2019版高考化学一轮精选教师用书鲁科专用：第4章材料家族中的元素第2节　铝及其化合物

第2节　铝及其化合物

1．了解铝及其重要化合物的制备方法。　2．掌握铝的主要性质及其应用。
3．掌握铝的重要化合物的主要性质及其应用。　4．以上各部分知识的综合应用。
　铝及其化合物的性质

[知识梳理]
1．铝的原子结构
铝位于元素周期表中第3周期ⅢA族，原子结构示意图为，最外层有3个电子，在化学反应中易失去最外层电子而表现为＋3价，铝在地壳中含量丰富，仅次于硅，自然界中的铝全部以化合态形式存在。
2．金属铝
(1)物理性质
状态
色泽
密度
熔点
硬度
导电、导热性
延展性
固态
银白色
2．7 g·cm－3
660．4 ℃
较小
很好
良好
(2)化学性质

写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：
①
②2Al＋3Cl22AlCl3
③
④2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑
⑤2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3
(3)制备
电解熔融Al2O3：2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑。
(4)用途
①纯铝用作导线。
②铝合金制备汽车、飞机、生活用品等。
3．氧化铝
(1)物理性质：白色固体，难溶于水，有很高的熔点。
(2)化学性质——两性氧化物(填离子方程式)
Al2O3——
(3)用途：耐火材料、制作各种宝石、刚玉的成分。
4．氢氧化铝
(1)物理性质：不溶于水的白色胶状物，有较强的吸附性。
(2)化学性质

写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：
Ⅰ．Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O；
Ⅱ．Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－；
Ⅲ．2Al(OH)3Al2O3＋3H2O。
(3)制备
①向铝盐溶液中加入氨水，离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH__；
②向四羟基合铝酸盐溶液中通入足量CO2，离子方程式为[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO__；
③Na[Al(OH)4]溶液与AlCl3溶液混合，离子方程式为
Al3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓。
5．明矾净水原理
明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，其净水原理涉及的离子方程式为Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋。

(1)铝制品表面的氧化膜起着保护内部金属的作用，所以铝制品在空气中能稳定存在，具有很强的抗腐蚀性。
(2)用铝箔包裹的钠与水反应时，既要考虑钠与水的反应，又要考虑铝与生成的NaOH的反应。
(3)Al、Al2O3、Al(OH)3均既能与强酸反应又能与强碱溶液反应，故能与铝反应产生H2的溶液可能呈强酸性，也可能呈强碱性。
(4)在做铝的燃烧实验时，用坩埚钳夹住一小块铝箔，在酒精灯上加热至其熔化，会看到的现象是铝箔熔化，失去光泽，但熔化的铝并不滴落。原因是铝与O2反应生成了熔点很高的Al2O3薄膜，使内部熔化的铝被Al2O3包裹着。
(5)Al(OH)3胶体具有吸附性，故可用作净水剂，Al(OH)3也是一种抗胃酸药。
[自我检测]
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”
(1)Mg、Al在空气中性质稳定，因而都具有很强的抗腐蚀性。(　　)
(2)Mg是活泼金属，而Al是两性金属。(　　)
(3)只有Al粉与Fe2O3的混合物才可称为铝热剂。(　　)
(4)1 mol铝分别与含足量的盐酸或NaOH溶液充分反应，产生氢气的量相同。(　　)
(5)工业上可用电解AlCl3溶液的方法冶炼铝。(　　)
(6)将铝片放入到浓硝酸或浓硫酸中没有明显现象，说明铝与这两种溶液不能发生化学反应。(　　)
(7)明矾溶于水产生Al(OH)3胶体：Al3＋＋3H2O===
Al(OH)3↓＋3H＋。(　　)
(8)向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液，恰好使SO沉淀完全：2Al3＋＋3SO＋3Ba2＋＋6OH－===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓。(　　)
(9)氯离子存在时，铝表面的氧化膜易被破坏，因此含盐腌制品不宜直接存放在铝制容器中。(　　)
(10)明矾的净水作用与液氯对自来水的消毒作用原理相同。(　　)
答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×　(7)×　(8)×　(9)√　(10)×
2．完成下列三角转化关系中的代表反应(填离子方程式)。

