人教版高中化学必修一第7讲： 铝及其化合物

点燃 铝及其化合物 ❖ 教学目标
掌握铝单质及其化合物的相关性质及相关反应
❖ 知识梳理
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 3
B 、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
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. 氧化铝（Al 2O 3）
(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。

(2)化学性质：
①电解熔融的氧化铝制备单质铝但由于氧化铝的熔点很高，故在氧化铝中添加冰晶石（Na 3AlF 6)降低
其熔点。

2Al 2O 3 ========= 2Al + 3 O 2 ↑
②与酸反应：Al 2O 3＋6HCl ＝AlCl 3＋3H 2O
③与碱反应：Al 2O 3＋2NaOH ＝2NaAlO 2＋H 2O
既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的氧化物叫两性氧化物
2. 氢氧化铝（Al （OH)3）
（1）物理性质：氢氧化铝是白色胶状物质，不溶于水，有强的吸附性，可以吸附水中的悬浮物和各
种色素。

（2）化学性质：①不稳定性：氢氧化铝不稳定，受热易分解。

2Al(OH)3 Δ Al 2O 3＋2H 2O
这是工业上制取纯净氧化铝的方法。

Al(OH)3 具有两性的原因：H ++AlO 2—+H 2O Al(OH)3 Al 3+ + 3OH —
注意：(1)氢氧化铝作为碱时是三元碱；作为酸时是一元酸（HAlO3）。

(2)氢氧化铝与酸碱反应时，弱酸弱碱是不能把氢氧化铝溶解的。

3. 明矾：KAl(SO 4)2·12H 2O
复盐的概念:由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的盐叫复盐。

知识点三. Al 3+、AlO 2—的 性质
（一）Al 3+
的性质
1. 1mol 的AlCl 3中逐滴加入氨水：
②Al(OH)3+NaOH= NaAlO 2+2H 2O 电解
③Al(OH)3 + 3HCl= AlCl 3 + 3H 2O
KAl(SO 4)2 =K ++Al 3++2SO 42- Al 3++3H 2O ====== Al(OH)3 （胶体） +3H
+ △
①方程式：Al 3++3NH 3·H 2O=Al(OH)3 ↓+3NH 4+
用Al 3+制取Al(OH)3用弱碱更合适
②现象：白色沉淀逐渐增加
③图像：
2. 1mol 的AlCl 3中逐滴加入NaOH 溶液至过量
①方程式：Al 3++3OH —
= Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH — = AlO 2-+2H 2
②现象：白色沉淀先增加再减少最后消失
③图像：
3. 向1mol 的NaOH 溶液中滴加AlCl 3溶液
①有关反应：Al 3++4OH — =AlO 2—+2H 2O Al 3++3AlO 2—
+6H 2O = 4Al(OH)3↓
②现象：开始无沉淀生成，后来白色沉淀逐渐增加，最后沉淀量不变
③图像：
（二）AlO 2—的性质
1. 向含有1molAlO 2—
的偏铝酸盐溶液中通入CO2直至过量
离子方程式： n(NH 3·H 2O)/mol
n[Al(OH)3]/mol n(NaOH)/mol
n[Al(OH)3]/mol 0 1 2 3 4 n[Al(OH)3]/mol 0 1/12 1/6 1/4 1/3
3+)/mol ①2AlO 2—＋CO 2(少量)＋3H 2O = 2Al(OH)3↓＋CO 32－
②AlO 2—＋CO 2(足量)＋2H 2O= Al(OH)3↓＋HCO 3
—
图像：
2. 向含有1molAlO 2—的偏铝酸盐溶液中逐滴滴入稀盐酸直至过量
离子方程式：①AlO 2—＋H +＋H 2O=Al(OH)3↓ ②Al(OH)3＋3H += Al 3+
＋3H 2O
图像：
3. 向含有1molH ＋的强酸溶液中逐滴滴入偏铝酸盐溶液直至过量
离子方程式：①AlO 2—＋4H += Al 3+＋2H 2O ②Al 3+＋3AlO 2—＋6H 2O= 4Al(OH)3↓
图像：
❖ 特色讲解
例1. 下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是（ ）
A. 铝在常温下不能与氧气反应
B. 铝不能与氯气反应
C. 铝既能溶于酸，又能溶于碱
D. 氧化铝只能与酸反应，不能与碱反应
解析：铝可以与非金属如氧气和氯气反应，常温下和氧气缓慢反应。

