铝及其化合物之间的转化
高考化学一轮复习（第二辑）考点26 铝的冶炼及含铝化合物之间的转化（含解析）
考点26 铝的冶炼及含铝化合物之间的转化聚焦与凝萃1．通过对含铝化合物之间的转化的生疏，加深复分解、氧化还原原理的理解；2．应用含铝化合物之间的转化学问进行解题。
解读与打通常规考点一、“铝三角”的转化关系及其应用1．Al3+、Al(OH)3、AlO－2之间的转化关系2．应用（1）制取Al(OH)3：A13++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+3AlO－2+Al3+ +6H2O =4Al(OH)3↓AlO－2+CO2 +2H2O = Al(OH)3↓+HCO3－（2）离子共存问题：Al3+与OH-、S2-、HS-、AlO－2、CO32-、HCO3-因双水解反应或生成沉淀而不能大量共存；AlO－2与H+、NH4+、Al3+、Fe3+等不能大量共存。
（3）鉴别（利用滴加挨次不同，现象不同）①AlCl3溶液中滴加NaOH溶液现象为：先产生白色沉淀，后沉淀溶解。
②NaOH溶液中滴加AlCl3溶液现象为：开头无明显现象，后产生白色沉淀，沉淀不溶解。
（4）分别提纯①利用Al能溶于强碱溶液，分别Al与其他金属的混合物。
②利用Al2O3能与强碱溶液反应，分别Al2O3与其他金属氧化物。
⑧利用Al(OH)3，能L强碱溶液反应，分别Al3+与其他金属阳离子。
隐性考点二、氢氧化铝沉淀的图象分析操作向肯定量的AlCl3溶液中逐向肯定量的NaAlO2溶液中向肯定量的NaOH 溶液中逐滴加滴加入NaOH 溶液至过量。
逐滴加入稀盐酸溶液至过量。
入AlCl3溶液至过量。
现象马上产生白色沉淀→渐多→最多→削减→消逝马上产生白色沉淀→渐多→最多→削减→消逝无沉淀→消灭沉淀→渐多→最多→沉淀不消逝图像离子方程式Al3++3OH-=Al(OH)3↓Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2OAlO2-+H++H2O= Al(OH)3↓Al(OH)3+3H+=Al3++3H2OAl3++4OH-= AlO2-+2H2OAl3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓操作向肯定量的盐酸溶液中逐滴加入NaAlO2溶液至过量。
高考化学 考点 化工流程中铝的化合物的转化必刷题试题
冠夺市安全阳光实验学校考点十五化工流程中铝的化合物的转化1．铝的单质及其化合物在生产、生活、科研等领城应用广泛。
Ⅰ、工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，还含有Fe2O3、FeO、SiO2）制备铝的某种化合物的工艺流程如下：（1）加入盐酸时，氧化铝发生反应的离子方程式为______（2）在滤液A中加入漂白液，目的是氧化除铁，所得滤液B显酸性。
该过程中涉及某氧化还原反应如下，请完成：Fe2++___ClO-+ ═Fe(OH)3↓+ Cl-+__________Ⅱ、明矾在日常生活、生产中也占有一席之地。
（3）明矾是净水明星，用离子方程式表示其净水原理_____________________________。
（4）向0.02mol的明矾溶液中逐滴加入150mL0.2mol/LBa(OH)2溶液，生成沉淀的质量为 _____克。
【答案】Al2O3+6H+=2Al3++3H2O 2Fe2++1ClO-+5H2O=2Fe(OH)3↓+1C1-+4H+Al3++3H2O Al(OH)3+3H+8.55g 2．某含锰矿石的主要成分是MnO2，还含CaO、Al2O3、FeS杂质，由此矿石生产MnCO3的工艺流程如图所示：已知：①相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如表所示：物质开始沉淀沉淀完全Fe(OH)3 2.7 3.7Al(OH)3 3.8 4.7Mn(OH)28.8 10.4Ca(OH)212 ─②常温下，Ksp（CaF2）=3.95×10-11回答下列问题：（1）酸溶时，是否能将稀硫酸换成浓盐酸______（填“是”或“否”）；操作I的名称为______________。
（2）取溶液Ⅰ加入KSCN溶液，溶液呈血红色，试写出酸溶过程中MnO2与FeS 发生反应的离子方程式：______。
（3）调节溶液Ⅰ的pH时，pH的范围为_________；所用的物质X最好是________（填字母）。
