铝及其化合物的考点探究

福建莆田十中黄昭明   

铝元素位于元素周期表中第三周期IIIA族。金属铝可以与酸或强碱溶液反应。两性化合物氧化铝、氢氧化铝和含铝化合物间的相互转化及其图像问题。都是重要的考点，现将其加以归纳，以期对同学们的备考有所帮助。

一、基础知识系统梳理

1.金属铝的化学性质

（1）铝与酸、碱反应生成时量的关系

铝与酸、碱反应生成的化学方程式分别为

、。从化学方程式可以看出，Al与酸、碱反应生成的实质都是，所以无论是与酸反应，还是与碱反应，。

j等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为。

k足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为。

l一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为，则必定有：

a.铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；

b.铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而氢氧化钠溶液过量。

（2）含铝杂质的提纯方法归类

利用可溶于强碱的这一特性，可除去许多物质中的含铝杂质，如：

j

k

l

m

（3）制取一般不用强酸或强碱，因为强酸、强碱都能溶解生成的，不易控制酸、碱的用量。一般用氨水或来制取，也可利用的双水解反应来抽取。

2.用数形结合思想理解之间的转化关系。

之间的转化关系：

上述转化涉及的离子方程式：

（1）j

k

l

（2）

（3）

（4）

（5）j

k

（6）

3.与沉淀生成有关的图像分析

（1）把强碱溶液逐滴加到铝盐溶液中至过量

j现象：先有白色沉淀产生，然后沉淀逐渐溶解。

k图像：

l有关离子反应：

（2）把铝盐溶液逐滴加到强碱溶液中至过量

j现象：先无明显现象，反应一段时间后逐渐产生白色沉淀。

k图像：

l有关离子反应：

（3）把强酸溶液逐滴加到溶液中至过量

j现象：先生成白色沉淀，然后沉淀逐渐溶解。

k图像：

l有关离子反应：

（4）向强酸溶液中逐滴加入溶液至过量

j现象：先无明显现象，反应一段时间后逐渐产生白色沉淀。

k图像：

l有关离子反应：

（5）向等物质的量的混合溶液中加入NaOH溶液至过量

j现象：开始出现白色沉淀，并且沉淀量增多，最后沉淀部分溶解。

k图像：

l有关离子反应：

（6）突破沉淀图像的三个秘诀

j明晰横、纵坐标的含义，然后通过曲线变化特点分析反应原理。

k掌握三者之间的转化比例。

l明确含的溶液中加碱的几种常见变形图像，如：

图A中，。

图B中，若已知原溶液中含有，则可推出：。

4.可溶性铝盐（以为例）与强碱反应的计算规律

（1）求产物

j当。

k当。

l当无沉淀。

m图像分析：

（2）求反应物强碱的量

j若强碱不足（未完全沉淀），。

k若强碱使生成的部分溶解，。

l图表分析：

二、高频考点归类总结

例1  正误判断，正确的画“√”，错误的画“×”。

j（2018年新课标全国理综II卷，7C）氢氧化铝可用于中和过多胃酸。（  ）

k（2018年新课标全国理综III卷，7A）泡沫灭火器可用于一般的起火，也适用于电器起火。（  ）

l（2018年新课标全国理综III卷，8A）24g镁与27g铝中，含有相同的质子数。（  ）

m（2017年海南卷，6C）向硫酸铝溶液中滴加碳酸钠溶液的离子方程式为。（  ）

n（2017年海南卷，7D）铝箔在氯气中燃烧可制备无水三氯化铝。（  ）

o（2016年江苏卷，2B）的结构示意图：

p（2016年浙江理综，8A）钾、钠、镁等活泼金属着火时，不能用泡沫灭火器灭火。（  ）

q（2016年江苏卷，5C）向溶液中加入过量氨水的离子方程式为。

r（2016年四川理综，4A）2.4g在足量中燃烧，转移的电子数为0.1。（   ）

s（2016年浙江理综，7C）浓度较高时危害健康，但可服入体内，作为造影剂用于X-射线检查肠胃道疾病。（  ）

11.（2015年福建理综，6B）制作铝合金片与冶金工业有关。（  ）

12.（2015年四川理综，1A）明矾作净水剂，起还原作用。（   ）

[答案]j√k×l×m×n√o√p√q√r×s√11√12×

三、扫除知识盲点

1.易混知识盲点汇总

（1）铝是活泼金属，但铝的抗腐蚀性相当强，因为铝表面会生成一层致密的氧化物薄膜。由于的熔点高于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反应，还包含制取其他难熔金属的反应。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转换反应。

