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知识清单07 铝及其重要化合物
知识点01 单质铝的结构和性质
知识点02 氧化铝的性质
知识点03 氢氧化铝的性质
知识点04 铝盐的性质
知识点05 四羟基铝酸盐的性质
知识点06 氢化钠、氢化锂铝
1
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知识点01 单质铝的结构和性质
1．铝的结构和存在
结构
原子结构示意图
周期表中的位置
存在
含量
地壳中含量最丰富的金属，仅次于
形态
自然界中的铝全部以 态存在
2．物理性质
物理性质
色质态
色有金属光泽的质 的固体
熔沸点
熔点660.4℃，沸点2467℃
三性
延展性、导热性和导电性良好
密度
2.7g/cm3，是一种 金属
3．与非金属单质的反应
（1）与氯气反应
（2）与硫的反应
（3）与氧气反应：Al+O2→
①Al-------→具有 性，原因： 阻止铝和氧气继续反应
②Al-------→放出大量的 ，发出
4．铝热反应
（1）实验装置
（2）反应：
（3）本质：Al 和不活泼金属氧化物的 反应
2
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（4）引发操作：加入少量KClO3，插上Mg 条并点燃
（5）特点：反应放出大量的热，得到熔融的金属
（6）应用：冶炼V、Cr、Mn 等难熔金属；焊接钢轨
①冶炼V：
②冶炼Cr：
③冶炼Mn：
④冶炼Cu：
5．铝与酸的反应
（1）氧化性酸
①Al---------------------→
②Al---------------------→剧烈反应，分别放 和 气体
③Al----------→放 气体
（2）非氧化性酸：Al---------------------→放
①关系式：
②离子方程式：
6．铝与强碱溶液的反应
（1）化学：
（2）离子：
（3）铝和强碱溶液的反应过程
①置换反应：2Al+6H2O
2Al（OH）3+3H2↑
②中和反应：Al（OH）3+NaOH
Na［Al（OH）4］
③还原剂是 ，氧化剂是
7．铝与盐溶液的置换反应
（1）CuSO4-------→
；AgNO3-------→
（2）FeCl3-------→ ；FeCl3-------→
8．铝的制备及用途
(1)制备：电解熔融Al2O3：
。
(2)用途：
①纯铝用作 。
②铝合金制备汽车、飞机、生活用品等。
3
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1．铝的易错知识点
（1）铝是活泼金属，但铝的 性强，因为铝的表面有一层致密的氧化物薄膜。由于Al2O3的熔点高
于Al 的熔点，故在酒精灯上加热铝箔直至熔化，熔化的铝并不 。
（2）铝热反应不仅指铝与Fe2O3反应，铝热反应置换的金属为金属活动性比铝弱的 金属。
①铝热反应是在高温 下进行的置换反应，铝只能与金属活动性顺序中排在铝之后的金属的氧化物反应。
②铝热反应会放出大量的热(这一特性常出现在推断题中)。Mg 条、KClO3的作用是产生高温，引发铝热反
应。
③铝热反应不能用来冶炼大量的金属 等(要考虑冶炼成本)。
（3）常温下铝不能溶于浓硫酸和浓硝酸，不是不反应，而是发生 ，在表面生成一层致密的氧化
膜，阻止反应继续进行。
（4）铝既能与 溶液反应，又能与 溶液反应，但是铝不是两性金属，它是一种活泼金属，表
现强还原性。
（5）铝热剂着火时不能用 灭火，应用 盖灭。
（6）工业上冶炼Al 用电解熔融Al2O3的方法而不用AlCl3作原料的原因是AlCl3是 化合物,熔融态不导电。
（7）能与铝反应生成H2的溶液，可能是 溶液，也可能是 溶液。
（8）等质量的铝与足量的酸或碱溶液反应，生成H2的量 。
（9）等物质的量的酸和碱与足量的铝反应，生成 由酸和碱的物质的量决定。
2．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”
(1)铝在自然界中有游离态和化合态两种形式( )
(2)MgO 与Al 粉的混合物也可称为铝热剂( )
(3)Mg 粉与浓NH4Cl 溶液反应放出H2和NH3( )
(4)冶炼铝时常用焦炭作还原剂( )
(5)1 mol Al 与足量的硫酸或足量的氢氧化钠溶液反应转移电子数相同( )
(6)铝与少量NaOH 溶液反应得到铝盐，与足量NaOH 溶液反应生成偏铝酸盐( )
1．下列关于铝单质的叙述中正确的是( )
A．由于铝在空气中不会锈蚀，所以铝制品的使用寿命都很长