A．盐酸 B．NaOH溶液 C．氨水 D．MnCO3固体（4）滤渣Ⅰ为___________________，滤渣Ⅱ为_____________。
Al及其化合物
说明： Al(OH)3的制备：可溶性铝盐与弱碱
AlCl3 + 3NH3· H2O = Al(OH)3↓+ 3NH4Cl 。
②Al(OH)3加热能分解： 2Al(OH)3＝Al2O3+3H2O 3）用途： 用作药物，治疗胃酸过多
3.硫酸铝钾
1）复盐：KAl(SO4)2==K++Al3++2SO422）明矾：化学式KAl(SO4)2· 12H2O （十二水合硫酸铝钾）， 无色晶体，易溶于水。 明矾净水原理：明矾溶于水发生水解 反应，生成Al(OH)3胶体，吸附水中的 杂质，使水澄清。
实质：利用Al的强还原性
6）铝与盐的溶液反应： 能置换出CuSO4、AgNO3等溶液中的金属。
3.铝的用途 制造电线和电缆（导电性）， 可作汽车、飞机、火箭材料 （镁铝合金密度小,耐腐蚀）， 做各种铝质器皿
二.几种铝的重要化合物 1.氧化铝
1）物理性质：高熔点的白色粉末状物质 2）两性氧化物 Al2O3 + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2O； Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O Al2O3 + 2NaOH == 2NaAlO2 + H2O Al2O3 + 2OH－= 2AlO2－+ H2O
教学重点： 1.铝及其化合物的性质与相互转化关系。 2.铝及其化合物的用途。 教学难点： 1.氢氧化铝的制备及两性的体现。 2.结合工艺流程题学会知识在解决实际问 题中的应用。
铝及其化合物的相互转化
知识体系
一. 铝单质 1.铝的物理性质： 具有银白色金属光泽的轻金属 （密度小），具有良好的延展性、 导电性和导热性，
Al及其化合物
铝及其化合物1.化学性质 铝及化合物的相互转化关系①②③④⑤⑥⑦⑧⑨Al Al 2O 3 Al(OH)3 AlCl 3NaAlO 2⑩(1)和氧气反应。
铝极易和氧气发生反应，生成一层致密的氧化膜。
这层氧化膜保护里边的金属不易和氧气反应而被腐蚀。
铝和氧气反应的化学方程式为223432Al O Al O +加热或点燃。
加热铝箔实验时，融化的铝并不滴落，原因是Al 2O 3薄膜将熔化的Al 承接住了，这个实验也说明氧化铝的熔点比铝高。
(2)铝也能和其他非金属反应，写出下列反应方程式：①铝在氯气中燃烧23232Al Cl AlCl +点燃；②铝粉和硫粉混合加热2323Al S Al S +点燃。
(2)和酸反应。
写出下列反应方程式和对应的离子方程式：①HCl 反应：化学反应方程式322623Al HCl AlCl H ++=↑，离子反应方程式322623Al H Al H +++=+↑②H 2SO 4反应：化学反应方程式242432232()3Al H SO Al SO H +=+↑，离子反应方程式322623Al H Al H +++=+↑；(3)和NaOH 溶液反应：化学反应方程式22222223Al NaOH H O NaAlO H ++=+↑，离子反应方程式22222223Al OH H O AlO H --++=+↑。
等质量的铝粉分别和足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生的氢气相等，等浓度等体积的盐酸和氢氧化钠溶液和足量的铝粉反应，产生的氢气NaOH 的多。
(4)铝和盐溶液的反应。
写出下列反应方程式和对应的离子方程式：铝投入硫酸铜溶液中：化学反应方程式4243233()Al CuSO Cu Al SO +=+，离子反应方程式232332Al CuCu Al +++=+； (5)铝热剂的反应。
写出下列反应方程式：①铝粉和四氧化三铁粉末混合加热34238349Al Fe O Al O Fe ++高温；②铝粉和三氧化二铬粉末混合加热232322Al Cr O Al O Cr ++高温。
铝的化合物
镁及其重要化合物之间的转化
MgCl2
③ ② ① ④ ⑥ ⑤
Mg →
MgO → Mg(OH)2
⑦
① 2Mg + O2 == 2MgO
② Mg + 2HCl==MgCl2+ H2↑ 电解 ③ MgCl2 ==== Mg+ Cl2↑
思考： 不加其它试剂，仅用试管和胶头滴管能否 鉴别下列两种溶液：
