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第03 讲 铝及其重要化合物
目录
一、题型精
讲
题型01 考查铝及其化合物的性质与用途.........................................................................................................1
题型02 考查与铝及其化合物有关的工艺流程.................................................................................................4
题型03 考查铝热反应及其应用.........................................................................................................................7
题型04 考查铝及其化合物的转化关系.............................................................................................................9
题型05 考查离子方程式与离子共存...............................................................................................................12
题型06 考查铝及其化合物的有关图像及其计算...........................................................................................14
二、靶向突破
题型01 考查铝及其化合物的性质与用途
1.铝的性质
（1）金属铝的物理性质
银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和导热性等，密度较小，质地柔软。
（2）金属铝的化学性质
①常温下，铝与氧气形成致密氧化膜，加热发生：4Al＋3O2=====2Al2O3，铝片在空气中加热，铝片卷曲而
不滴落，是因为氧化铝的熔点高于铝。
2Al
②
＋3Cl2=====2AlCl3
③常温铝遇氧化性酸——浓硫酸、浓硝酸钝化，与非氧化酸发生反应生成氢气：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
2Al
④
＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑或2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
2Al
⑤
＋Fe2O3=====2Fe＋Al2O3
1
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2.氧化铝
化学式
Al2O3
物理性质
白色固体，难溶，熔点高
化学
性质
类别
两性氧化物
与H2O 反应
不反应
与H＋反应
Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O
与OH－反应
Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O
重要用途
制耐火、耐高温器材；炼铝和人造宝石的原料
3.氢氧化铝
化学式
Al(OH)3
类别
典型两性氢氧化物： H＋＋AlO＋H2O(酸式电离)⥫⥬Al(OH)3⥫⥬Al3＋＋3OH－(碱式电离)；
不能与较弱的酸、碱反应，如H2CO3、NH3·H2O
与H＋反应
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
与OH－反应
Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
与盐反应
Al(OH)2不溶于NH4Cl 浓溶液
热稳定性
2Al(OH)3=====Al2O3＋3H2O
用途
①制药 ②Al(OH)3胶体用于净水
4.常见的铝盐——明矾
(1)化学式：KAl(SO4)2·12H2O，属于复盐。
(2)净水原理：明矾溶于水时发生电离，电离方程式为KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SO，其中Al3＋发生水解反
应，产生Al(OH)3胶体，其吸附能力很强，可以吸附水中的悬浮杂质并形成沉淀，使水变得澄清。