①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________；
④________________________________________________________________________；
⑤________________________________________________________________________；
⑥________________________________________________________________________；
⑦________________________________________________________________________。
答案：①Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH[或Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓]
②Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
③Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－
④[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO
{或2[Al(OH)4]－＋CO2===2Al(OH)3↓＋CO＋H2O}
⑤[Al(OH)4]－＋4H＋===Al3＋＋4H2O
⑥Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－
⑦Al3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓

　(2016·高考上海卷)已知NaOH＋Al(OH)3===Na[Al(OH)4]。向集满CO2的铝制易拉罐中加入过量NaOH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．CO2＋2OH－===CO＋H2O
B．Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－
C．2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑
D．Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－
[解析]　向集满CO2的铝罐中加入过量氢氧化钠浓溶液，首先CO2与氢氧化钠反应，表现为铝罐变瘪；接着过量的氢氧化钠再与铝罐反应，因铝罐表面的氧化膜Al2O3具有两性可溶解于氢氧化钠溶液；然后单质Al与氢氧化钠溶液反应生成H2，罐壁又重新凸起。
[答案]　D

(1)若加入少量的NaOH溶液，是否还会出现上述实验现象？说明理由。
(2)将Al、Al2O3、Al(OH)3投入强碱溶液中，铝元素均以什么形态存在？
答案：(1)不会。CO2＋OH－===HCO，无多余NaOH与Al反应。
(2)[Al(OH)4]－。

题组一　铝及其化合物的性质及应用
1．(2018·哈尔滨高三模拟)下列有关铝及其化合物的叙述正确的是(　　)
A．铝粉与氧化镁共热可制取金属镁
B．足量铝分别与含1 mol HCl、1 mol NaOH的溶液反应，产生相同量的氢气
C．工业上用电解熔融Al2O3的方法冶炼铝
D．在浓硝酸中加入等体积的浓硫酸后，立即加入铝片，铝片表面发生钝化
解析：选C。镁比铝活泼，不能用铝粉制取镁，A错误；根据关系式2Al～6HCl～3H2，2Al～2NaOH～3H2，当铝足量时，等量的HCl和NaOH产生H2的体积比为1∶3，B错误；浓H2SO4可吸收浓HNO3中的水分，并放出大量热，促进HNO3挥发，使两种酸的浓度减小，铝片不再钝化，D错误。
2．(2018·长沙统考)将铝粉与某铁的氧化物FeO·2Fe2O3粉末配制成铝热剂，分成两等份，一份直接放入足量的烧碱溶液中，充分反应后放出的气体在标准状况下的体积为3．92 L；另一份在高温下恰好反应完全，反应后的混合物与足量的盐酸反应后，放出的气体在标准状况下的体积为(　　)
A．2．80 L　　　　　　　　 B．3．92 L
C．5．60 L D．7．84 L
解析：选A。一份与足量烧碱溶液反应，根据Al与NaOH溶液的反应，可得关系式：2Al～3H2，则n(Al)＝ mol×＝ mol。另一份在高温下恰好反应完全，根据3[FeO·2Fe2O3]＋14Al7Al2O3＋15Fe，得反应生成的n(Fe)＝n(Al)＝ mol×＝0．125 mol。根据Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，得n(H2)＝n(Fe)，故V(H2)＝0．125 mol×22．4 L·mol－1＝2．80 L。