B．由于铝具有强还原性，所以常用铝来冶炼某些高熔点金属
C．常温下，铝被浓硫酸钝化，所以可用浓硫酸除去铝表面的铜镀层
D．由于铝的导电性能比铜强，所以常用铝制造电线、电缆
2．下列由实验现象得出正确结论的是( )
选项
实验现象
结论
A
把相同大小的铝片和镁片分别投入相同浓度的
NaOH 溶液中：铝溶解有气泡产生，而镁没有任何
铝的金属性比镁强
4
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变化
B
取一块铝箔，用酒精灯点燃；铝箔只熔化成液体
而没有滴落
铝不易燃烧
C
向氯化铵溶液中投入一铝片：铝片上产生大量气
泡
该气体是氨气
D
向氯化铝溶液中逐滴滴加NaOH 溶液至过量：先
产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最后沉淀完全
消失
氢氧化铝能溶于强
碱溶液
3．甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol·L－1的盐酸和NaOH 溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，
反应结束后，测得生成的气体体积比为V(甲)∶V(乙)＝1∶2，则加入铝粉的质量为________。( )
A．5.4 g
B．3.6 g
C．2.7 g
D．1.8 g
知识点02 氧化铝的性质
1．物性： 色的难熔（熔点高）的物质
2．两性氧化物
（1）与酸溶液反应
①盐酸：
②碳酸：
（2）与碱溶液反应
①烧碱：
②氨水：
3．电分解反应
（1）阳极反应：
（2）阴极反应：
（3）电解反应：
（4）冰晶石的作用：
（5） 极石墨与氧气反应，被消耗，需要定期更换
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4．氧化铝的用途
（1） 材料：制耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器
（2）炼 原料：电解熔融的氧化铝
5．从铝土矿中提纯Al2O3：
铝土矿的主要成分是 ，含有的杂质是Fe2O3 和SiO2，由于Al2O3 具有两性，而杂质
是酸性氧化物， 是碱性氧化物，因而可设计出两种提纯Al2O3的方案。
方案1：
方案2：
1．氧化铝的易错知识点
（1）Al2O3既能与 反应，也能与 溶液反应。但Al2O3不溶于 和 。
（2）不能用氧化铝坩埚熔化 和 固体物质。
（3）电解熔融的Al2O3制取铝时，要加入 以降低的熔点。而且阳极石墨被阳极产物氧气氧化而需
要随时更换。
2．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)氧化铝是金属氧化物，也是碱性氧化物。( )
(2)铝抗腐蚀能力较强的主要原因是铝与氧气反应使表面生成一层致密的氧化膜。( )
(3)用氢氧化钠溶液可以除去铝片表面的氧化膜。( )
(4)MgO、Al2O3的熔点很高，可制作耐高温材料，工业上也用其电解冶炼对应的金属。( )
1．将表面有氧化膜的铝片伸入足量的NaOH 溶液中，有关离子方程式正确的是( C )
A．Al2O3＋OH－===AlO＋H2O
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B．2Al3＋＋6OH－===2Al(OH)3↓
C．2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
D．2Al＋6H2O===2Al3＋＋6OH－＋3H2↑
2．铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工
艺流程如下：
注：SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。
①“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为：
②向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液，溶液的pH_ _(填“增大”“不变”或“减小”)，
发生反应的化学方程式是_ __。
③“ 电解Ⅰ” 是电解熔融Al2O3 ，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是_
_，应该采取的措施是_ _。
④电解熔融Al2O3制备铝不用氯化铝的原因是_ __。
