铝和它的化合物间的转化关系及计算

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。

考点二 铝的重要化合物（考点层次B →共研、理解、整合）1.铝的氧化物2.氢氧化铝（1）白色胶状不溶于水的固体。

（2）化学性质：反应的化学方程式分别为：①Al （OH ）3＋3H ＋===Al 3＋＋3H 2O ； ②Al （OH ）3＋OH －===[Al （OH ）4]－； ③2Al （OH ）3=====△Al 2O 3＋3H 2O 。

（3）制备①向铝盐中加入氨水，离子方程式为Al 3＋＋3NH 3·H 2O===Al （OH ）3↓＋3NH ＋4。

②Na[Al （OH ）4]溶液中通入足量CO 2，离子方程式为[Al （OH ）4]－＋CO 2===Al （OH ）3↓＋HCO －3。

③Na[Al （OH ）4]溶液与AlCl 3溶液混合：离子方程式为3[Al （OH ）4]－＋Al 3＋===4Al （OH ）3↓。

提示：①Al （OH ）3具有两性，能溶于强酸（如盐酸）、强碱（如NaOH 溶液），但不溶于弱酸（如H 2CO 3）、弱碱溶液（如氨水）。

②Al 2O 3、MgO 的熔点很高，可用作耐火材料，但氧化铝坩埚不能用于熔融NaOH 固体。

③既能与盐酸反应又能与NaOH 溶液反应的物质有Al 、Al 2O 3、Al （OH ）3，多元弱酸的酸式盐（如NaHCO 3、KHS 、KHSO 3、NaH 2PO 4等）及弱碱弱酸盐（如CH 3COONH 4等）。

3.常见的铝盐（1）复盐：两种不同的金属离子（或金属离子或铵根）和一种酸根离子组成的盐。

（2）明矾净水①明矾的化学式：KAl （SO 4）2·12H 2O ， ②净水原理涉及的离子方程式： Al 3＋＋3H 2OAl （OH ）3（胶体）＋3H ＋。

教材高考1.（LK 必修1·P 116“沟通·研讨”改编）向下列物质的水溶液中滴加少量MgCl 2溶液或AlCl 3溶液，均有白色沉淀生成的是（ ） A.BaCl 2 B.FeCl 3 C.Na 2CO 3D.NaOH答案 C2.（溯源题）（2022·海南化学，14）KAl （SO 4）2·12H 2O （明矾）是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。

铝和它的化合物间的转化关系及计算铝是典型的两性元素，Al（OH）3是常见的两性氢氧化物。

在做铝及其化合物转化关系的计算题时，往往涉及相关图象，那么看懂图象则是解此类试题的关键。

识图一般进行“四看”：一看横、纵坐标表达的物理量；二看线的走向、变化的趋势；三看关键的点（如转折点、交点等）；四看定量图象中有关量的多少。

除此以外，还应明确溶液中离子间的优先反应顺序，特别是铵根离子和弱碱金属阳离子（Fe2+、Fe3+、Cu2+、Mg2+、Al3+、Ag+、Zn2+、Be+）组成的溶液与强碱溶液混合。

氢氧根离子优先与弱碱金属阳离子反应生成难溶于水的弱碱，然后是铵根离子和剩余的氢氧根离子反应，生成氨水或放出氨气，最后才轮到具有两性的氢氧化物如Al（OH）3与过量的氢氧根离子作用，导致所得沉淀溶解。

例1.在向硫酸铝铵浓溶液中加入浓氢氧化钠溶液的过程中，产生的现象有：a.溶液中出现白色沉淀；b.有刺激性气味的气体放出；c.白色沉淀量逐渐增多；d.白色沉淀完全消失；e.白色沉淀逐渐减少。

请指出以上各种现象由先到后出现的正确顺序是a c b e d。

解析：铝离子优先和氢氧根离子反应，生成氢氧化铝白色胶状沉淀直到沉淀完全；剩余的氢氧根离子再与铵根离子反应生成氨水或放出氨气；最后是氢氧化铝遇强碱逐渐溶解并彻底消失的过程。

例2.向100mL，3mol/L硫酸铝铵［NH4Al（SO4）2］溶液中逐滴加入1mol/LBa （OH）2溶液。

写出当刚好出现沉淀的总物质的量为最大值时离子方程式（用一个式子表示）：。

随着Ba（OH）2溶液的体积V的变化，沉淀总物质的量n的变化如图所示。

写出B点和C点所对应的Ba（OH）2溶液的体积：B. ；C. 。

解析：氢氧根离子优先与铝离子反应生成白色胶状沉淀Al（OH）3；多余的氢氧根离子再先与铵根离子作用生成氨水或放出氨气，最后是Al（OH）3沉淀逐渐溶解直至消失。

从图示看出，反应分为三个阶段进行：OA段：所加Ba（OH）2溶液少量，无氨水生成，离子方程式为：3Ba2++6OH-+2Al3++3SO42-=3BaSO4↓+2Al（OH）3↓总反应方程式：2NH4Al（SO4）2+3Ba（OH）2==3BaSO4↓+2Al（OH）3↓+（NH4）2SO4OB段：所加Ba（OH）2溶液少量，但有氨水生成，离子方程式为：2Ba2++4OH-+NH4++Al3-+2SO42-==2BaSO4↓+Al（OH）3↓+NH3·H2O总反应方程式：NH4Al（SO4）2+2Ba（OH）2==2BaSO4↓+Al（OH）3↓+NH3·H2O，此时刚好出现沉淀的总物质的量为最大值。