【解题通法】
（1）常温下，能用铝制容器盛放浓硫酸、浓硝酸的原因是二者能使铝发生“钝化”，而不是铝与浓硫
酸、浓硝酸不反应。
（2）铝与稀硝酸反应时生成的气体是NO 而不是H2。
（3）铝不但能与酸(H＋)反应，还能够与碱溶液反应，表现为特殊性。2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋
3H2↑。其反应机理应为：铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和Al(OH)3，然后Al(OH)3再与NaOH 反应生
成H2O 和NaAlO2，反应中铝作还原剂，水作氧化剂，NaOH 无电子得失。
【例1】下列关于铝的化合物的说法错误的是( )
A.氧化铝俗名为刚玉，是高温耐火材料
B.KAl(SO4)2·12H2O 溶于水可形成Al(OH)3胶体，可以净水
C.Al3＋和AlO 两种离子不能大量共存于同一溶液中
D.将AlCl3溶液滴入浓氨水中的离子方程式：Al3＋＋4NH3·H2O===AlO＋4NH＋2H2O
【答案】D
2
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【解析】将AlCl3溶液滴入浓氨水中，生成氢氧化铝沉淀，D 错误。
【变式1-1】 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A.铝的金属活泼性强，可用于制作铝金属制品
B.氧化铝熔点高，可用作电解冶炼铝的原料
C.氢氧化铝受热分解，可用于中和过多的胃酸
D.明矾溶于水并水解形成胶体，可用于净水
【答案】D
【解析】铝具有很好的延展性，可以用于制作铝金属制品，与铝的活泼性无关，A 错误；电解氧化铝冶炼
铝是因为氧化铝熔融状态下能导电，与熔点高无关，B 错误；氢氧化铝能与胃酸的主要成分盐酸发生反
应，与氢氧化铝受热分解无关，C 错误；明矾中的Al3＋可以水解生成氢氧化铝胶体，胶体具有很强的吸附
能力，可以吸附水中的悬浮物，起到净水作用，D 正确。
【变式1-2】下列物质的性质和用途具有对应关系的是（ ）
A．Al2O3熔点高，可用于电解制铝
B．Al（OH）3不稳定，可用于治疗胃酸过多症
C．明矾水解生成胶体，可用作絮凝剂
D．铝具有导热性，可用于制备铝热剂
【答案】C
【解析】电解熔融Al2O3可以生成铝单质，Al2O3可用于电解制铝不是因为其熔点高，A 不符合题意；Al
（OH）3能和胃酸（盐酸）反应，可用于治疗胃酸过多症，B 不符合题意；明矾能水解生成Al（OH）3胶
体从而吸附水中悬浮物，可用作絮凝剂，C 符合题意；铝具有还原性，能还原一些金属氧化物，可用于制
备铝热剂，D 不符合题意。
【变式1-3】 探究氢氧化铝的两性，最适宜的试剂是( )
A.Al、NaOH 溶液、稀盐酸
B.Al2O3、氨水、稀盐酸
C.Al2(SO4)3溶液、NaOH 溶液、稀盐酸
D.AlCl3溶液、氨水、稀盐酸
【答案】C
【解析】可溶性的铝盐Al2(SO4)3溶液与少量NaOH 溶液反应生成氢氧化铝沉淀，继续加过量的氢氧化钠溶
液，氢氧化铝沉淀会溶解，氢氧化铝沉淀中加盐酸也会溶解，故选C。
题型02 考查与铝及其化合物有关的工艺流程
由铝土矿（主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO 等杂质）提取Al2O3的两大工艺流程：
方法一：碱溶法
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（1）步骤①③中可能发生反应的离子方程式为
Al
①
2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al（OH）4]－，SiO2＋2OH－===SiO3
2-＋H2O。
[Al
③
（OH）4]－＋CO2===Al（OH）3↓＋HCO3
-，SiO3
2-＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCO3
-。
（2）步骤③中不能用盐酸或硫酸酸化，因为[Al（OH）4]－与酸反应生成的Al（OH）3具有两性，可溶于
强酸，不易控制酸的量；CO2廉价且生成的副产物NaHCO3用途广泛，经济效益好。
（3）步骤④中得到较纯的Al2O3，可能含有SiO2杂质，在电解时它不会影响铝的纯度，是因为SiO2的熔点
很高，加热到1 000 ℃时不会熔化。
方法二：酸溶法
（1）步骤①②中可能发生反应的离子方程式为
Al
①
2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O。
Al
②