⑤铝粉在1 000 ℃时可与N2反应制备AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl 固体并充分混合，有利于AlN 的
制备，其主要原因是_ __。
知识点03 氢氧化铝的性质
1．物性：_ __色胶状不溶于水的固体，有较强的_ __性。
2．两性氢氧化物
Al(OH)3的电离方程式为：
（1）与酸溶液反应
①碱式电离：
②盐酸：
③碳酸：
（2）与碱溶液反应
①酸式电离：
②烧碱：
③氨水：
3．热分解反应：
4．氢氧化铝的用途
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（1）Al（OH）3作治疗 过多的内服药
（2）Al（OH）3胶体做 剂
5．实验室制备Al（OH）3的三种方法
（1）可溶性铝盐溶液与过量氨水反应
Al3++3NH3·H2O＝Al（OH）3↓+3NH4
+
（2）向可溶性偏铝酸盐溶液中通入过量CO2
［Al（OH）4］－+CO2＝Al（OH）3↓+HCO3
－
（3）相互促进水解法
氢氧化铝的易错知识点
（1）Al（OH）3碱性极弱，可用作抗 药。
（2）Al（OH）3不溶于 和 ，所以实验室常利用铝盐与氨水反应制备Al（OH）3，偏铝酸盐与
CO2反应制备Al（OH）3。
1．下列各组物质，前者逐滴滴加到后者中直至过量，先出现白色沉淀，后来沉淀又消失的是( )
A．H2SO4滴入NaAlO2溶液中
B．Ba(OH)2溶液滴入Al2(SO4)3溶液中
C．Al2(SO4)3溶液滴入NaOH 溶液中
D．氨水滴入Al2(SO4)3溶液中
知识点04 铝盐的性质
1．Al3+和烧碱溶液反应
（1）少量烧碱：
（2）过量烧碱：
（3）滴加顺序不同，现象不同
①向铝盐溶液中滴加强碱溶液：Al3+
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②向强碱溶液中滴加铝盐溶液：OH－
③向MgCl2、AlCl3溶液中(假设各1 mol)，逐滴加入NaOH 溶液，画出沉淀的物质的量随NaOH 溶液
体积变化的图像。
2．Al3+和过量氨水反应
（1）离子反应：
（2）反应现象：产生 色沉淀
（3）应用：实验制取Al（OH）3沉淀
3．水解性：
（1）AlCl3溶液
（2）Al（NO3）3溶液
（3）Al2（SO4）3溶液
（4）双水解
①
Na2CO3：
②
NaHCO3：
③
Na2S：
④NaHS：
⑤NaClO：
4．明矾
（1）化学式：
（2）物理性质：白色的晶体，易溶于水
（3）电离方程式：
（4）用途：Al3+水解产生 ，常用做净水剂
（5）溶液配制：常加入少量 以防止它的水解
（6）明矾溶液和氢氧化钡溶液反应
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①滴加Ba（OH）2溶液至SO4
2－沉淀完全
②滴加Ba（OH）2溶液至Al3+沉淀完全
5．铵明矾［NH4Al（SO4）2·12H2O］和碱溶液的反应
（1）铵明矾溶液和氢氧化钡溶液反应
①滴加Ba（OH）2溶液至SO4
2－沉淀完全
②滴加Ba（OH）2溶液至Al3+沉淀完全
（2）铵明矾溶液和氢氧化钠溶液反应
①OA 段：
②AB 段：
③BC 段：
1．铝盐的易错知识点
（1）明矾常用于净水，其原因是铝离子水解生成的氢氧化铝 水中的悬浮物，而不是明矾具有杀菌
消毒功能。
（2）泡沫灭火器所用试剂为Al2（SO4）3溶液和NaHCO3溶液，反应的离子方程式为
（3）实验室不能用Na2S 和AlCl3溶液反应制备Al2S3固体，二者混合会发生水解相互促进反应：
（4）AlCl3是共价化合物， 状态不导电，不能用电解熔融AlCl3的制取金属铝。
2．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)AlCl3溶液中加入过量稀氨水：Al3＋＋4NH3·H2O===AlO＋4NH＋2H2O。( )
(2)用可溶性铝盐制取Al(OH)3最好选用NaOH 溶液而不选用氨水。( )
(3)强酸性溶液中铝元素以Al3＋形式存在，强碱性溶液中铝元素以AlO 形式存在。( )
(4)Al2(SO4)3和小苏打反应是泡沫灭火器的原理。( )
(5)将氯化铝溶液滴入浓氢氧化钠溶液中，会产生大量白色沉淀。( )
(6)明矾用作净水剂不涉及化学变化。( )
(7)明矾溶液中滴入Ba(OH)2 溶液使SO 恰好完全沉淀的离子方程式：2Ba2 ＋＋3OH －＋Al3 ＋＋
2SO===2BaSO4↓＋Al(OH)3↓。( × )
