量变达到质变
金属及其化合物
铝的化合物的化学性质
[知识梳理]
1氧化铝
(1)物理性质
色态：白色固体；硬度：大；熔点：高。
(2)化学性质
①属于两性氧化物，写出下列反应的离子方程式：
(3)用途
熔点很高，是一种较好的耐火材料，天然产刚玉的成分是Al2O3，还可制作各种宝石。
2．氢氧化铝
(1)物理性质
Al(OH)3是一种难溶于水的白色胶状物质，具有较强的吸附能力。
(2)化学性质
①两性
Al(OH)3的电离方程式为
Al(OH)3既能溶于强酸又能溶于强碱，且都生成盐和水。
与强酸反应Al(OH)3＋3H+===Al3+＋3 H2O，
与强碱溶液反应：Al(OH)3＋OH—===AlO2−＋2 H2O。
②不稳定性
Al(OH)3受热分解：2Al(OH)3=====△
Al 2O 3＋3 H 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+。
②NaAlO 2溶液中通入足量CO 2，离子方程式为AlO 2−＋CO 2＋2 H 2O
===Al(OH)3↓＋HCO 3−。
③NaAlO 2溶液与AlCl 3溶液混合：离子方程式为3AlO 2−＋Al 3+＋
6H 2O===4Al(OH)3↓。
3．明矾
明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H 2O ，可溶于水
明矾可用于净水，其原因是Al 3+水解产生Al(OH)3胶体，Al(OH)3胶体可以和悬浮于水中的泥沙形成絮状不溶物而沉降下来，使水澄清。
[易错警示]
(1)Al 2O 3、Al(OH)3是中学阶段接触的唯一与碱反应的金属氧化物和氢氧化物，经常应用到除杂、计算题中，所以一定要熟记这两个反应的离子方程式。
(2)Al(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)。
(3)
由Al(OH)3的两式电离以及与酸和碱反应的离子方程式可知：与酸反
应时相当于三元碱，与碱反应时相当于一元酸。
(4) 明矾净水只能除去水中的悬浮杂质，不能杀菌消毒，与氯气消毒原
理不同。
4.“铝三角”转化关系
(1)把强碱溶液逐滴加入到铝盐(Al3+)溶液中至过量
①现象：先有白色沉淀产生，然后沉淀逐渐溶解。
②有关反应：
A→B：Al3+＋3OH－=== Al(OH)3↓
B→D：Al(OH)3＋OH－===AlO2−＋2 H2O
③图象：
(2)把铝盐(Al3+)溶液逐滴加入到强碱溶液中至过量
①现象：先无明显现象，然后逐渐产生大量的白色沉淀。
②有关反应：
A→B：Al3+＋4OH －
===AlO2−＋2 H2O
B→C：Al3+＋3AlO2−＋6 H2O ==4Al(OH)3↓③图象：
(3)在AlO2−溶液中逐滴加入强酸至过量
①现象：先生成白色沉淀，然后沉淀逐渐溶解。
②有关反应：
A→B：AlO2−＋H ＋
＋H2O == Al(OH)3↓
B→D：Al(OH)3＋3 H ＋
===Al3+＋3H2O
③图象：
(4)在强酸溶液中逐滴加入AlO2−溶液至过量
①现象：先无明显现象，反应一段时间后逐渐产生白色沉淀。
②有关反应：
A→B：4H ＋
AlO2−===Al3+＋2H2O
B→C：Al3+＋3AlO2−＋6 H2O ===4 Al(OH)3↓
③图象：
(5)向含Mg2+与Al3+的酸性溶液中逐滴加入强碱溶液
①现象：无明显现象→出现沉淀→渐多→最多→减少→不变。
②反应：
O→A：H＋＋OH－===H2O
A→B：Al3+＋3OH－=== Al(OH)3↓、Mg2+＋2OH－===Mg(OH)2↓B→C：Al(OH)3＋OH－==AlO2−＋2H2O
③图象[c(Mg2+)＝c(Al3+)]
(6)向明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液
O→A：2KAl(SO4)2＋3Ba(OH)2===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓＋K2SO4
A→B：2Al(OH)3＋K2SO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋2KAlO2＋4H2O
[应用体验]
1．铝、氧化铝、氢氧化铝和可溶性铝盐与过量强碱溶液的反应，其生成物有一定的规律，下列说法中正确的是( )
A．都有H2O生成 B．都有H2生成
C．都有AlO2−生成 D．都有Al3+生成
2．下列说法正确的是( )
A．Al2O3难溶于水，不跟水反应，所以它不是Al(OH)3对应的氧化物
B．因为Al2O3是金属氧化物，所以它是碱性氧化物
C．Al2O3属于两性氧化物
D．Al2O3能与所有的酸、碱溶液反应
3．不能只用NaOH溶液除去括号中杂质的是( )
A．Mg(Al2O3) B．Mg(OH)2[Al(OH)3]
C．Fe(Al) D．Fe2O3(FeO)
4．相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，反应至体系中均无
固体物质时，消耗碱量最多的是( )
A．Al B．Al(OH)3 C．AlCl3 D．Al2O3
5．在硝酸铝和硝酸镁的混合溶液中，逐滴加入稀氢氧化钠溶液，直至过量。
下列表示氢氧化钠加入量(x)与溶液中沉淀物的量(y)的关系示意图正确的是( )
6．在溶液中能共存，加入强碱溶液有沉淀析出，加入强酸溶液能放出气体的是( )
A．Na+、AlO2−、Cl−、SO42−
B．K+、Ba2+、NO3−、SO42−
C．Al3+、Ca2+、Na+、Cl−
D．Na+、Mg2+、SO42−、HCO3−
7．(双选题)下列各组物质的稀溶液相互反应，无论是前者滴入后者，还是后者滴入前者，反应现象都相同的是( )
A．NaHSO4和Ba(OH)2
B．AlCl3和NaOH
C．NaAlO2和H2SO4
D．NaHCO3和H2SO4
8．以Al2O3为原料制取氢氧化铝，最好的方法是( )
A．将Al2O3溶于水
B．将Al2O3先溶于盐酸中，之后滴加氢氧化钠溶液
C．将Al2O3先溶于盐酸中，之后滴加氨水
D．将Al2O3先溶于NaOH溶液中，之后滴加盐酸
9．某学生在实验室做了5个实验：请选择符合实际情况的图象：
(1)在铝盐溶液中逐滴加入稀氨水直至过量。
________
(2)铝盐溶液中加入NaOH溶液直至过量。
________
(3)澄清石灰水中通入CO2直至过量。
________
(4)Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中加入NaOH溶液直至过量。
________
10．某混合物A，含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3，在一定条件下可实现如图所示的物质之间的变化：
据此回答下列问题：
(1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是_____________________________________________________________________ ___。
(2)根据上述框图反应关系，写出下列B、C、D、E所含物质的化学式：
固体B________；沉淀C________；沉淀D________；溶液E________。
(3)①反应的化学方程式为
_________________________________________________________________ _______；
②反应的离子方程式为
_________________________________________________________________ _______。