反应：
①A+NaOH—→D+H2O ②B—→A+H2O ③C+NaOH ( 适 量 )—→B+NaCl ④E+H2O—→NaOH+F
⑤C+D+H2O—→B
则 A、B、C、D 化学式分别是：A________、B________、C________、D________。
写出 4 mol C 和 6 mol E 在水溶液中发生反应的化学方程式________________。
3．某混合物 A 含有明矾、Al2O3、CuO，在一定条件下可实现如下图所示的物质之间的转化：
据此判断：
（1）固体 B 所含物质的化学式为________。
（2）固体 E 所含物质的化学式为________。
（3）反应①的离子方程式为________。
4．（2015 甘肃肖南一中期末考）某氧化铝样品中含有氧化铁和二氧化硅杂质，现欲制取纯净的氧化铝，某同
学设计如下的实验方案。回答下列问题：（1）沉淀 A 的成分是 （填化学式），沉淀 B 的成分是 （填化学式）；
（2）滤液 A 中若加入过量的铁粉，可能发生的所有离子方程式为 、 ；
（3）在操作Ⅰ的名称是 ，其中玻璃棒的作用是 。
5．某化学兴趣小组按照下列方案进行“由含铁废铝制备硫酸铝晶体”的实验：
步骤 1：取一定量含铁废铝，加足量的 NaOH 溶液，反应完全后过滤。
步骤 2：边搅拌边向滤液中滴加稀硫酸至溶液的 pH=8～9，静置、过滤、洗涤。
步骤 3：将步骤 2 中得到的固体溶于足量的稀硫酸。
步骤 4：将得到的溶液蒸发浓缩、冷却、结晶、过滤、干燥。
请回答以下问题：
（1）上述实验中的过滤操作需要玻璃棒、________、________等玻璃仪器。
（2）步骤 1 过滤的目的是________。
（3）当步骤 2 中的溶液 pH=8～9 时，检验沉淀是否完全的方法是________。
（4）步骤 2 中溶液的 pH 控制较难操作，可改为________。【参考答案与解析】
一、选择题
1．D
【解析】铝是一种活泼金属，当表面的氧化铝保护膜被破坏后，铝在空气中极易与氧气反应生成 Al2O3，该反
应是放热反应，从而使反应体系的温度升高，压强增大，红墨水柱右端上升。铝浸入硝酸汞溶液中，发生反应
2Al+3Hg2+==2Al3++3Hg，生成的 Hg 覆盖在铝的表面，Hg 不活泼，很难与氧气反应生成氧化汞。
2．D
【解析】加入铝粉有氢气产生，为非氧化性酸或强碱溶液，每个选项需分 2 种情况讨论。A 项，若溶液是强碱
溶液，则 Fe3+不能大量共存，若是酸溶液，Cl－ 、ClO－发生氧化还原反应，不能共存，故 A 不选；B 项，HCO3
－与酸、碱均反应，一定不能共存，故 B 不选；C 项，碱溶液中不能大量存在 Mg2+、NH4+，故 C 不选；D 项，
酸、碱溶液中该组离子之间均不反应，可以大量共存，故选 D。
3．D
【解析】标况下 22.4 L 氢气的物质的量为 ，故 20 g 金属提供的电子为 1 mol×2=2 mol，
则提供 1 mol 电子需要金属的质量为 10 g，
A．Zn 在反应中表现+2 价，提供 1 mol 电子需要 Zn 的质量为 ；
B．Fe 在反应中表现+2 价，提供 1 mol 电子需要 Fe 的质量为 ；
C．Mg 在反应中表现+2 价，提供 1 mol 电子需要 Mg 的质量为 ；
D．Al 在反应中表现+3 价，提供 1 mol 电子需要 Al 的质量为 ；
提供 1 mol 电子，只有 Al 的质量小于 10 g，其它金属的质量都大于 10 g，故金属混合物中一定有 Al，故
选 D。
4．C
【解析】铝在常温下可被氧化为 A12O3（氧化膜）。
5．C
【解析】由 ，大致的流程应该是 。
6．B
【解析】4.6 g 钠的物质的量为 0.2 mol，与水生成 0.2 mol NaOH。100 mL 0.1mol／L AlCl3 溶液中 Al3+的物质的
量为 0.01 mol。根据 Al3++4OH－＝AlO2－+2H2O，所以溶液中铝元素以 AlO2－的形式存在，几乎不存在 Al3+，
溶液中存在最多的是 Na+，物质的量为 0.2 mol，Cl－浓度不变。
7．D
【解析】A．铝粉投入到 NaOH 溶液中的离子反应为 2H2O+2Al+2OH﹣=2AlO2﹣+3H2↑，故 A 错误；
B．Fe 跟稀盐酸反应的离子反应为 Fe+2H+=Fe2++H2↑，故 B 错误；
C．金属钠投入到硫酸铜溶液中的离子反应为 2Na+2H2O+Cu2+=2Na++Cu（OH）2↓+H2↑，故 C 错误。
8．D
22.4 L 1 mol22.4 L / mol
=
1mol65g / mol 32.5g2
× =
1mol56g / mol 28g2
× =
1mol24g / mol 12g2
× =
1mol27g / mol 9g3
× =【解析】丁溶液滴入乙溶液有白色沉淀生成，继续滴加沉淀溶解，则沉淀为 Al(OH)3，丁为 NaOH，乙为 Al2(SO4)3。