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1．如图表示AlCl3溶液与NaOH 溶液相互滴加过程中微粒的量的关系曲线，下列判断错误的是( )
A．①线表示Al3＋的物质的量的变化
B．x 表示AlCl3的物质的量
C．③线表示Al(OH)3的物质的量的变化
D．④线表示AlO 的物质的量的变化
知识点05 四羟基铝酸盐的性质
1．电离：［Al（OH）4］－
Al（OH）3+OH－
2．和盐酸反应
（1）少量盐酸：
（2）过量盐酸：
（3）滴加顺序不同，现象不同
①向四羟基合铝酸盐溶液中滴加强酸溶液：
［Al（OH）4］－
②向强酸溶液中滴加四羟基合铝酸盐溶液：
H+
③向NaOH、NaAlO2溶液中(假设各1 mol)，逐滴加入HCl 溶液，画出沉淀的物质的量随HCl 溶液
体积变化的图像。
④向NaOH、Na2CO3、NaAlO2溶液中(假设各1 mol)，逐滴加入HCl 溶液，画出沉淀的物质的量
随HCl 溶液体积变化的图像。
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⑤向NaOH、Ca(OH)2、NaAlO2 溶液中(假设各1 mol)，通入CO2 气体，画出沉淀的物质的量随
CO2通入的变化图像。
3．和CO2反应
（1）少量CO2：
（2）过量CO2：
4．和NaHCO3溶液反应：
5．水解性
（1）离子反应：［Al（OH）4］－
Al（OH）3+OH－
（2）AlCl3：
（3）MgCl2：
（4）NH4Cl：
6．铝土矿提铝（Al2O3，含少量Fe2O3和SiO2）
（1）强酸→
→
弱酸法
（2）强碱→
→
弱碱法
注意滴加顺序不同，反应不同
（1）向氢氧化钠溶液中不断滴加铝盐溶液，先发生： ，后发生：
（2）向铝盐溶液中不断滴加氢氧化钠溶液，先发生： ，后发生：
（3）向盐酸溶液中不断滴加偏铝酸盐溶液，先发生： ，后发生：
（4）向偏铝酸盐溶液中不断滴加盐酸溶液，先发生： ，后发生
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)下列物质的转化在给定条件下能够实现：Al2O3――→NaAlO2(aq)――→Al(OH)3。( )
(2)向NaAlO2溶液中通入过量CO2的离子方程式：2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO。( )
(3)AlO 与HCO 可能大量共存。( )
(4)强酸性溶液中铝元素以Al3＋形式存在，强碱性溶液中铝元素以AlO 形式存在。( )
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1．室温下，在0.2 mol·L－1 Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0 mol·L－1 NaOH 溶液，实验测得溶液pH 随
NaOH 溶液体积变化曲线如图，下列有关说法正确的是( )
A．a 点时，溶液呈酸性的原因是Al3＋水解，离子方程式为： Al3＋＋3OH－
Al(OH)3
B．a～b 段，溶液pH 增大，Al3＋浓度不变
C．b～c 段，加入的OH－主要用于生成Al(OH)3沉淀
D．d 点时，Al(OH)3沉淀开始溶解
2．向盛有10 mL 1 mol·L－1 NH4Al(SO4)2 溶液的烧杯中滴加1 mol·L－1 NaOH 溶液，沉淀的物质的量随
NaOH 溶液体积的变化示意图如下：
(1)写出m 点反应的离子方程式：________________________________。
(2)若在NH4Al(SO4)2溶液中改加20 mL 1.2 mol·L－1 Ba(OH)2溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质
的量为________mol。
知识点06 氢化钠、氢化锂铝
1.氢化钠，化学式为 ，是一种无机盐。
2．有机合成中，氢化钠主要被用作强碱。氢化钠是盐类氢化物的典型代表，即其是由Na 和H−组成
的，不同于硼烷、甲烷、氨和水之类的分子型氢化物。氢化钠不溶于有机溶剂，溶于熔融金属钠，因
此几乎所有与氢化钠有关的反应都于固体表面发生。
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晶体结构
3．氢化钠可由氢气和钠在高温下化合形成。纯的氢化钠是无色的，然而一般制得的氢化钠会多少带些灰