铝可以与酸和强碱反应。

答案：C
例2. 在使溶液中的AlO 2-
完全转化成Al(OH)3，应选择的最好试剂是（ ）
n(CO 2)/mol n[Al(OH)3]/mol 0 1
1/2 0 1 2 3 4
n(HCl)/mol
n[Al(OH)3]/mol
n(AlO 2—
)/mol
n[Al(OH)3]/mol 0 1/4 1/2 3/4 1
A. H2SO4
B. HCl
C. CO2
D. NH3·H2O
解析：因为AlO2-可以和酸发生AlO2—＋H+＋H2O=Al(OH)3 ，加入H2SO4和HCl会继续与Al(OH)3反应。

加入D则不反应。

加入CO2则可以生成Al(OH)3。

答案：C
例3. 铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比为（）
A．1∶1 B．2∶1 C．3∶1 D．1∶3
解析：根据铝与HCl以及铝与NaOH反应的化学方程式2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。

生成相同体积的H2需要的HCl和NaOH的物质的量之比为3:1。

答案：C
例 4. 下列各组稀溶液，不用其他试剂或试纸，仅利用溶液间的相互反应，就可以将它们区别开的是(双选)（）
A. 硝酸钾、硫酸钠、氯化钙、氯化钡
B．硫酸、硫酸铝、氯化钠、氢氧化钠
C．盐酸、硫酸钠、碳酸钠、氢氧化钠
D．硫酸氢钠、硫酸镁、碳酸钠、氢氧化钠
解析：B中因A l2(SO4)3和NaOH的混合顺序不同，反应现象不同，可首先鉴别出这两种物质。

向Al2(SO4)3中加入少量NaOH溶液可产生白色沉淀，再向沉淀中加入另两种物质，能使沉淀溶解的为H2SO4。

D中Na2CO3溶液与其他三种溶液混合，现象各不相同，从而一一鉴别开
答案：BD
例5. 将等体积的AlCl3和NaOH溶液混合，充分反应后，发现铝元素有一半形成了沉淀，则此时铝元素的存在形式为(双选)（）
A. Al3＋和Al(OH)3
B. AlO2—和Al(OH)3
C. Al3＋和Al2O3
D. AlO2—和Al2O3
解析：因不知Al3＋与OH－相对量的多少，就无法判断是AlCl3有一半剩余还是有一半Al(OH)3又转化成了AlO2—，故A、B都有可能。

以沉淀形式存在的铝元素为Al(OH)3而非Al2O3，故C、D不正确。

答案：AB
❖课堂练习
基础演练
1. 铝在空气中能够稳定存在的原因是（）
A．铝的活泼性差B．铝的熔点高
C．铝与氧气不反应D．铝表面有氧化膜
2. 下列物质中，既能与盐酸又能与NaOH溶液反应的是（）
A．氢氧化铝 B．硅酸钠 C．碳酸钠 D．二氧化硅
3. 常温下能用铝制容器盛放的是（）
A. 浓盐酸
B. 浓硝酸
C. 稀硝酸
D. 稀硫酸
4.下列关于Al(OH)3的性质的叙述错误的是（）
A. Al(OH)3是难溶于水的白色沉淀
B. Al(OH)3能吸附水中的悬浮物
C. Al(OH)3能溶于氨水
D. Al(OH)3属于两性氢氧化物
5.人类第一次获得金属铝是在1825年，由丹麦化学家用无水AlCl3与钾作用制得的。

当时由于价格非常昂贵，称为“银色的金子”。

直到19世纪后期发明了电解法制铝，才使铝的价格大大下降，使铝成为当今广泛应用的一种金属材料。

下列关于铝的叙述，不正确的是（）
A．铝是地壳中含量最多的金属元素
B．在常温下，铝不能与NaOH溶液反应
C．铝是一种比较活泼的金属
D．在化学反应中，铝容易失去电子，是还原剂
6. 1989年世界卫生组织把铝确定为食品污染源之一，加以控制使用，铝在下列应用时应加以控制的是（）
①制铝合金；②制电线；③制炊具；④明矾净水；⑤明矾和苏打制食品膨松剂；
⑥用氢氧化铝凝胶制胃舒平药品；⑦银色漆颜料；⑧制易拉罐；⑨包装糖果和小食品。

