2020年高考化学之高频考点（10）

知识点2   铝及其化合物

一、铝及其化合物

1. 扫除易混知识盲点

（1）铝是活泼金属，但铝抗腐蚀性相当强，因为铝表面生成一层致密的氧化物薄膜。由于Al₂O₃的熔点高于Al的熔点，故在酒精灯上加热铝箔直至熔化，发现熔化的铝并不滴落。

（2）铝热反应不仅仅是单质铝与Fe₂O₃反应，还包含制取其他难熔金属的反应，由于铝热剂是混合物，故铝热反应不能用于工业上冶炼铁。注意铝热反应是中学化学中唯一一类金属单质与金属氧化物在高温条件下的置换反应。

（3）引发铝热反应的操作是高考实验考查的热点，具体操作是先铺一层KClO₃，然后插上镁条，最后点燃镁条。

（4）并不是Al与所有金属氧化物均能组成铝热剂，该金属氧化物对应的金属活泼性应比铝弱。

（5）Al₂O₃、Al(OH)₃与NaOH溶液的反应常用于物质的分离提纯。Al(OH)₃不溶于氨水，所以实验室常用铝盐和氨水来制备Al(OH)₃。

（6）利用偏铝酸盐制备Al(OH)₃，一般不用强酸，因为强酸的量控制不当会使制得的Al(OH)₃溶解。若向偏铝酸盐溶液中通入CO₂，生成的Al(OH)₃不溶于碳酸，CO₂过量时生成HCO3－，不过量时生成CO32－，书写离子反应方程式时要特别注意。

（7）Al(OH)₃可用作抗酸药；明矾常用于净水。

（8）泡沫灭火器所用试剂为Al₂(SO₄)₃溶液和NaHCO₃溶液。

二、关于Al(OH)₃沉淀变化图像分析

1. 可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像

操作	向可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量	向NaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液至过量
现象	立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失	无沉淀(有但即溶)→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失
图像
离子方程式	Al3＋＋3OH－= Al(OH)3↓ Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O	Al3＋＋4OH－=AlO2－＋2H2O Al3＋＋3AlO2－＋6H2O=4Al(OH)3↓

2. 偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像

操作	向偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过量	向稀盐酸中逐滴加入偏铝酸盐溶液至过量
现象	立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失	无沉淀(有但即溶)→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失
图像
离子方程式	AlO2－＋H＋＋H2O= Al(OH)3↓ Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O	AlO2－＋4H＋=Al3＋＋2H2O Al3＋＋3AlO2－＋6H2O=4Al(OH)3↓

3. 可溶性铝盐与弱酸、弱碱反应产生沉淀的图像

（1）向AlCl₃溶液中滴加氨水的图像(如图所示)。

原理：Al^3＋＋3NH₃·H₂O=Al(OH)₃↓＋3NH4＋

现象：立即产生白色沉淀→渐多→最大量

（2）向NaAlO₂溶液中通入足量CO₂的图像(如图所示)。

原理：CO₂＋AlO2－＋2H₂O=Al(OH)₃↓＋HCO3－

现象：立即产生白色沉淀→渐多→最大量

4. 混合离子(含Al^3＋、Mg^2＋、H^＋)反应的图像

向含有铝离子、镁离子、氢离子的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，H^＋先与OH^－反应，该过程中无沉淀生成，而后Al^3＋、Mg^2＋与OH^－反应至沉淀达到最大值，最后Al(OH)₃再与