铝与酸、碱反应生成H2量的关系
(1)等量的铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气体积比＝。
(2)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＝。
(3)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＜＜，则必定是①铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；②铝与氢氧化钠反应时，铝不足而NaOH过量。
题组二　铝及其化合物之间的相互转化
3．下列各组物质，不能按(“―→”表示反应一步完成)关系转化的是(　　)
选项
a
b
c
A
Al2O3
Na[Al(OH)4]
Al(OH)3
B
AlCl3
Al(OH)3
Na[Al(OH)4]
C
Al
Al(OH)3
Al2O3
D
MgCl2
Mg(OH)2
MgO
解析：选C。A项，Al2O3Na[Al(OH)4]Al(OH)3Al2O3；B项，AlCl3Al(OH)3Na[Al(OH)4]AlCl3；D项，MgCl2Mg(OH)2MgOMgCl2；C项中，Al不能一步转化成Al(OH)3。
4．(2018·保定质检)工业上用某种氧化铝矿石(含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：

对上述流程中的判断正确的是(　　)
A．试剂X可以为氨水，沉淀中含有铁的化合物
B．CO2可以用H2SO4溶液或稀盐酸代替
C．反应Ⅱ中的离子方程式为CO2＋[Al(OH)4]－===Al(OH)3↓＋HCO
D．工业上还可采用Fe还原Al2O3的方法制Al，成本更低
解析：选C。A项，试剂X应为强碱溶液，使Al2O3溶解；B项，若用强酸代替CO2，强酸过量时，Al(OH)3会溶解，不能保证生成Al(OH)3沉淀；D项，因Al比Fe活泼，不能用Fe置换Al。

从铝土矿中提取Al2O3的方法
　碱溶法

　酸溶法

　与Al(OH)3沉淀生成有关的图像问题

[知识梳理]
1．往AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量

(1)O→A：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，
A→B：Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－。
(2)现象：开始产生白色沉淀并逐渐增多⇒白色沉淀开始溶解⇒白色沉淀全部溶解。
2．往NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液至过量

(1)O→A：Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－，
A→B：3[Al(OH)4]－＋Al3＋===4Al(OH)3↓。
(2)现象：开始无现象⇒出现白色沉淀，且沉淀不溶解。
3．往Na[Al(OH)4]溶液中逐滴加入HCl溶液至过量

(1)O→A：[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O，
A→B：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。
(2)现象：开始出现白色沉淀⇒白色沉淀全部溶解。
4．往盐酸中逐滴加入Na[Al(OH)4]溶液至过量

(1)O→A：[Al(OH)4]－＋4H＋===Al3＋＋4H2O，
A→B：Al3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓。
(2)现象：开始无现象⇒出现白色沉淀，且沉淀不溶解。
5．往等物质的量的AlCl3、MgCl2混合溶液中加入NaOH溶液至过量

(1)O→A：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，
Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓；
A→B：Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－。
(2)现象：开始出现白色沉淀⇒沉淀量增多⇒沉淀部分溶解。
6．四个拓展图像
(1)向AlCl3溶液中逐滴加入氨水或Na[Al(OH)4]溶液至过量，图像如图1所示。
(2)向Na[Al(OH)4]溶液中逐滴加入AlCl3溶液或通入CO2至过量，图像如图2所示。
(3)向MgCl2、AlCl3和盐酸的混合溶液(即将Mg、Al溶于过量盐酸所得的溶液)中逐滴加入NaOH溶液至过量，图像如图3所示。
(4)向MgCl2、AlCl3、盐酸和NH4Cl的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，图像如图4所示。


[自我检测]
1．下列各项操作中，不发生“先产生沉淀，然后沉淀又溶解”现象的是(　　)
①向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2
②向Na[Al(OH)4] 溶液中逐滴加入过量的稀盐酸
③向AlCl3溶液中逐滴加入过量稀氢氧化钠溶液
④向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸
A．①② 　　　　　　　　 B．①③
C．①④ D．②③
解析：选C。①Na2CO3与CO2、H2O反应生成 NaHCO3，由于Na2CO3的溶解度比NaHCO3的大，因而只会产生NaHCO3沉淀；②Na[Al(OH)4]中加入稀盐酸，开始产生白色沉淀 Al(OH)3，当盐酸过量时，Al(OH)3又溶于盐酸；③向 AlCl3溶液中加入NaOH溶液开始产生白色沉淀 Al(OH)3，当NaOH溶液过量时，Al(OH)3又溶于NaOH溶液；④只会生成H2SiO3沉淀。
2．下列图像表示Al3＋与[Al(OH)4]－物质的量变化的曲线，实线表示Al3＋，虚线表示[Al(OH)4]－，其中正确的是(　　)