NaOH和AlCl3 滴加顺序不同，产生现象不同。 Al3++4 OH-= AlO2-+2H2O Al3＋ ＋ 3 AlO2-＋6H2O ＝ 4Al(OH)3↓
3、硫酸铝钾 KAl(SO4)2
复盐： 由两种不同的金属离子和一种酸根离子组 成的盐。 KAl(SO4)2· 12H2O 俗名明矾 或K2SO4•Al2(SO4)3•24H2O
⑶化学性质 a、两性
Al(OH)3＋3HCl＝ AlCl3＋3H2O
Al(OH)3＋3H＋＝ Al3＋ ＋3H2O Al(OH)3 ＋NaOH＝NaAlO2＋2H2O
Al(OH)3 ＋ OH-＝AlO2-＋2H2O
像Al(OH)3这样既能与酸反应生成盐和水， 又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物，称为两 性氢氧化物。 注意：Al(OH)3不能溶于较弱的酸和弱碱
0 2 5 8 9 10 NaOH的物质的量
由此可知，该溶液中肯定含有 的阳离子是 H+ 、Al3+、NH4+ 各离子物质的量之比是 2：1：3 2+、Fe3+ Mg 肯定不含的阳离子是 。
沉 淀 物 质 的 量
0 2
5 8 9 10 NaOH的物质的量
O→A: 沉 A→B: 淀 物 B→C:
质 的 量
人教版高中化学必修1[知识点整理及重点题型梳理]_铝及其化合物_提高
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人教版高中化学必修一知识点梳理重点题型（常考知识点）巩固练习铝及其化合物【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12．化学性质 Al-3e -=Al 3+（1）与非金属反应： a 、铝与氧气的反应。
【铝及其化合物】实验探究：加热有氧化膜和无氧化膜的铝箔b 、与其它非金属反应： 2Al+3S Al 2S 3 2Al+3Cl 2 2AlCl 3（2）与酸反应：（3）与碱反应2Al+2H 2O+2NaOH ＝2NaAlO 2+3H 2↑ 2Al+2H 2O+2OH －＝2AlO 2－+3H 2↑ 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+M x O y 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。
高考化学 工艺流程专题复习 化学工艺流程(一)化工生产中镁、铝及其化合物的转化关系
化工生产中镁、铝及其化合物的转化关系1．从海水中提取镁的流程 (1)流程：(2)主要化学反应：①制石灰乳：CaCO 3=====高温CaO ＋CO 2↑、CaO ＋H 2O===Ca(OH)2；②沉淀Mg 2＋：Mg 2＋＋2Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋Ca 2＋；③制备MgCl 2：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl 2＋2H 2O ；④电解MgCl 2：MgCl 2(熔融)=====电解Mg ＋Cl 2↑。
2．工业炼铝的流程铝是地壳中含量最多的金属元素，在自然界主要以化合态形式存在于氧化铝中。
铝土矿的主要成分是Al 2O 3，此外还含有少量SiO 2、Fe 2O 3等杂质，冶炼金属铝很重要的一个过程是Al 2O 3的提纯。
由于Al 2O 3是两性氧化物，而杂质SiO 2是酸性氧化物，Fe 2O 3是碱性氧化物，因而可设计出两种提纯氧化铝的方案。
方案一：碱溶法讨论回答下列问题： (1)写出①、③两步骤中可能发生反应的离子方程式。
答案 ①Al 2O 3＋2OH －===2AlO －2＋H 2O ，SiO 2＋2OH －===SiO 2－3＋H 2O③AlO －2＋CO 2＋2H 2O===Al(OH)3↓＋HCO －3，SiO 2－3＋2CO 2＋2H 2O===H 2SiO 3↓＋2HCO －3(2)步骤③中不用盐酸(或H 2SO 4)酸化的理由是________________________________________________________________________。
答案 因为AlO －2与酸反应生成的Al(OH)3具有两性，可溶于强酸，不易控制酸的量；CO 2廉价而且生成的副产物NaHCO 3用途广泛，经济效益好(3)步骤④中得到较纯的Al 2O 3，可能含有________杂质，在电解时它不会影响铝的纯度的原因：________________________________________________________________________。