3＋＋4OH－===[Al（OH）4]－，Fe3＋＋3OH－===Fe（OH）3↓，Mg2＋＋2OH－===Mg（OH）2↓
（2）步骤②中不能用氨水沉淀Fe3＋、Mg2＋，是因为Al（OH）3只能溶于强碱，不能溶于氨水，若用氨
水，则不能将 Fe（OH）3、Mg（OH）2和Al（OH）3 分离。
【解题通法】含铝杂质的提纯方法归类：利用Al、Al2O3、Al(OH)3可溶于强碱的特性，可除去许多物质中
的含铝杂质，如：
（1）Mg(Al)：加足量NaOH 溶液；
（2）Fe2O3(Al2O3)：加足量NaOH 溶液；
（3）Mg(OH)2[Al(OH)3]：加足量NaOH 溶液；
（4）Mg2＋(Al3＋)：加过量NaOH 溶液，过滤，再加酸充分溶解。
【例2】从铝土矿(主要成分为Al2O3)中提取铝的工艺流程如图。下列说法不正确的是( )
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A.从NaAlO2→Al(OH)3→Al2O3的转化过程中涉及的反应均为非氧化还原反应
B.Al2O3与NaOH 溶液反应的化学方程式：Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O
C.NaAlO2生成Al(OH)3的离子方程式：AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO
D.电解熔融Al2O3阳极的电极反应式：Al3＋＋3e－===Al
【答案】D
【解析】向NaAlO2溶液中通入CO2气体，发生反应生成Al(OH)3，Al(OH)3不稳定，受热分解产生Al2O3，
在上述转化过程中无元素化合价的变化，因此涉及的反应均为非氧化还原反应，A 正确；Al2O3是两性氧化
物，与NaOH 溶液反应产生NaAlO2和水，B 正确；酸性：H2CO3＞Al(OH)3，向NaAlO2溶液中通入过量
CO2气体，反应产生Al(OH)3、NaHCO3，该反应的离子方程式为AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO，C
正确；电解熔融Al2O3时，阳极上O2－失去电子变为O2，电极反应式为2O2－－4e－===O2↑，D 错误。
【变式2-1】 明矾
是一种常用的净水剂，以废易拉罐(主要成分为铝和少量不溶于碱
性溶液的物质)为原料制取明矾的实验流程如图所示。
下列说法错误的是
A．“碱溶”步骤中有H2产生
B．“沉铝”步骤所得滤液呈酸性
C．用浓硫酸配制9mol/L H2SO4溶液，将浓硫酸缓慢加入到水中，并用玻璃棒搅拌
D．“一系列操作”中还需要加入K2SO4
【答案】B
【分析】易拉罐的主要成分为Al，含有少量的不溶于碱的杂质，可选择浓NaOH 溶解，得到偏铝酸钠溶
液，并通过过滤除去不溶于碱的杂质，滤液中加入NH4HCO3溶液后，促进[Al(OH)4]-水解生成Al(OH)3沉
淀，过滤后将沉淀溶解在稀硫酸中，得到硫酸铝溶液，添加K2SO4溶液后蒸发浓缩并冷却结晶得到晶体明
矾，据此分析回答问题。
【解析】碱溶过程中发生的是NaOH 和Al 的反应，即：2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑，A 正确；
由分析可知，“沉铝”步骤有
、
和
生成，所得滤液呈碱性，B 错误；浓硫酸稀释时
需要酸入水，并用玻璃棒不断搅拌，故用浓硫酸配制9mol/L H2SO4溶液，需要将浓硫酸缓慢加入水中，并
用玻璃棒不断搅拌，C 正确；由分析可知，“一系列操作”中还需要加入的试剂是K2SO4，D 正确；故选
B。
【变式2-2】 铝土矿是生产金属铝的最佳原料，其用量占世界铝土矿总产量的90%以上。以铝土矿(主要
成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备有机合成中的重要还原剂铝氢化钠(NaAlH4)的一种工业
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流程如图(已知二氧化硅在“碱溶”时生成硅酸钠沉淀):
下列说法中错误的是( )
A.为了提高“碱溶”效率，在“碱溶”前对铝土矿进行粉碎
B.“反应Ⅰ”的部分化学原理与泡沫灭火器的原理相同
C.“电解Ⅱ”中阳极的电极反应式为2H2O-4e-+4CO3
2−===O2↑+4HCO3
−
D.“反应Ⅲ”的化学方程式为4NaH+AlCl3===NaAlH4+3NaCl
【答案】B
【解析】在“碱溶”前对铝土矿进行粉碎，可以增大接触面积，提高“碱溶”效率，故A 正确；“反应
Ⅰ”是[Al(OH)4]-+HCO3
−===Al(OH)3↓+CO3