解析：选B。根据反应：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓和Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－中消耗OH－的量的关系可知A错误、B正确；由[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O和Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O可知C、D错误。

　某无色稀溶液X中，可能含有下表所列离子中的某几种。
阴离子
CO、SiO、[Al(OH)4]－、Cl－
阳离子
Al3＋、Fe3＋、Mg2＋、NH、Na＋
现取该溶液适量，向其中加入某试剂Y，产生沉淀的物质的量(n)与加入试剂体积(V)的关系如图所示。

(1)若Y是盐酸，则Oa段转化为沉淀的离子(指来源于X溶液的，下同)是________，ab段发生反应的离子是________，bc段发生反应的离子方程式为______________________________________。
(2)若Y是NaOH溶液，则X中一定含有的阳离子是____________，其物质的量之比为________，ab段发生反应的离子方程式为___________________________________________。
[解析]　溶液为无色，说明溶液X中不含Fe3＋；若Y为盐酸，由图像的特点判断溶液X中含有[Al(OH)4]－、SiO、CO，其中Oa段转化为沉淀的离子为[Al(OH)4]－、SiO；ab段发生反应的离子为CO；bc段发生的反应为Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。若Y为NaOH溶液，由图像特点判断溶液中含有Mg2＋、Al3＋、NH。其中Oa段发生反应为Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓；ab段发生的反应为NH＋OH－===NH3·H2O；bc段发生的反应为Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－，n(Al3＋)∶n(Mg2＋)∶n(NH)＝1∶[(4－1×3)×]∶2＝2∶1∶4。
[答案]　(1)SiO、[Al(OH)4]－　CO
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O　(2)Al3＋、Mg2＋、NH　2∶1∶4　NH＋OH－===NH3·H2O

与例题的图像类似，在某混合溶液中含有多种离子，向其中滴加氢氧化钠或盐酸，根据产生的白色沉淀与所加溶液的关系，分别得到以下两个类似图像甲和乙。请思考图像甲和乙所示的溶液中分别存在哪些常见离子？并按反应顺序写出离子方程式。

答案：图甲：H＋、Al3＋、Mg2＋、NH。按照反应的顺序，离子方程式为
(1)H＋＋OH－===H2O；
(2)Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓；
(3)NH＋OH－===NH3·H2O；
(4)Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－。
图乙：OH－、[Al(OH)4]－、CO、SiO。按照反应的顺序，离子方程式为
(1)H＋＋OH－===H2O；
(2)[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O，SiO＋2H＋===H2SiO3↓；
(3)CO＋H＋===HCO，HCO＋H＋===H2O＋CO2↑；
(4)Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。

解答图像题思维模板

[说明]　前两“看”较直观，难度较小。第三“看”难度大些，只有正确书写出变化过程中的反应方程式，并理清化学方程式中化学计量数与题目相关量的数量关系，才能顺利解题。

题组　与Al(OH)3沉淀生成有关的图像问题
1．如图表示AlCl3溶液与NaOH溶液相互滴加过程中微粒数量的关系曲线。判断下列说法是否正确。

(1)A线表示Al3＋ 的物质的量的变化。(　　)
(2)x表示AlCl3的物质的量。(　　)
(3)C线表示Al(OH)3的物质的量的变化。(　　)
(4)D线表示[Al(OH)4]－的物质的量的变化。(　　)
解析：AlCl3 溶液与NaOH溶液混合有两种方式：向AlCl3 溶液中缓慢滴加NaOH溶液，开始有沉淀生成后沉淀溶解，且生成沉淀与沉淀溶解消耗的NaOH的物质的量之比为3∶1，与本题图示情况相符，则x表示NaOH的物质的量；另一种方式是向NaOH溶液中缓慢滴加AlCl3 溶液，开始没有沉淀，后有沉淀生成，与本题图示情况不符。
答案：(1)√　(2)×　(3)√　(4)√