A．全部 B．③⑤⑧⑨ C．⑥⑧⑨ D．③④⑤⑥⑧⑨
7. 有关Al与NaOH溶液的反应的说法中，正确的是（）
A. 铝是还原剂，其氧化产物是Al(OH)3
B. NaOH是氧化剂，其还原产物是H2
C. 铝是还原剂，H2O和NaOH都是氧化剂
D. H2O是氧化剂，Al被氧化
8.人的胃液是一种强酸性液体，pH在0.9～1.5之间，氢氧化铝是一种治疗胃酸过多的胃药的主要成分。

目前这种胃药已不常用，原因主要是（）
A．长期摄入铝元素不利于人体健康 B．它不能中和胃液
C．它不易溶于胃液 D．它的疗效太差
9.在明矾的检验中，下列操作错误的是（）
A．取少量明矾固体配成稀溶液
B．取少量明矾溶液置于2支试管中，分别滴加NaOH溶液(至过量)和酸性BaCl2溶液，观察现象 C．用铂丝蘸取明矾溶液在酒精灯上灼烧，直接观察焰色
D．取少量明矾固体置于干燥试管中加热，观察试管内壁现象
10. （丰台区2019-2020学年高一上学期期末考试）下列反应的离子方程式书写正确的是（）
A．向稀硫酸中加入氢氧化钡溶液：OH-+ H+ == H2O
B．铜与稀硝酸反应：Cu +2NO3－+ 4H+=== Cu2+ + 2NO2↑+ 2H2O
C．向氯化铝溶液中加入过量氨水：Al3+ + 3NH3•H2O === Al(OH)3↓+ 3NH4+
D．向氯化铁溶液中加入过量铜： Fe3+ +Cu=== Fe +Cu2+
巩固提高
1. （昌平区2019-2020学年高一上学期期末考试）下列物质既能与盐酸溶液又能与NaOH溶液反应的是（）
A.AlCl3 B．NaHCO3 C．Mg D．NH4Cl
2.下列关于金属铝的叙述中，说法正确的是（）
A．Al是地壳中含量最多的元素
B．Al是比较活泼的金属，在化学反应中容易失去电子，表现氧化性
C．与Al反应产生H2的溶液一定呈酸性
D．Al箔在空气中受热可以熔化，由于氧化膜的存在，熔化的Al并不滴落
3.将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是（）
A．稀硝酸 B．稀盐酸 C．硝酸铜 D．氢氧化钠
4.下列离子方程式书写错误的是（）
A. 铝粉投入到NaOH溶液中：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
B. Al(OH)3溶于NaOH溶液中：Al(OH)3+OH-=AlO2-+H2O
C. NaAlO2溶液中通入足量的CO2：2AlO2—＋CO2＋3H2O = 2Al(OH)3 ＋CO32－
D. Al2O3粉末溶于NaOH溶液中：Al2O3+2OH-=2AlO2—+H2O
5. 只用一种试剂即可区别的：NaCl、MgCl2、FeCl3、Al2(SO4)3四种溶液，这种试剂是（）
A. AgNO3
B. NaOH
C. BaCl2
D.HCl
6. 两份铝屑，第一份与足量盐酸反应，第二份与足量氢氧化钠溶液反应，产生的氢气的体积比为1:2，则第一份与第二份铝屑的质量比为（）
A. 1:1
B. 1:2
C. 1:3
D. 2:1
7.将一块镁铝合金溶于盐酸后，再加入过量NaOH溶液，所得的溶液中主要存在的离子是（）
A. AlO2－、OH－、Na＋、Cl－
B. Na＋、OH－、Al3＋、Cl－
C. AlO2－、OH－、Mg2＋、Cl－
D. Na＋、Mg2＋、Al3＋、Cl－
8.向NaAlO2溶液中持续通入一种气体，开始时产生沉淀，随后沉淀又逐渐溶解，该气体是（）
A. NO2
B. CO2
C. NH3
D. CO
9．下列变化不可能通过一步实验直接完成的是（）
A．Al(OH)3 → Al2O3 B．Al2O3 → Al(OH)3
C．Al → AlO2- D． Al3+ → Al(OH)3
10. 有100 mL 3.5 mol·L－1的NaOH溶液和100 mL 1 mol/L的AlCl3溶液，按如下两种方法进行实验：①将NaOH溶液分多次加入到AlCl3溶液中(边加边搅拌)；
②将AlCl3溶液分多次加入到NaOH溶液中(边加边搅拌)。