2−+H2O，与泡沫灭火器的原理不相同，故B 错误；“电解Ⅱ”是
电解碳酸钠溶液，阳极的电极反应式为2H2O-4e-+4CO3
2−===O2↑+4HCO3
−，故C 正确；“反应Ⅲ”是氯化
铝和NaH 反应生成NaAlH4和NaCl，化学方程式为4NaH+AlCl3===NaAlH4+3NaCl，故D 正确。
【变式2-3】 （2025·河南·一模）以黄铁矿为原料制取硫酸会产生大量的矿渣(主要成分为Fe2O3，还有
Al2O3、CuO)，合理利用矿渣可以减少环境污染，变废为宝。利用该矿渣生产碱式硫酸铁
的流程如图所示。下列叙述错误的是
A．“碱浸”时适当提高NaOH 溶液的浓度可加快“碱浸”速率
B．“酸浸”后所得溶液中的金属阳离子主要是Fe3+、Cu2+
C．“去铜”过程中，被还原的元素只有铜元素
D．为提高碱式硫酸铁的产率，“调pH”时pH 不能过高或过低
【答案】C
【分析】在矿渣被碱溶液浸取时，两性氧化物Al2O3转化为可溶性的
，碱性氧化物Fe2O3、
CuO 与碱溶液不反应，通过过滤分离出来，然后再用稀硫酸进行酸浸，Fe2O3、CuO 与酸发生反应生成可
溶性的
、CuSO4进入溶液，向
、CuSO4溶液中通入SO2、加入NaCl 溶液，Cu2+、
Fe3+被还原，生成CuCl 沉淀及Fe2+，将CuCl 沉淀过滤除去，然后向滤液中加入双氧水，使Fe2+氧化生成
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Fe3+，同时调节溶液的pH，使Fe3+反应产生碱式硫酸铁沉淀。
【解析】由以上分析可知，“碱浸”的目的是除去矿渣中的两性氧化物Al2O3，反应的化学方程式为
，适当提高NaOH 溶液的浓度，可加快反应速率，A 正确；“酸
浸”过程中，Fe2O3、CuO 与稀硫酸发生的反应为：
、
，所得溶液中的金属阳离子主要是Fe3+、Cu2+，B 正确；“去铜”过程中，
Cu2+与SO2发生氧化还原反应：
，Fe3+与SO2发生氧化还
原反应：
，被还原的元素有两种：铜元素和铁元素，C 错误；pH
过低时，溶液酸性较强，得不到碱式硫酸铁沉淀；pH 过高时，溶液碱性较强，部分Fe3+与OH-直接结合生
成
沉淀，导致碱式硫酸铁的产率偏低，故为提高碱式硫酸铁的产率，“调pH”时pH 不能过高或
过低，D 正确；故选C。
题型03 考查铝热反应及其应用
实验装置
实验现象
①镁带剧烈燃烧，放出大量的热，并发出耀眼的白光，氧化铁与铝粉在较高温度下
发生剧烈的反应；②纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中
实验结论
高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热：Fe2O3＋2Al=====2Fe＋Al2O3
原理应用
①制取熔点较高、活动性弱于Al 的金属，如铁、铬、锰、钨等，
3MnO2＋4Al=====3Mn＋2Al2O3；
②金属焊接，如野外焊接钢轨等
【解题通法】
铝热反应是在高温状态下进行的置换反应，铝只能与排在金属活动性顺序其后的金属氧化物反应。铝不能
与MgO 反应，铝热反应不能用来冶炼大量的金属铁、铜等(要考虑冶炼成本)。
【例3】铝热反应的实验装置如图所示，下列有关说法错误的是( )
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A.X 物质为KClO3
B.镁条燃烧提供引发反应所需的热量
C.若转移0.3 mol 电子，被还原的Fe2O3为16 g
D.可利用铝热反应冶炼铁
【答案】C
【解析】A 项，KClO3受热分解产生氧气，助燃，图示装置中X 物质为助燃剂KClO3，正确；B 项，镁条
燃烧放出大量热，可为铝热反应提供引发反应所需的热量，正确；C 项，反应2Al＋Fe2O3=====Al2O3＋2Fe
中，Fe 元素化合价从＋3 价变为0 价，还原1 mol Fe2O3转移6 mol 电子，则转移0.3 mol 电子还原Fe2O3的
物质的量为0.3mol
6
=0.05 mol，其质量为160 g·mol－1×0.05 mol=8 g，错误；D 项，Fe 的活泼性小于Al，可
利用铝热反应冶炼铁，正确。
【变式3-1】反应2Al+Fe2O3=====2Fe+Al2O3可用于焊接钢轨。下列有关说法不正确的是
A．该反应吸收大量热
B．铝在反应中作还原剂
C．该反应属于置换反应
D．Al2O3 属于两性氧化物
【答案】A
【解析】该反应为铝热反应，会放出大量的热，A 错误；反应中Al 的化合价由0 价变为+3 价，失电子发
生氧化反应，是还原剂，B 正确；该反应由一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合
