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之间的转化关系
2．应用
（1）制取Al(OH)3：
A13++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
3AlO+Al3+ +6H2O =4Al(OH)3↓
AlO+CO2 +2H2O = Al(OH)3↓+HCO3－
（2）离子共存问题：
Al3+与OH-、S2-、HS-、AlO、CO32-、HCO3-因双水解反应或生成沉淀而不能大量共存； AlO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 溶液中逐滴加入NaOH 溶液至过量。 | 向肯定量的NaAlO2 溶液中逐滴加入稀盐酸溶液至过量。 | 向肯定量的NaOH 溶液中逐滴加入AlCl3 溶液至过量。 |
现象 | 马上产生白沉淀→渐多→最多→削减→消逝 | 马上产生白沉淀→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-+2H2O | AlO2-+H++H2O= Al(OH)3↓ Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O | Al3++4OH-= AlO2-+2H2O Al3++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。 | 向肯定量的AlCl3 溶液中逐滴加氨水溶液至过量。 | 向肯定量的NaAlO2 溶液中缓慢通入CO2至过量。 |
现象 | 无沉淀→消灭沉淀→渐多→最多→沉淀不消逝 | 马上产生白沉淀→渐多→最多→沉淀不消逝 | 马上产生白沉淀→渐多→最多→沉淀不消逝 |
图像 | | | |
离子方程式 | AlO2-+4H+= Al3++2H2O Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3 | Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ Al(OH)3与NH3·H2O不反应 | 2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32- CO32-+ CO2+H2O=2HCO3- Al(OH)3与CO2+H2O不反应 |
| | | |
融合与应用
例1．下列图像正确的是 ( )
答案：B
例2．（1）用氯化铝溶液与氢氧化钠溶液反应时，当Al3＋的物质的量与OH－的物质的量之比(以下均填物质的量之比)为 时，Al(OH)3沉淀量最多； 时，Al(OH)3全部溶解； 或 时，Al(OH)3沉淀量为最多沉淀量的一半。
（2）偏铝酸钠溶液与盐酸反应时，AlO的物质的量与H＋物质的量之比为 时，Al(OH)3沉淀量最多； 时，Al(OH)3全部溶解； 或 时，生成的Al (OH)3的量为最多沉淀量的一半。
解析：（1）向含Al3＋的溶液中加入NaOH溶液时，有关反应：
Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－=AlO＋2H2O，总反应：Al3＋＋4OH－=AlO＋2H2O。
由上述反应方程式可知当n(Al3＋)∶n(OH－)＝1∶3时，沉淀量最大；当n(Al3＋)∶n(OH－)＝1∶4时，沉淀完全溶解；当n(Al3＋)∶
n(OH－)＝2∶3或2∶7时，沉淀量为最大量的一半。
（2）向含AlO的溶液中加入盐酸时，有关反应：AlO＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓，Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O，总反应：AlO＋4H＋=Al3＋＋2H2O。
当n(AlO)∶n(H＋)＝1∶1时，沉淀量最大；
当n(AlO)∶n(H＋)＝1∶4时，沉淀完全溶解；
当n(AlO)∶n(H＋)＝2∶1或2∶5时，沉淀量为最大量的一半。
答案：（1）1∶3 1∶4 2∶3 2∶7 （2）1∶1 1∶4 2∶1 2∶5
扫描与矫正
【正误推断】(正确的打“√”，错误的打“×”)（每个推断2分，共40分）
（ ）1．铝制容器可盛装浓H2SO4 (2010·重庆理综，8A) （ ）2．日用铝制品表面掩盖着氧化膜，对内部金属起爱护作用 (2009·广东理基，23D)
（ ）3．明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化 (2009·江苏，5A)