重难点九 铝的化合物之间的相互转化—“铝三角”
重难点九 铝的化合物之间的相互转化----“铝三角”【要点解读】 1．Al 3＋―→Al(OH)3（1）可溶性铝盐与少量NaOH 溶液反应： （2）可溶性铝盐与氨水反应：2．Al(OH)3―→Al 3＋：Al(OH)3溶于强酸溶液： 3．Al 3＋―→AlO 2-：可溶性铝盐与过量的强碱反应： 4．AlO 2-―→Al 3＋：偏铝酸盐溶液与足量的盐酸反应： 5．AlO 2-―→Al(OH)3：偏铝酸钠溶液中加入少量盐酸： 6．Al(OH)3―→ AlO 2- ：Al(OH)3溶于强碱溶液： 【温馨提示】三种物质相互转化注意反应条件，特别是Al(OH)3既能溶于强酸，又能溶于强碱。
【特别提醒】 1.两性化合物的概念指既能与酸反应，又能与碱反应的化合物。
与酸或碱反应生成的产物是盐和水的化合物才是两性化合物。
弱酸的铵盐、弱酸的酸式盐不属于两性化合物。
2.Al(OH)3的三种制备方法（1）用铝盐和氨水制备Al(OH)3，不选用强碱(如NaOH)溶液，是由于Al(OH)3溶于强碱溶液，而不溶于弱碱(如氨水)溶液。
（2）溶液中AlO 2-→Al(OH)3最好通入CO 2，而不是选用强酸，因为氢氧化铝溶于强酸，而不溶于较弱的酸。
3.常见的既能与酸反应又能与碱反应的物质 （1）金属单质：Al 等； （2）两性氧化物：Al 2O 3等； （3）两性氢氧化物：Al(OH)3 等；（4）弱酸的铵盐：(NH 4)2CO 3、CH 3COONH 4、(NH 4)2S 等； （5）弱酸的酸式盐：NaHCO 3、KHS 、NaHSO 3等。
【重难点指数】★★★★【重难点考向一】氢氧化铝的制取和性质探究【例1】实验室制取氢氧化铝的最佳方案是( )A．Al+H2O B．Al2O3+H2O C．AlCl3+NaOH D．Al2(SO4)3+NH3•H2O【重难点考向二】铝及其化合物性质探究【例2】某同学通过系统实验探究铝及其化合物的性质，操作正确且能达到目的是( ) A．向氯化铝溶液中滴加过氨水，最终得到澄清溶液B．等质量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应制得等质量的氢气C．常温下铝与浓硝酸反应制得大量的NO2D．AlCl3溶液加热蒸干得到无水氯化铝晶体【重难点考向三】铝三角之间的转化【例3】A、B、C、D、E五种化合物均含有同一种短周期常见元素，它们的转化关系如图所示，其中A为澄清溶液，C为难溶的白色固体，E易溶于水．若取A溶液灼烧，焰色反应为紫色(透过蓝色钴玻璃片)（1）写出化学式：A______，B________，C________，D________，E________；（2）写出下列反应的离子方程式：A→B：___________________________________________________；A→D：___________________________________________________。
铝与含铝化合物的转化
1.铝可以转化为铝离子、氧化铝、偏铝酸根，不能直接转化为Al(OH)3 4Al +3O2 ==2Al2O3 2Al +6HCL=2Al Cl3+3H22Al +3H2SO4=Al 2(SO4)3+3H2 2Al+2NaOH+H2O=2NaAlO2+3H2 2.氧化铝可以转化为铝离子、铝、偏铝酸根，不能直接转化为Al(OH)3Al2O3＋6HCl=2AlCl3+3H2O ；Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O2Al2O3 =电解=4Al +3O23.铝离子可以转化为偏铝酸根、Al(OH)3，不能直接转化为氧化铝、铝AlCl3+3NaOH=Al(OH)3沉淀+3NaCl ；AlCl3+4NaOH=NaAlO2+2H2OAl2(SO4)3＋6NH3.H2O＝2Al(OH)3沉淀＋3(NH4)2SO44.Al(OH)3可以转化为偏铝酸根、铝离子、氧化铝，不能直接转化为铝Al(OH)3 +NaOH==NaAlO2 +2H2O；Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O2Al(OH)3=（加热）=Al2O3+H2O5.