高三化學知識點之鋁及其化合物

Al(OH)3顯兩性的內在本質是：H2O + H+ + AlO2-（1）物理性質：白色膠狀物質，難溶於水

AlO+3HO （2）受熱分解：2Al(OH)3232

Al(OH)3

Al3+ + 3OH-

（3）Al(OH)3實驗室製法：

①可溶性鋁鹽加氨水：Al3++3NH3·H2O→Al(OH)3↓+3NH4+

②可溶性偏鋁酸鹽與弱酸：AlO2—+ H2CO3 +H2O→ Al(OH)3↓+ HCO3— ③ 3AlO2- +Al3++6H2O →4Al(OH)3↓

4、鋁鹽

（1）Al3+與鹼溶液反應：Al3++3OH-→Al(OH)3↓（鹼不足）

Al3++4OH-→AlO2-↓+2H2O（鹼過量）

（2）Al3+水解：Al3++3H2O

Al(OH)3+3H+

（3）明礬：Kal(SO4)2?12H2O是一種複鹽。

常用作淨水劑：因其水解Al3++3H2O

Al(OH)3（膠體）+3H+，能在水中吸附懸浮固體或色

素形成沉澱，從而使水淨化，這就是膠體淨水的原理。 5、偏鋁酸鈉

（1）與強酸反應：AlO2-+H++H2O→ Al(OH)3↓(酸不足) AlO2-+4H+→ Al3++2H2O（酸過量） （2）與弱酸反應：AlO2-+ CO2 +2H2O→ Al(OH)3↓+ HCO3- AlO2-+ CO2 +3H2O→ Al(OH)3↓+ CO32-

（二）鋁及其化合物之間的轉化關係

（三）試劑的滴加順序不同產生的現象不同的反應 （1）NaOH和AlCl3：

向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先出現白色沉澱後消失： Al3++3OH-→Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH-→AlO2-+2H2O

向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，開始無現象後出現白色沉澱： Al3++4OH-→ AlO2-+2H2O Al3++3AlO2-+6H2O→4Al(OH)3↓ （2）NaAlO2和鹽酸：

向NaAlO2溶液中滴加鹽酸，先出現白色沉澱後消失：

NaAlO2+HCl+H2O→ Al(OH)3↓+NaCl Al(OH)3+3H+→Al3++3H2O 向鹽酸中滴加NaAlO2溶液，開始無現象後出現白色沉澱：

4HCl+NaAlO2→ NaCl+AlCl3+2H2O AlCl3+3NaAlO2+6H2O→4Al(OH)3↓+3NaCl （3）Na2CO3和鹽酸：

向Na2CO3溶液中滴加鹽酸，開始無現象，後產生氣泡：

Na2CO3+HCl→NaCl+NaHCO3 NaHCO3+HCl→NaCl+H2O+CO2↑

向鹽酸中滴加Na2CO3溶液，立即產生氣泡：Na2CO3+2HCl→2NaCl+H2O+CO2↑ （4）鋁的氫氧化物沉澱的圖象：

氫氧化鋁沉澱量圖象大致可以分為如圖六類。[圖中縱座標均為Al(OH)3沉澱量，橫座標為加入試劑的體積

]

(1)圖為向AlCl3溶液中滴人NaOH溶液 (2)圖為向NaOH溶液中滴入AlCl3溶液

(3)圖為向鹽酸酸化了的AlCl3溶液中滴入NaOH溶液 (4)圖為向鹽酸中加入NaAlO2溶液 (5)圖為向NaAlO2溶液中加入鹽酸 (6)圖為向AlCl3溶液中滴入NaAlO2溶液

（四）離子共存問題：

Al3+與OH-、S2-、HS-、AlO2-、CO32-、HCO3-因雙水解反應或生成沉澱而不能大量共存；AlO2-與H+、NH4+、Al3+、Fe3+等不能大量共存。