2．(2018·遂宁诊断)某溶液中可能含有如下离子：H＋、Mg2＋、Al3＋、NH、Cl－、[Al(OH)4]－。当向该溶液中逐滴加入NaOH溶液时，产生沉淀的物质的量(n)与加入NaOH溶液的体积(V)的关系如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．原溶液中一定含有的阳离子是H＋、Mg2＋、Al3＋、NH
B．反应最后形成的溶液中的溶质含AlCl3
C．原溶液中Al3＋与NH的物质的量之比为1∶3
D．原溶液中含有的阴离子是 [Al(OH)4]－、Cl－
解析：选C。根据图像可推断出溶液中肯定含有H＋、NH、Al3＋和Cl－，肯定不存在[Al(OH)4]－和Mg2＋，A、D错误；反应到最后溶液中的溶质为NaCl和Na[Al(OH)4]，B错误；结合图像中的数量关系可得n(H＋)∶n(Al3＋)∶n(NH)＝2∶1∶3，C正确。
3．如图所示，横坐标为某溶液中加入溶质的物质的量，纵坐标为沉淀量。

从A～D中选择符合要求的选项填入下表的相应位置：
编号
溶液
加入物质
图像
序号
①
饱和石灰水
通入过量CO2

②
含少量NaOH的Na[Al(OH)4]溶液
通入过量CO2

③
含少量NaOH的Na[Al(OH)4]溶液
滴入稀盐酸

④
MgCl2、AlCl3混合溶液
滴加NaOH浓溶液至过量

⑤
NaOH溶液
滴加AlCl3溶液至过量

解析：①CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O，
CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2，
B图像符合上述变化；
②2NaOH＋CO2===Na2CO3，
CO2＋2Na[Al(OH)4]===2Al(OH)3↓＋Na2CO3＋H2O，
Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3，
C图像符合上述变化；
③NaOH＋HCl===NaCl＋H2O，
H＋＋[Al(OH)4]－===Al(OH)3↓＋H2O，
3H＋＋Al(OH)3===Al3＋＋3H2O，
D图像符合上述变化；
④Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，
Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，
Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－，
A图像符合上述变化；
⑤Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－，
Al3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓，
C图像符合上述变化。
答案：①B　②C　③D　④A　⑤C
[课后达标检测][学生用书P268(单独成册)]
一、选择题
1．下列关于铝及其化合物的说法不正确的是(　　)
A．Al既可用于食品包装，也可用作建筑材料
B．Al2O3既可用来冶炼金属Al，也可用作耐火材料
C．明矾[KAl(SO4)2·12H2O]既可用作净水剂，也可用作消毒剂
D．Al(OH)3既可用作治疗胃酸过多的药物，也可用来制备一些铝盐
解析：选C。A项，金属铝具有良好的延展性，因此铝可以制成铝箔用于食品包装，金属铝也可用作建筑材料，如铝合金门窗等，正确；B项，电解熔融的Al2O3可冶炼金属Al，由于Al2O3具有耐高温的性质，也可用作耐火材料，正确；C项，明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶于水后，Al3＋能发生水解反应，生成的Al(OH)3胶体具有吸附作用，可用作净水剂，但Al(OH)3并不具有消毒作用，错误；D项，Al(OH)3与胃酸中的盐酸反应生成氯化铝和水，正确。
2．下列物质中既能跟稀硫酸反应，又能跟氢氧化钠溶液反应的是(　　)
①NaHCO3　②(NH4)2SO3　③Al2O3　④Al(OH)3　⑤Al
A．全部　　　　　　　　　 B．只有①③④⑤
C．只有③④⑤ D．只有②③④⑤
解析：选A。弱酸的酸式盐、弱酸弱碱盐、Al、Al2O3、Al(OH)3 等物质既可与强酸反应又可与强碱反应，故选A。
3．下列除去杂质的方法不正确的是(　　)
A．镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥
B．用过量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋
C．Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO2后再过滤
D．MgO中混有少量Al2O3：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到MgO
解析：选B。Al(OH)3不溶于氨水，故向含少量Al3＋的Fe3＋溶液中加入过量氨水时，Fe3＋、Al3＋均转化为氢氧化物沉淀，达不到除杂的目的。