OH^－反应导致沉淀部分溶解。

反应的离子方程式为

①第一阶段：H^＋＋OH^－=H₂O

②第二阶段：Mg^2＋＋2OH^－=Mg(OH)₂↓

Al^3＋＋3OH^－=Al(OH)₃↓

③第三阶段：Al(OH)₃＋OH^－=AlO2－＋2H₂O

三、有关复盐与Ba(OH)₂反应的图像分析

1. 明矾与Ba(OH)₂溶液反应的图像分析

向含1.0 mol明矾[KAl(SO₄)₂·12H₂O]的溶液中滴入Ba(OH)₂溶液，加入Ba(OH)₂的量与沉淀物质的量图像：

（1）当n[Ba(OH)₂]＝1.5 mol时，恰好发生反应：

2KAl(SO₄)₂＋3Ba(OH)₂=3BaSO₄↓＋2Al(OH)₃↓＋K₂SO₄；即n[KAl(SO₄)₂]∶n[Ba(OH)₂]＝2∶3时，生成1.5 mol硫酸钡和1.0 mol氢氧化铝沉淀，此时沉淀的物质的量最大，为2.5 mol。

离子方程式：2Al^3＋＋3Ba^2＋＋3SO42－＋6OH^－=3BaSO₄↓＋2Al(OH)₃↓。

（2）当n[Ba(OH)₂]＞1.5 mol时，生成的Al(OH)₃逐渐溶解，并且溶液中继续有BaSO₄沉淀生成。

（3）当n[Ba(OH)₂]＝2.0 mol时，恰好发生反应：KAl(SO₄)₂＋2Ba(OH)₂=2BaSO₄↓＋KAlO₂＋2H₂O，即n[KAl(SO₄)₂]∶n[Ba(OH)₂]＝1∶2时，生成的1.0 mol Al(OH)₃完全溶解，但又生成0.5 mol BaSO₄；此时沉淀的物质的量为2.0 mol，但质量最大。继续滴加Ba(OH)₂溶液，沉淀的质量和物质的量都不再发生变化。

离子方程式：Al^3＋＋2SO42－＋2Ba^2＋＋4OH^－=2BaSO₄↓＋AlO2－＋2H₂O。

加入Ba(OH)₂物质的量与沉淀物质的量的图像

加入Ba(OH)₂物质的量与沉淀质量的图像

2. NH₄Al(SO₄)₂与Ba(OH)₂反应的图像分析

向含2.0 mol NH₄Al(SO₄)₂溶液中滴入Ba(OH)₂溶液，其反应过程：

（1）当加入3 mol Ba(OH)₂时

2Al^3＋＋3SO42－＋3Ba^2＋＋6OH^－=2Al(OH)₃↓＋3BaSO₄↓

2. 0 mol 3.0 mol 3.0 mol 6.0 mol2.0 mol　　  3.0 mol

（2）再加入1 mol Ba(OH)₂时，

2NH4＋＋2OH^－＋SO42－＋　Ba^2＋=BaSO₄↓＋2NH₃·H₂O

2. 0 mol 2.0 mol 1.0 mol 1.0 mol  1.0 mol

（3）再加入1 mol Ba(OH)₂时

Al(OH)₃＋OH^－=AlO2－＋2H₂O

2. 0 mol2.0 mol

沉淀的物质的量变化图像：

例1.工业上用铝土矿(主要成分为Al₂O₃，含SiO₂、Fe₂O₃等杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下，对下述流程中的判断正确的是

 

A．试剂X为稀硫酸，沉淀中含有硅的化合物

B．反应Ⅱ中生成Al(OH)₃的反应为CO₂＋AlO2－＋2H₂O===Al(OH)₃↓＋HCO3－

C．结合质子(H^＋)的能力由弱到强的顺序是OH^－>CO32－>AlO2－

D．Al₂O₃熔点很高，工业上还可采用电解熔融AlCl₃冶炼Al

【答案】B

例2.向含Al₂(SO₄)₃和AlCl₃的混合溶液中逐滴加入1 mol/L Ba(OH)₂溶液至过量，加入Ba(OH)₂溶液的体积和所得沉淀的物质的量的关系如图，下列说法不正确的是

 

A．图中C点铝元素存在形式是

B．向D点溶液中通人CO₂气体，立即产生白色沉淀

C．原混合液中c[Al₂(SO₄)₃]∶c(AlCl₃)=1∶2

D．OA段反应的离子方程式为：3Ba² 2Al³ 8OH⁻ 3=3BaSO₄↓ 2 4H₂O⑤

【答案】D