偏铝酸根可以转化为Al(OH)3、铝离子，不能直接转化为铝、氧化铝NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3沉淀+NaCl ；NaAlO2+4HCl=AlCl3+2H2O相关离子方程式：H+ + AIO2- + H2O == AI(OH)3 ==AI3+ + 3OH- (可逆平衡）加酸平衡右移，加碱平衡左移AI3+ + 3OH- = AI(OH)3AI3+ + 4OH- = AIO2- + 2H2OAI(OH)3 + OH- = AIO2- + 2H2OAI(OH)3 +3H+ = AI3+ + 3H2OAIO2- + 4H+ =AI3+ +2H2OAIO2- + H+ + H2O = AI(OH)31．从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平，青铜(约6 000年前)、Fe(约2 500年前)、Al(约200年前)之所以有先后，主要取决于( )A．金属的导电性强弱B．金属在地壳中的含量多少C．金属的化合价高低D．金属的活动性强弱2．电解法冶炼铝时，冰晶石的作用是( )A．助熔剂B．催化剂C．还原剂D．氧化剂3．下列说法正确的是( )A．金属氧化物都能与水反应生成碱B．非金属氧化物都能与水反应生成酸C．氧化铝既能与酸反应又能与氨水反应D．氧化铝坩埚不能用于熔融烧碱4．已知4 g由氧化镁和另一种金属氧化物组成的混合物中含有氧元素1.8 g，则另一种金属氧化物是( )A．CuO B．CaO C．Fe2O3 D．Al2O3 5．下列物质中，既能溶于盐酸溶液又能溶于NaOH溶液的氧化物是( )A．MgO B．Al2O3 C．Fe2O3 D．Al(OH)36．下列各组反应中能得到Al(OH)3的是( )A．Al2O3加到热水中B．向NaAlO2溶液中加入过量盐酸C．将Na投入到NaAlO2溶液中D．在AlCl3溶液中滴几滴NaOH溶液7．向KAl(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2溶液，使SO2－4恰好完全沉淀，反应后铝元素的主要存在形式是( )A．Al3＋B．Al(OH)3 C．AlO－2 D．Al3＋和Al(OH)31．D2.A3．D [多数金属氧化物和非金属氧化物不溶于水，如CuO、Al2O3、CO等，Al2O3是两性氧化物，能与强酸和强碱反应。
高一化学——铝
练规范、练技能、练速度
2．航空、航天领域中的复合材料
镁、铝、钛
碳纤维
Al2O3陶瓷、MgO、Al2O3陶瓷、SiO2陶瓷 碳纤维 碳化硅纤维 氧化硅纤维
• 一、铝及其化合物间的转化
【例1】奥运五环代表着世界五大洲，五色代表的是 世界五大洲不同肤色的人民，五环连在一起代 表着 五大洲的人们能够友好相处。右图所示五元环代表A、B、C、D、E五 种常见的物质，而且A、B、C、D、E这五种物质含有同一种元素， 两圆圈交叉是指两种物质之间可以转化，其中A是地壳中含量最多的 金属元素的单质；B是一种常见的氧化物；对C的水溶液加热、蒸干、 灼烧即可得B；D难溶于水，这种物质的生成是明矾净水的主要原因。 • (1)试推测A是________，C是_____ ___ (写化学式)。 Al AlCl3或Al(NO3) • (2)由B生成A需要电解才能达到目的，当生成1 3 mol A时转移电子的物 质的量为__________。 3 mol
2、几种复合材料的比较
复合材料 玻璃钢 基体 合成 树脂 合成 树脂 金属 增强体 玻璃纤维 主要性质 强度高，密度小，耐化学 腐蚀，绝缘性和机械加工 性能好 韧性好，强度高，质轻
碳纤维增强复 合材料 航空复合材料
碳纤维
最广泛的是碳纤 耐高温，强度高，导电性 维，还有硼纤维、 好，不吸湿和不易老化 碳化硅纤维和氧 化铝纤维等 多为碳纤维、碳 化硅纤维或氧化 硅纤维 耐高温，韧性强
三、铝及其化合物的相关计算
【例3】向100mL 1mol/L的AlCl3 溶液中加入70 mL
5mol/LNaOH溶液， 充分反应后，铝元素以两种
形式存在，其物质的量之比为多少？
1:1
1、方程式法 ：Al3＋＋3OH－= Al(OH)3 ↓ Al(OH)3 ＋OHˉ = 【Al(OH)4】ˉ 2、原子守恒法： Al= Al3＋+ Al(OH)3或Al= 【Al(OH)4】ˉ+ Al(OH)3 Al(OH)3 →3NaOH 【Al(OH)4】ˉ→4NaOH 3、电荷守恒法：反应后溶液为Na【Al(OH)4】和NaCl 则： 【Al(OH)4】ˉ＋Clˉ = Na＋