4．如图是铝在氧气中燃烧的实验，铝条点燃后，为维持继续燃烧，正确的操作是(　　)
A．铝条应始终置于集气瓶瓶口位置
B．迅速将铝条插入集气瓶接近瓶底位置
C．将铝条从瓶口位置慢慢伸向瓶底位置
D．铝条应不断上下移动
答案：C
5．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　)
A．无色溶液中：ClO－、MnO、Al3＋、K＋
B．1．0 mol·L－1的Na[Al(OH)4]溶液中：Cl－、HCO、K＋、Ca2＋
C．在强碱性环境中：[Al(OH)4]－、SiO、Na＋、K＋
D．能使甲基橙显红色的溶液中：NH、Na＋、[Al(OH)4]－
解析：选C。A项MnO有颜色，ClO－与Al3＋可发生相互促进的水解反应；B项中HCO＋[Al(OH)4]－===Al(OH)3↓＋CO＋H2O；D项中，酸性条件下[Al(OH)4]－不能大量存在。
6．Fe、Mg、Al分别与稀盐酸充分反应得到相同质量的氢气。①Fe、Mg、Al的质量相等，盐酸足量；②Fe、Mg、Al的质量之比是56∶24∶27，盐酸足量；③Fe、Mg、Al的质量之比是28∶12∶9，盐酸足量；④Fe、Mg、Al均过量，所用盐酸的质量和溶质质量分数都相同。你认为可能的原因是(　　)
A．①② B．①③
C．②③ D．③④
解析：选D。①Fe、Mg、Al的质量相等，盐酸足量，则充分反应后放出氢气的质量Al>Mg>Fe；②盐酸足量，Fe、Mg、Al的质量之比为56∶24∶27，则充分反应后放出氢气的质量之比为∶∶＝2∶2∶3；③Fe、Mg、Al质量之比为28∶12∶9，盐酸足量，则充分反应后放出氢气的质量之比为∶∶＝1∶1∶1，即可得到相同质量的氢气；④Fe、Mg、Al均过量，所用盐酸的质量和溶质质量分数都相同时，充分反应，可得到相同质量的氢气。
7．向物质的量相等的Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量。下列表示加入NaOH溶液的体积(V)与溶液中沉淀的物质的量(n)的关系正确的是(　　)

解析：选A。把NaOH溶液逐滴加入物质的量相等的Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中，开始生成Al(OH)3沉淀，当Al3＋沉淀完全时，OH－与NH反应生成NH3·H2O，继续滴加NaOH溶液，Al(OH)3开始溶解，直至完全消失，各步反应中消耗NaOH溶液的体积比为3∶1∶1，A项正确。
8．工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3·xH2O、Fe2O3、SiO2等)提取纯Al2O3作冶炼铝的原料，提取时操作过程如下图，指出图中操作错误的是(　　)