（五）兩性物質與物質的兩性

兩性物質指即能與酸反應，又能與鹼作用生成鹽和水的化合物，如Al2O3、ZnO、Zn（OH）Al(OH)3、2、氨基酸、蛋白質等。大學聯考化學鋁的`考點。

物質的兩性，如強鹼弱酸鹽（NaHCO3、KHS、Na2HPO4等）、弱酸弱鹼鹽（CH3COONH4、NH4HS）等，既能與強酸反應，又能與強鹼作用，但只能説這種物質的性質有兩性，不能將它們稱為兩性物質，因為這些化合物不是由本身直接電離出的H+和OH-參加反應，並且生成物不全是鹽和水。

Al既能與酸作用，又能與強鹼溶液反應，但不屬於兩性物質，也不能説它具有兩性，因為Al與強鹼溶液反應的本質是：2Al+6H2O→2Al(OH)3+3H2↑，Al(OH)3+NaOH→NaAlO2+2H2O，兩式相加為：2Al+2NaOH+2H2O→2NaAlO2+3H2↑，由以上反應可知：Al不直接與NaOH溶液反應，Al仍然為金屬元素。 【歸納】既能與強酸又能與強鹼反應的物質：①金屬單質：Al；②兩性氧化物：Al2O3；③兩性氫氧化物Al(OH)3；④弱酸的酸式鹽：NaHCO3、NH4HCO3等；⑤弱酸銨鹽：(NH4)2CO3、(NH4)2S等。

三、典型例題

【例1】將等物質的量的鎂和鋁相混合，取四份等質量的該混合物分別加到足量的下列溶液中，充分反應後，放出氫氣最多的是( )．

A．3mol／L HCl B．4mol／L HNO3 C．8mol／L NaOH D．18mol／L H2SO4

【解析】通過比較鎂、鋁分別與酸鹼作用的性質及其定量關係求解．令鎂、鋁各為lmol，與足量鹽酸反應生成(1+1.5)molH2；與硝酸、濃硫酸反應均不生成H：；鎂不與NaOH溶液反應，lmolAl與足量NaOH溶液反應生成1.5molH2． 答案：A．

【歸納】這類題只要通過比較鎂、鋁性質的異同及其定量關係，便可迅速求解．注意記住兩個定量關係：①Mg~2H+～H2；②AI~3 H+～OH-～1.5 H2．

【例2】今用鋁、稀硫酸和氫氧化鈉溶液為原料，實驗室製備一定量的氫氧化鋁．分別採用如下化學方程式所表示的兩種方法：

①2A1+3 H2SO4→A12(SO4)3+ H2↑ A12(SO4)3+6NaOH→2Al(OH)3↓+3Na2SO4。 ②2A1+2NaOH+2H2O→2NaAlO2+3 H2↑ 2 NaAlO2+ H2SO4+2H2O→2Al(OH)3↓+ Na2SO4

(1)請問上述哪一種方法比較節約試劑?(提示：試從每生產2molAl(OH)3所耗費的試劑用量予以説明。)

(2)原料相同，請設計一種更為節約試劑的方法(以方程式表示，並説明其可以最節約試劑的根據)． 【解析】(1)根據題給的化學方程式中的化學計量數關係，可直接判斷第②種方法比較節約試劑．(2)根據第①種方法生成的A12(SO4)3水解顯酸性，第②種方法生成的NaAlO2水解顯鹼性，讓這兩種鹽溶液相互反應，就可以減少鹼和酸的用量，從而設計出第③種方法．

答案： (1)第②種方法比較節約試劑．從化學方程式看出，同樣是製備2mol的AI(OH)3，方法①所需原料為：2molAl，3molH2S04，6molNaOH；而方法②所需為：2molAl，l mol H2SO4，2molNaOH． (2)①2A1+3 H2SO4→A12(SO4)3+ H2↑②2A1+2NaOH+2 H2O→2 NaAlO2+3 H2↑ ③A12(SO4)3+6 NaAlO2+12 H2O→8Al(OH)3↓+3 Na2SO4

由方程式看出，製備8mol的AI(OH)3，所需原料為：8molAl，3mol H2SO4，6molNaOH．相當於製備2molAl(OH)3，所需量為：2molAl，3／4mol H2SO4，3／2molNaOH，其用量為最少．

【歸納】解這類Al(OH)3沉澱量題(包括因滴加順序不同引起的不同現象)，要注意應用以下“鋁三角”定量轉化關係：