色。和氢化锂、氢化钾、氢化铷和氢化铯类似，氢化钠采取 型结构，每一个Na 被 个H−包围形成
八面体。
4．危险特性：化学反应活性很高，在潮湿空气中能自燃。受热或与潮气、酸类接触即放出热量和氢气，
引发燃烧和爆炸。与氧化剂能发生强烈反应，引发燃烧或爆炸。遇 和 分生成氢氧化物，腐蚀性很强。
5．燃烧(分解)产物：氧化钠、水。(注:氧化钠会继续与水反应，最终产物为氢氧化钠)
涉及化学方程式(分步)
2NaH + O2 = Na2O + H2O
Na2O + H2O = 2NaOH
总化学方程式为:
与水反应：
6．氢化锂铝：是一种有机金属还原剂，有极强的还原性，(LiAlH4)，类似的物质还有硼氢化钠。
可以用于还原有机物质，对于有氧化性的有机物，想要发生还原反应，一般选择用它，比如还原 有
机物，可以将 还原为醇，也可以将酮类物质还原成为醇等等。
如：化合物G 是一种芳香烃受体激素药，可用于治疗银屑病，其合成路线如下：
1．氢化钠(NaH)可在野外用作生氢剂，NaH 用作生氢剂时的化学反应原理为：NaH＋H2O=NaOH＋H2↑。下
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列有关该反应的说法中，不正确的是
A．H2O 中氢元素被还原
B．NaOH 是氧化产物
C．该反应不属于复分解反应
D．当有22.4LH2(标准状况下)生成时转移1mol 电子
2．氢化铝锂(LiAlH4)是化工生产中的重要试剂，溶于水能放出氢气。下列叙述中正确的是
A．氢化铝锂溶于水后溶液呈中性
B．氢化铝锂与水反应的过程中，氢化铝锂中的氢被还原成氢气
C．氢化铝锂中各微粒的半径大小关系为Al3+>H﹣>Li+
D．氢化铝锂与水反应的过程中，氢化铝锂表现出强氧化性
3．根据题干信息，按要求回答问题：
(1)钠与氢气在加热条件下反应生成氢化钠
，
在熔融状态下能导电。取少量氢化钠溶于水剧烈反
应，生成碱性溶液和一种可燃性气体。写出钠与氢气反应的化学方程式 。写出
与
的反
应的化学方程式 。反应中
作 剂。
4．氢化铝锂(LiAlH4)是重要的还原剂与储氢材料。其合成方法如下：①Na+Al+2H2
NaAlH4，
②NaAlH4 +LiCl
LiAlH4 +NaCl。 回答下列问题：
(1)上述反应中涉及的元素的第一电离能最大的是 (填元素名称)。LiAlH4与水剧烈反应产生一种盐与
H2，写出反应的化学方程式： ；LiAlH4中H 元素表现为-1 价，解释H 表现出负价的理由： 。
(2)基态锂原子的电子排布式为 ； 基态锂原子中有 种运动状态不同的电子。
(3)已知第一电离能Mg 大于Al，但第二电离能Mg 小于Al，解释原因： 。
(4)反应①、②中电负性最大的元素与电负性最小的元素形成的化合物的电子式为 。
5．(1)青蒿素结构如图，有关叙述正确的是 （选填序号）。
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a．化学式为C15H21O5 b．不能与NaOH 溶液反应
c．易溶于水 d．含有过氧键，有较强氧化性
由青蒿酸为原料出发，经五步合成可得到青蒿素，其中第2 步为还原反应：
常温下即可反应且略放热，还原剂为LiAlH4。相关物质的性质：
物质
性质
双氢青蒿酸甲酯(C16H28O2)
固体，难溶于水，易溶于有机溶剂。
青蒿醇(C15H28O)
固体，难溶于水，易溶于有机溶剂。
乙醚
无色液体，微溶于水；密度0.71g/cm3；沸点34.6℃。
氢化铝锂
固体，溶于乙醚。
与水反应：LiAlH4 + 4H2O →Al(OH)3↓+ LiOH +4H2↑
可将一分子酯还原成二分子醇，自身生成醇铝、醇锂。
（醇铝、醇锂可与盐酸反应，生成铝盐、锂盐和相应的
醇）。
某学习小组在实验室用双氢青蒿酸甲酯制取青蒿醇。
(2)反应中使用过量的氢化铝锂，理由是 。为使反应在
溶液状态下进行，可用乙醚为溶剂，不用水的理由是 。
(3)请设计实验室制备装置（画出草图）：
(4)该反应有机物的转化率约为96%，所得乙醚溶液中含有醇锂、醇铝、双氢青蒿酸甲酯、氢化铝锂。从反
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应混合物中提取青蒿醇的方法是：
①加 后分液；
②从乙醚层提取青蒿醇。有多种方法，以下是二种方案：
方案一：蒸发结晶。 方案二：蒸馏析出晶体。
a．这2 个方案在析出晶体后都应有残留液，原因是 。
b．请对这2 个方案进行比较 。
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