A．④⑤ B．③④
C．②⑤ D．①②
解析：选A。由流程图可知，操作③得到的滤液为Na[Al(OH)4]溶液，加入过量盐酸后得到AlCl3而不是Al(OH)3沉淀，应通入过量CO2，操作④错误；Al(OH)3在常温干燥条件下并不发生分解，故操作⑤需要加热，⑤错误。
9．已知NH＋[Al(OH)4]－===Al(OH)3↓＋NH3·H2O，向含有等物质的量的NH、Al3＋、H＋的混合溶液中，慢慢滴加NaOH溶液直至过量，并不断搅拌，发生以下离子反应：
①H＋＋OH－===H2O
②Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－
③Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
④NH＋OH－===NH3·H2O
先后顺序正确的是(　　)
A．①→②→③→④ B．①→③→②→④
C．①→③→④→② D．①→④→②→③
解析：选C。结合OH－能力强的先反应，第一个反应为H＋＋OH－===H2O；第二个反应为Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓；[Al(OH)4]－与NH能相互促进水解而生成Al(OH)3和NH3·H2O，故第三个反应为NH＋OH－===NH3·H2O；最后一个反应为Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－。
二、非选择题
10．A、B、C、D、E五种化合物均含有某种短周期常见元素，它们的转化关系如图所示，其中A的溶液为澄清溶液，C为难溶的白色固体，E则易溶于水，取A的溶液灼烧，焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。

(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：_____________________________________________________________________。
解析：在短周期元素形成的化合物中，既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的物质必为两性物质，又因为B受热时转化为C，故可知C为Al2O3，B为Al(OH)3，由此推出D是AlCl3，A与过量CO2反应生成Al(OH)3，且A的溶液的焰色反应为浅紫色，则A为K[Al(OH)4]，E为Na[Al(OH)4]。
答案：(1)K[Al(OH)4]　Al(OH)3　Al2O3　AlCl3
Na[Al(OH)4]
(2)[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO
[Al(OH)4]－＋4H＋===Al3＋＋4H2O
11．(2018·南京质检)某工厂有废合金(含有铝、铁、铜)粉末，甲同学探索工业废料的利用，用该废合金粉末制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体和胆矾晶体，其实验方案如下：

试回答下列问题：
(1)所加试剂①、②分别是________、________。
(2)写出废合金与试剂①反应的离子方程式：______________________________。
(3)由滤液A制AlCl3溶液有途径Ⅰ和途径Ⅱ两种，你认为合理的是________，理由是__________________________________________________；写出A→D反应的离子方程式：__________________________。
(4)操作③的名称是_________________________________________________________。
解析：根据合金的成分及最终产物可以判断，第一步是加碱，使铝溶解，得到四羟基合铝酸盐溶液和铁、铜；再向铁、铜中加稀硫酸，将铁转化为亚铁盐，使之与铜分离。
答案：(1)NaOH溶液(或烧碱溶液)　稀硫酸
(2)2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑
(3)途径Ⅱ　途径Ⅰ制得的AlCl3溶液中含有大量的NaCl，而途径Ⅱ能制得纯净的AlCl3溶液
[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO
(4)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
12．铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。
①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下：

②以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下：

回答下列问题：
(1)写出反应1的化学方程式：______________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是________，反应2的离子方程式为________________________________________________________________________。
(3)E可作为建筑材料，化合物C是________(填化学式)，写出由D制备冰晶石的化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)电解制铝的化学方程式是______________________________________________，
以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是________。
解析：结合Al2O3、SiO2与NaOH溶液反应后产物的性质来分析流程图；根据萤石和纯碱为原料制取冰晶石来分析流程图，充分利用质量守恒定律来书写方程式。
(1)在加入NaOH溶液时，Al2O3和SiO2都能与NaOH反应，分别生成Na[Al(OH)4]和Na2SiO3。(2)加入CaO后生成Ca(OH)2，SiO与Ca2＋结合生成难溶物CaSiO3；滤液Ⅱ中主要含有[Al(OH)4]－，通入CO2后生成沉淀Al(OH)3。(3)萤石能与H2SO4反应生成CaSO4和HF气体；HF、Na2CO3、Al(OH)3三者没有发生氧化还原反应，根据质量守恒定律可写出化学方程式。(4)电解Al2O3制取金属铝，加入的冰晶石为助熔剂；阳极产生的O2能与石墨电极反应生成CO2(可能含有CO)。
答案：(1)2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O、2NaOH＋Al2O3＋3H2O===2Na[Al(OH)4]
(2)CaSiO3　2[Al(OH)4]－＋CO2===2Al(OH)3↓＋CO＋H2O{或[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO}
(3)H2SO4　12HF＋3Na2CO3＋2Al(OH)3===2Na3AlF6＋3CO2＋9H2O
(4)2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑
O2、CO2(CO)
13．一位同学在复习时遇到这样一道习题：某无色溶液中可能含有H＋、OH－、Na＋、NO，加入铝粉后，只产生H2，问该无色溶液中能大量存在哪几种离子。
(1)加入铝粉产生H2，说明铝具有________(填“氧化性”或“还原性”)。
(2)该同学分析：若H＋大量存在，则NO就不能大量存在。
设计实验证实如下：
装置
现象