（ ）4．向NaAlO2溶液中通入过量CO2制Al(OH)3：CO2＋AlO＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCO(2014·江苏，7D)
（ ）5．0.1mol·L－1NaAlO2溶液中：H＋、Na＋、Cl－、SO能大量共存 (2013·江苏，3D)
（ ）6．氯化铝是一种电解质，可用于电解法制铝(2013·江苏，4D)
（ ）7．明矾溶于水产生Al(OH)3胶体：Al3＋＋3H2O=Al(OH)3↓＋3H＋(2013·江苏，8B)
（ ）8．铝罐可久盛食醋 (2014·福建理综，6C)
（ ）9．氢氧化铝可作胃酸的中和剂 (2014·四川理综，1D)
（ ）10．明矾用作净水剂不涉及化学变化 (2014·重庆理综，1A)
（ ）11．铝与Fe2O3发生铝热反应，反应后固体物质增重 (2014·新课标全国卷Ⅱ，9C)
（ ）12．AlCl3溶液中加入过量稀氨水：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH (2014·四川理综，3C改编)
（ ）13．Al片溶于NaOH溶液中，产生气体：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO＋3H2↑(2014·北京理综，9D)
（ ）14．明矾溶液中滴入Ba(OH)2溶液使SO恰好完全沉淀：2Ba2＋＋3OH－＋Al3＋＋2SO=2BaSO4↓＋Al(OH)3↓(2013·大纲全国卷，11D)
（ ）15．对于铝制炊具可用铁刷子刷洗
（ ）16．常温下，铝与浓硝酸不发生反应
（ ）17．由铝盐制取氢氧化铝最好选用氨水，而不用NaOH溶液
（ ）18．冶炼铝时常用焦炭做还原剂。
（ ）19．向AlCl3溶液中滴入过量的氨水，溶液先有白沉淀，后来沉淀消逝
（ ）20．Al与Fe2O3能发生铝热反应，则Al与MnO2也能发生铝热反应
实训与超越
【7+1模式】
一、单选（7×6分=42分）
1．只用试管和胶头滴管就可以对下列各组中的两种溶液进行鉴别的是 ( )
①AlCl3溶液和NaOH溶液 ②Ca(HCO3)2溶液和NaOH溶液 ③NaAlO2溶液和盐酸 ④Al2(SO4)3溶液和氨水 ⑤Na2CO3溶液和稀盐酸
A．①③⑤ B．①②③ C．②③④ D．③④⑤
2．若在加入铝粉能放出氢气的溶液中，分别加入下列各组离子，肯定能共存的是 ( )
A．NH NO CO Na＋ B．Na＋ Ba2＋ Mg2＋ HCO
C．NO Ba2＋ K＋ Cl－ D．NO K＋ AlO SO
3．向肯定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液，生成沉淀Al(OH)3的量随AlCl3加入量的变化关系如图所示。则下列离子组在对应的溶液中肯定能大量共存的是 ( )
A．a点对应的溶液中：Na＋、Fe3＋、SO、HCO
B．b点对应的溶液中：Na＋、S2－、SO、Cl－
C．c点对应的溶液中：K＋、Ag＋、Ca2＋、NO
D．d点对应的溶液中：K＋、NH、CO、SO
4．下列离子方程式不正确的是 ( )
A．铝片碱洗时常有气泡：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
B．Al2O3溶于氨水溶液：Al2O3＋2OH－===AlO＋H2O
C．AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液：Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O
D．试验室用铝盐制Al(OH)3：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH
5．（1）将350 mL 1 mol·L－1 NaOH溶液逐滴滴入100 mL 1 mol·L－1 AlCl3溶液中。
（2）将100 mL 1 mol·L－1 AlCl3溶液逐滴滴入350 mL 1 mol·L－1 NaOH溶液中，结果是 ( )
A．现象相同，生成Al(OH)3的量相同
B．现象不同，生成Al(OH)3的量相同
C．现象相同，生成Al(OH)3的量不同
D．现象不同，生成Al(OH)3的量不同
6．【2009·江苏，5】化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是 ( )
A．明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化
B．在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率
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