比较两次实验的结果，其中正确的是（）
A．现象相同，沉淀量相等
B．现象不同，沉淀量不等
C．现象相同，沉淀量不等
D．现象不同，沉淀量相等
❖课堂检测
1. （丰台区2019-2020学年高一上学期期末考试）下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层
金属不被
．．空气氧化的是（）
A. Cu
B. Na
C. Fe
D. Al
2. 金属表现较强还原性的原因是（）
A．金属易导电、易导热B．金属能与非金属反应
C．金属能与酸和水反应D．原子最外层电子数少，易失电子
3. 下列关于Al(OH)3的性质叙述中错误
．．的是（）
A．Al(OH)3与过量的浓氨水反应生成NH4AlO2
B．Al(OH)3是难溶于水的白色胶状物质
C．Al(OH)3能凝聚水中的悬浮物，还能吸附色素
D．Al(OH)3受热能分解
4. 某溶液能溶解Al(OH)3，则此溶液中一定能大量共存的离子组是（）
A．Mg2+、Cl-、Na+、NO3-B．K+、Na+、NO3-、HCO3-
C．Na+、Ba2+、Cl-、NO3- D．Fe3+、Na+、AlO2-、SO42-
5．下列物质中既能跟稀H2SO4反应, 又能跟氢氧化钠溶液反应的是（）
①NaHCO 3 ②Al 2O 3 ③Al(OH)3 ④Al
A ．③④
B ．②③④
C ．①③④
D ．全部
6．向MgSO 4和Al 2(SO 4)3混合溶液中, 逐滴加入NaOH 溶液。

下列图象中,能正确表示上述反应的是(横坐标表示加入NaOH 溶液的体积, 纵坐标表示反应生成沉淀的质量) （ ）
❖ 家庭作业
1. 取一块用砂纸打磨过的铝箔在空气中加热至熔化，下列说法中不正确．．．
的是（ ） A ．铝失去了光泽 B ．剧烈燃烧，火星四射
C ．熔化的铝不滴落
D ．在加热熔化过程中生成了氧化铝
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，一定能共存的是（ ）
A ．NH ＋4、NO －3、CO 2－3、Na ＋
B ．Na ＋、Ba 2＋、Mg 2＋、HCO －3
C ．NO －3、Ba 2＋、K ＋、Cl －
D ．NO －3、K ＋、AlO －2、OH －
3. 有一镁铝合金与过量NaOH 溶液反应，所得溶液中不存在的离子是（ ）
A ．Na ＋
B ．Mg 2＋
C ．OH －
D ．AlO －2
4. 向某溶液中投入铝片后有大量H 2放出，则溶液中不可能大量存在的离子是 （ ）
A.Cl -
B.H +
C.OH -
D.HCO -3
5．（丰台区2019-2020学年高一上学期期末考试）下列物质中，既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应的是 （ ）
①Al ②Al 2O 3 ③Ca(OH)2 ④A l (O H )3 ⑤Na 2CO 3 ⑥NaHCO 3
A ．①②⑤⑥
B ．①②③⑤
C ．①②④⑥
D ．②③④⑥
6.（北京市重点中学2019-2020学年高一上学期期末考试）把Ba （OH ）2溶液滴入明矾[KAl （SO 4）2·12H 2O]溶液中，使SO 全部转化成BaSO 4沉淀，此时铝元素的存在形式是（ ）
A. Al
B. Al （OH ）3
C. AlO
D. Al 和Al （OH ）3
7. 两份等体积、等浓度的NaOH 溶液，分别与体积相等的MgCl 2、AlCl 3溶液混合，充分反应后，Mg 2+、
-24+3-2+
3
Al3+均恰好形成沉淀，则原MgCl2、AlCl3溶液中Cl－浓度之比为（）
A.1:1
B.1:2
C.2:3
D.3:2
本讲参考答案：
基础演练：1．D 2．A 3．B 4．C 5．B 6．D 7．D 8．A 9．C 10. C
巩固提高：1．A 2．D 3．C 4．C 5．B 6．B 7．A 8．A 9．B 10．D
当堂检测：1．D 2．D 3．A 4．C 5．D 6．D
家庭作业：1．B 2．C 3．B 4．D 5．C 6．C 7. A
7．(Ⅰ)盐酸澄清石灰水石灰水变浑浊 CO2－3加入氯化钡溶液，产生白色沉淀，证明原溶液中含SO2－4 (Ⅱ)(1)蒸馏法冷凝管锥形瓶 (2)A (3)防止液体受热时暴沸。