ⅰ．实验初始，未见明显现象
ⅱ．过一会儿，出现气泡，液面上方呈浅棕色
ⅲ．试管变热，溶液沸腾
①盐酸溶解Al2O3薄膜的离子方程式是_______________________________________
________________________________________________________________________。
②根据现象ⅱ，推测溶液中产生了NO，为进一步确认，进行如下实验：
实验
内容
现象
实验1
将湿润的淀粉­KI试纸置于空气中
未变蓝
实验2
用湿润的淀粉­KI试纸检验浅棕色气体
试纸变蓝
a．浅棕色气体是________。
b．实验1的目的是______________________________________________。
c．实验1、2说明反应生成了NO，将生成NO的离子方程式补充完整：
Al＋________NO＋________===________Al3＋＋________NO↑＋________
(3)再假设：若OH－大量存在，NO也可能不能大量存在。
重新设计实验证实如下：
装置
现象

ⅰ．实验初始，未见明显现象
ⅱ．过一会儿，出现气泡，有刺激性气味
为确认“刺激性气味”气体，进行如下实验：用湿润的淀粉­KI试纸检验，未变蓝；用湿润红色石蕊试纸检验，试纸变蓝。
①有刺激性气味的气体是__________。
②产生该气体的离子方程式是______________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)在NaOH溶液中加入铝粉，结果只检验出有H2生成，其化学方程式是________________________________________________________________________。
解析：(1)加入铝粉产生H2，Al失去电子，H得到电子，则Al为还原剂，具有还原性。
(2)①盐酸与氧化铝反应生成氯化铝和水，该离子反应为6H＋＋Al2O3===2Al3＋＋3H2O。②液面上方呈浅棕色，一定不是氢气，为氮的氧化物，由将湿润的淀粉­KI试纸置于空气中未变蓝，说明KI在空气中不能被氧化，而用湿润的淀粉­KI试纸检验浅棕色气体试纸变蓝，则KI被氧化，即二氧化氮与水反应生成硝酸，再氧化碘离子生成碘单质。a．由上述分析可知，浅棕色气体是NO2；b．实验1的目的是做对比实验；c．Al与H＋、NO发生氧化还原反应生成Al(NO3)3、NO和水，离子方程式为Al＋NO＋4H＋===Al3＋＋NO↑＋2H2O。
(3)①用湿润的淀粉­KI试纸检验，未变蓝；用湿润红色石蕊试纸检验，试纸变蓝，则该气体为NH3。②由上述分析可知，碱性条件下Al与NO发生氧化还原反应生成氨气，离子方程式为8Al＋3NO＋5OH－＋18H2O===3NH3↑＋8[Al(OH)4]－。
(4)NaOH溶液中加入铝粉，结果只检验出有H2生成，即反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，化学方程式为2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑。
答案：(1)还原性
(2)①6H＋＋Al2O3===2Al3＋＋3H2O
②a．NO2　b．做对比实验，排除氧气使湿润的淀粉­KI试纸变蓝的可能
c．1　4H＋　1　1　2H2O
(3)①NH3
②8Al＋3NO＋5OH－＋18H2O===3NH3↑＋
8[Al(OH)4]－
(4)2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