化学必修1必背知识点一、物质的检验1、Fe2+：①加KSCN溶液无变化，再加新制氯水或硝酸溶液变红2Fe2++Cl2=2Fe3+2Cl-，Fe3+ +3SCN- =Fe(SCN)3。

②加NaOH溶液产生白色沉淀，露置在空气中迅速变为灰绿色，最后沉淀变为红褐色Fe2+ +2OH-=Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。

2、Fe3+：①加KSCN溶液变红色Fe3+ +3SCN- =Fe(SCN)3。

②加NaOH溶液迅速产生红褐色沉淀Fe3+ +3OH-=Fe(OH)3↓3、Al3+：加NaOH溶液产生白色沉淀，继续加NaOH溶液沉淀又溶解。

Al3++3OH-=Al(OH)3↓，Al(OH)3+OH- = AlO- +2H2O4、NH4+：加NaOH溶液并加热，产生的刺激性气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝。

NH4+ + OH-+H2O5、H+：滴加紫色石蕊试液变红色。

6、Na+：用铂丝蘸取试样做焰色反应（灼烧），火焰为黄色。

7、K+：用铂丝蘸取试样做焰色反应，透过蓝色钴玻璃观察，火焰为紫色。

8、OH-：酚酞试液变红。

紫色石蕊试液变蓝。

9、Cl-：加AgNO3溶液产生白色沉淀,再加稀硝酸沉淀不溶解Cl-+Ag+=AgCl↓。

10、Br-：加AgNO3溶液有浅黄色沉淀，再加稀硝酸沉淀不溶解。

11、I-：加AgNO3溶液产生黄色沉淀再加稀硝酸沉淀不溶解。

I-+Ag+=AgI↓12、CO32-：加盐酸产生无色无味气体，该气体使澄清石灰水变浑浊（品红溶液不褪色）。

CO32- +2H+ = H2O+CO2↑, Ca2+ +2OH- +CO2=CaCO3↓+H2O13、SO32-：加盐酸产生刺激性气体，该气体使品红溶液褪色，加热后又变红。

SO32- +2H+=H2O+SO2↑14、SO42-：加盐酸无变化（排除CO32-、SO32-的干扰），加BaCl2溶液产生白色沉淀。

SO42- +Ba2+=BaSO4↓15、NH3：①湿润的红色石蕊试纸变蓝 NH4+ +OH-。

点燃 铝及其化合物 知识点一. 铝单质的性质1.物理性质：银白色金属，硬度和密度小，具有良好的导电导热性和延展性。

在空气中具有很好的耐腐蚀性。

2.化学性质：（1）与非金属单质反应：A 、2Al+3Cl 2====2AlCl 3B 、铝在空气中缓慢氧化，在氧气中点燃剧烈燃烧。

4Al+3O 2 ========= 2Al 2O 3铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜并牢固地覆盖在铝表面，阻止了内部的铝与空气接触。

（2）与盐溶液反应：2Al+3CuSO 4 ＝3Cu+Al 2(SO 4)3（3）与某些氧化物反应—铝热反应：2Al + Fe 2O 3 == 2Fe + Al 2O 3 铝热剂是Al 和 Fe 2O 3（4）与沸水微弱反应：2Al+6H 2O Δ 2Al （OH ）3 + 3H 2↑（5）与酸反应：：2Al+6HCl ====== 2AlCl 3+H2↑2Al+3H 2SO 4 ====== Al 2(SO 4)3+ 3H2↑注意：铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中钝化。

某些金属在常温下遇强氧化性酸如浓硫酸、浓硝酸时在表面生成致密的氧化膜，从而阻止内部金属进一步发生反应，这种现象称为钝化。

（6）与碱反应: 2Al+2NaOH+2H 2O=2NaAlO 2+3H 2↑反应的实质:分两步进行:②Al(OH)3+NaOH ======== NaAlO 2+2H 2O知识点二. 铝的重要化合物1. 氧化铝（Al 2O 3）化合价降低，被还原，得6e —①2Al+6H 2O ====== 2Al(OH)3 + 3H 2↑化合价升高，被氧化，失6e —2Al+6H 2O+2NaOH = 2NaAlO 2+3H 2↑+4H 2O失2×3 e —得6×e —(1)物理性质：白色固体、熔点高（2054℃） 、不溶于水，不与水化合。