而 NaOH 溶液与 BaCl2 混合时无明显现象产生，即 BaCl2 为甲溶液。故丙物质为 FeSO4。
9．D
【解析】使 SO42－完全沉淀时，明矾与 Ba(OH)2 的反应关系是 KAl(SO4)2+2Ba(OH)2＝2BaSO4↓+KAlO2+2H2O，
即与 2 个 Ba2+相匹配的 4 个 OH－恰与 Al3+按 n (Al3+)∶n (OH－)=1∶4 的关系生成偏铝酸钾，得不到 A1(OH)3 沉
淀。
10．D
【解析】从净水原理上分析，铝盐在水溶液中可电离出 Al3+，Al3+与水作用生成 Al(OH)3 胶体，Al(OH)3 胶体能
吸附水中悬浮的杂质和泥沙等形成沉淀，使水澄清，从而达到净水的目的。铁盐也有类似的性质。可见，净水
剂中并非一定要含铝元素，而含有铝元素的物质中也不一定有净水作用。在净水剂净水的过程中，对水中的细
茵和微生物并无多大影响。
11．B
【解析】由反应：Mg+H2SO4＝MgSO4+H2↑ MgSO4+2NaOH＝Mg(OH)2↓+Na2SO4
2A1+3H2SO4＝Al2(SO4)3+3H2↑ Al2(SO4)3+6NaOH＝2Al(OH)3↓+3Na2SO4
H2SO4+2NaOH＝Na2SO4+2H2O
n (H2SO4)=0.07 L×4 mol／L=0.28 mol
n (NaOH)=0.07L×8 mol／L=0.56 mol
可知溶质全为 Na2SO4，此时沉淀量最大，也就是 Mg、A1 全部转化为沉淀。13.6g－5.1g=8.5g 即为沉淀中
OH － 的质量，则 。则与 Mg、Al 反应的 n (H +)=n(OH － )=0.5 mol，产生 n
(H2)=0.25 mol。
二、填空题
1．
易拉罐先瘪下去，一会儿又鼓起来 CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O，2Al+2H2O+2NaOH==2NaAlO2+3H2↑
薄铁质易拉罐瘪下去后，不再重新鼓起
2．Al2O3 Al(OH)3 AlCl3 NaAlO2 4AlCl3+6Na2O2+6H2O＝4Al(OH)3↓+12NaCl+3O2↑
【解析】由气体 F 在标准状况下对空气的相对密度知 M (F)=29×1.103=32，故 F 是 O2；由④的反应知 E 中必含
有 Na，且能与水反应放出 O2，故 E 为 Na2O2；由反应③可知 C 中一定含有 Cl 元素，又结合题给条件知 C 中还
含有 Al 元素，故 C 为 AlCl3；在铝的常见的化合物中，受热分解成一种化合物和水的物质应该是氢氧化铝，
故 B 为 Al(OH)3，由此判定 A 一定为 Al2O3，进而由反应①知 D 为 NaAlO2，4 mol C 和 6 mol E 反应的化学方
程式可由 2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑和 AlCl3+3NaOH＝Al(OH)3↓+3NaCl 两式相加得到：4AlCl3+6Na2O2+6H2O
＝4Al(OH)3↓+12NaCl+3O2↑。
3．（1）Al2O3 （2）(NH4)2SO4、K2SO4
（3）AlO2-+CO2+2H2O＝Al(OH)3↓+HCO3－
【解析】加入水后，沉淀是 Al2O3、CuO，Al2O3 是两性氧化物，溶于 NaOH 溶液生成 NaAlO2，NaAlO2+CO2+ 2H2O
＝Al(OH)3↓+NaHCO3，2Al(OH)3 Al2O3+3H2O，KAl(SO4)2 溶于水完全电离：KAl(SO4)2＝K++Al3++2SO42－，
△
8.5g(OH ) 0.5mol17g / moln − = =Al3++3NH3·H2O＝A1(OH)3↓+3NH4+，溶液中的离子组成为 NH4+、K+、SO42－，从而得出正确答案。
4．（1）SiO2；Fe（OH）3
（2）Fe+2H+=Fe2++H2↑；Fe+2Fe3+=3 Fe2+
（3）过滤；引流
【解析】由分离流程可知，氧化铝样品中含有氧化铁和二氧化硅杂质，加入过量盐酸，氧化铝与过量盐酸反应
生成氯化铝，氧化铁和盐酸反应生成氯化铁，二氧化硅不与盐酸反应，则操作 I 为过滤，得到沉淀 A 为 SiO2，
滤液 A 中含氯化铝、氯化铁、盐酸，再加入过量 NaOH，氯化铝与碱反应生成偏铝酸钠和氯化钠，氯化铁与碱
反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，盐酸与碱反应生成氯化钠，则操作为过滤，得到沉淀 B 为 Fe（OH）3，滤液
中有 NaAlO2、NaCl、NaOH，再通入过量的二氧化碳，与 NaAlO2 反应生成 Al（OH）3，分解生成氧化铝。
5．（1）烧杯漏斗 （2）除去铁等不溶于碱的杂质
（3）取上层清液，逐滴加入稀硫酸，若变浑浊则说明沉淀不完全；若不变浑浊则说明沉淀完全
（4）通入足量的 CO2 气体
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