（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反应，然后插上镁条，最后点燃镁条。

（4）并不是所有的金属氧化物均能与组成铝热剂，要求该金属氧化物对应的金属活泼性应比铝的弱。

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

（6）利用偏铝酸盐制备时一般不用强酸，因为强酸的量控制不当会使制得的溶解。若向偏铝酸盐溶液中通入，生成的不溶于碳酸，过量时另一产物是，不过量时另一产物是，因此书写该反应的离子方程式时要特别注意。

。

例2  （2016年上海卷，20）已知向集满的铝制易拉罐中加入过量浓溶液，立即封闭罐口，易拉罐渐渐凹瘪；再过一段时间，罐壁又重新凸起。上述实验过程中没有发生的离子反应是（   ）。

A. 

B.

C.

D.

【解析】向集满的铝罐中加入过量氢氧化钠浓溶液，先与氢氧化钠反应，反应现象为铝罐变瘪；接着过量的氢氧化钠再与铝罐反应，因铝罐表面的氧化膜具有两性，可溶解于氢氧化钠溶液，然后单质与氢氧化钠反应生成，罐壁又重新凸起，故可发生A、B、C项的反应。

【答案】D

例3  （2016年上海卷，12）下列各组混合物，使用氢氧化钠溶液和盐酸两种试剂不能分离的是（   ）。

A.氧化镁中混有氧化铝

B.氯化铝溶液中混有氯化铁

C.氧化铁中混有二氧化硅

D.氯化亚铁溶液中混有氯化铜

【解析】氧化镁与氢氧化钠溶液不反应，但氧化铝可与氢氧化钠溶液发生反应，故不选A项；

氯化铝溶液可与过量的氢氧化钠溶液发生反应得到溶液，氯化铁可与过量的氢氧化钠溶液发生反应得到红褐色的氢氧化铁沉淀，故不选B项；

氧化铁与氢氧化钠溶液不反应，但二氧化硅可与氢氧化钠溶液发生反应，故不选C项；

氯化亚铁、氯化铜均可与氢氧化钠溶液反应得到沉淀，当再向沉淀中加入盐酸时，二者均可溶解，不能分离，故选D项。

【答案】D

例4  （2016年四川理综，7）向1L含0.01 mol和0.02 的溶液中缓慢通入，随增大，先后发生三个不同的反应，当时发生的反应是。下列对应关系正确的是（  ）。

【解析】通入二氧化碳首先进行的反应为氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，0.02mol氢氧化钠消耗0.01mol二氧化碳，生成0.01mol碳酸钠，然后偏铝酸钠和二氧化碳反应生成氢氧化铝和碳酸钠，0.01mol偏铝酸钠消耗0.015二氧化碳，生成0.03mol碳酸氧钠。

未通入二氧化碳时，溶液中电荷守恒的关系式为A项错误；

当通入二氧化碳的物质的量为0.01mol时，溶质为0.01mol碳酸钠和0.01mol偏铝酸钠，因为碳酸的酸性比氢氧化铝的酸性强，所以偏铝酸根离子的水解程度比碳酸根离子的水解程度大，则偏铝酸根离子的浓度小于碳酸根离子的浓度，B项错误；

当通入二氧化钠的物质的量为0.015mol时，溶质为0.015mol碳酸钠，离子浓度的大小关系为项错误；

当通入二氧化碳的物质的量为0.03mol时，溶质为碳酸氢钠，溶液显碱性，D项正确。

（本文发表于2018年10月《成功密码》第44期CN36-1327/C）