常作耐火材料。

刚玉的主要成分是Al 2O 3 ，其中把含少量铬元素的刚玉称为红宝石；含少量的铁和钛元素的刚玉称为蓝宝石。

课题1铝及其化合物的性质一、铝的性质及实验注意事项1．铝与氧气反应实验的注意事项（1）铝片要薄，使用前用细砂纸轻轻打磨掉氧化膜，可用香烟盒或纸制电容器上的铝箔。

（2）反应放出大量热,生成的固体温度较高，集气瓶瓶底盛有少量水或放入细沙,起隔热作用，防止集气瓶炸裂。

(3）铝箔不易直接点燃，火柴有引燃作用,也可改用镁条引燃。

（4)待火柴快要燃烧完时,将铝条伸入盛有氧气的集气瓶.若插入过早或直接将铝箔插入瓶底，会因火柴燃烧消耗较多的氧气或将部分氧气排出瓶外，使铝箔不能充分燃烧。

2．Al3＋、Al(OH）3、Al(OH）错误!间的相互转化由于Al(OH)3具有两性，在不同情况下Al3＋、Al（OH)3、Al（OH）错误!间能相互转化，其转化关系如下：此转化有许多重要应用如选择制备Al(OH）3的最佳途径,判断离子共存问题，用于物质的推断、检验,还经常涉及定量计算。

3．铝热反应的实验注意事项注意事项:①Fe2O3粉末与Al粉要选干燥的，Al粉要用未被氧化的,否则，反应难以进行.②Fe2O3与Al的物质的量之比要控制在1∶2，且二者要混合均匀，以保证Fe2O3与Al都完全反应。

③玻璃漏斗内的纸漏斗要厚一些（如四层纸），并要用水润湿，以防损伤玻璃漏斗。

④承接反应物的蒸发皿内要垫适量细沙，一是防止蒸发皿炸裂,二是防止熔融的固体溅出伤人。

⑤实验装置不要距离人群太近，或将实验在玻璃通风橱内操作，防止人体受伤。

【例1】镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积（V)与时间(t）的关系如下图所示。

反应中镁和铝的( )A．物质的量之比为3∶2B．质量之比为3∶2C．摩尔质量之比为2∶3D．反应速率之比为2∶3解析：由图像可知，两个反应中生成的氢气一样多，说明两种金属提供的电子数目一样多，则镁、铝的物质的量之比为3∶2，质量之比为4∶3，A项正确，B项错误。

镁、铝的摩尔质量之比为8∶9，C项错误。

由图像可知，镁、铝与硫酸反应需要的时间之比为2∶3，则二者的速率之比为3∶2，D项错误。

铝离子与硅酸根离子反应的离子方程式引言离子方程式是描述化学反应中离子之间的转化关系的一种表示方法。

本文将详细介绍铝离子与硅酸根离子反应的离子方程式，包括反应的化学方程式、离子方程式的推导过程以及反应的特点和应用。

铝离子与硅酸根离子反应的化学方程式铝离子（Al3+）与硅酸根离子（SiO3^2-）反应的化学方程式如下：Al3+ + SiO3^2- → Al2(SiO3)3这是一种典型的酸碱中和反应，铝离子作为酸性物质与硅酸根离子作为碱性物质发生反应，生成一个铝硅酸盐的化合物。

离子方程式的推导过程离子方程式的推导过程主要涉及到离子的电荷平衡和化学反应的守恒原理。

首先，我们需要确定反应物和生成物中的离子以及它们的电荷。

根据化学方程式，反应物中有一个铝离子（Al3+）和一个硅酸根离子（SiO3^2-），生成物中有一个铝硅酸盐（Al2(SiO3)3）。

接下来，我们需要根据离子的电荷平衡来推导离子方程式。

根据守恒原理，反应前后离子的总电荷应保持不变。

在反应物中，铝离子的电荷为+3，硅酸根离子的电荷为-2。

因此，我们需要使反应物中的铝离子和硅酸根离子的电荷总和等于生成物中铝硅酸盐的电荷。

由于铝硅酸盐的化学式是Al2(SiO3)3，说明其中含有两个铝离子和三个硅酸根离子。

因此，我们可以得出以下离子方程式：2Al3+ + 3SiO3^2- → Al2(SiO3)3这个方程式满足了离子的电荷平衡和守恒原理。

反应的特点和应用铝离子与硅酸根离子反应的离子方程式揭示了该反应的一些特点和应用。

首先，这是一种酸碱中和反应。

铝离子作为酸性物质与硅酸根离子作为碱性物质反应，生成铝硅酸盐。

这种反应常见于岩石和土壤的形成过程中，对于地质学和土壤科学的研究具有重要意义。

其次，铝硅酸盐是一种常见的矿物质。

它在自然界中广泛存在，如长石、石英等矿石中都含有铝硅酸盐。

因此，铝离子与硅酸根离子反应的离子方程式不仅能够解释该反应的化学性质，还能够帮助我们理解自然界中矿物质的形成过程。