物，属于置换反应，C 正确；Al2O3 既能和强碱反应，又能和酸反应，属于两性氧化物，D 正确；故选A。
【变式3-2】（2025·浙江金华·二模）关于铁及其化合物的性质，下列说法不正确的是
A．高温下，Fe 与水蒸气反应的氧化产物为
B．
，说明氧化性：
C．高温下，Fe 与
可以发生铝热反应，焊接铁轨
D．1mol
溶液与足量酸性
溶液反应，转移3mol 电子
【答案】C
【解析】高温下，Fe 与水蒸气反应生成黑色固体
和氢气，
为该反应的氧化产物，A 正确；根
据氧化性：氧化剂＞氧化产物，该反应中Fe 元素化合价降低为氧化剂，Cu 元素化合价升高，
为氧化
产物，则氧化性：
，B 正确；铝热反应是铝单质与氧化铁发生的反应，C 错误；
足量，
亚铁离子被氧化为铁离子，铁元素从+2 价升高至+3 价，草酸根离子被氧化为二氧化碳和水，C 元素从+3
价升高至+4 价，根据得失电子守恒及电荷守恒，1mol
被氧化转移3mol 电子，D 正确；故选C。
题型04 考查铝及其化合物的转化关系
1．铝三角的转化
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（1）①Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH
Al
②
3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓
Al
③
3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
（2）Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
（3）Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－
（4）[Al(OH)4]－＋4H＋===Al3＋＋4H2O
（5）①[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO
[Al(OH)
②
4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O
（6）Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－
2.铝三角的应用
（1）选择制备Al(OH)3的最佳途径
①由Al3＋制备Al(OH)3，宜用Al3＋与氨水反应：
Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH
②由NaAlO2制备Al(OH)3宜用CO2与AlO 反应：
2H2O＋AlO＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO
【解题通法】
氢氧化铝设计制备方案要从节约原料角度，由Al 制备Al(OH)3，宜用Al 制备Al3＋，Al 制备AlO，然后将
二者混合：Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓。
【例4】（2025·河南新乡·三模）Y 是第三周期的金属单质，其组成元素的简单离子半径在同周期中最小，
Z 为无色气体，N 和Q 均难溶于水，它们之间的转化关系如图所示（部分反应物、生成物以及反应条件
略）。下列有关说法正确的是
A．Z 是
B．工业上常采用Z 在高温下还原Q 得到Y
C．W 固体中含有离子键、极性键和配位键
D．将过量的
换成过量HCl，也可完成上述转化
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【答案】C
【分析】Y 是第三周期的金属单质，其组成元素的简单离子半径在同周期中最小，故为Al，根据转化关系
可知：W 为
，Z 为
，N 为
，Q 为
，M 为
。
【解析】Al 与氢氧化钠溶液反应放出氢气，Z 是
，故A 错误；工业上常采用电解熔融
冶炼Al，
故B 错误；
含有离子键、极性键和配位键，故C 正确；
和过量HCl 反应生成
氯化钠、氯化铝，故D 错误；故选C。
【变式4-1】（2025·广东广州·二模）部分含Na 或含Al 物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断
合理的是
A．存在
的转化
B．
一定是化合反应
C．存在
的反应
D．电解e 的水溶液可得到a
【答案】C
【分析】由图可知，a 为Na 或Al 单质，g 为Na2O 或Na2O2，f 为NaOH，e 为钠盐；b 为Al2O3，c 可能为
Al(OH)3，d 为铝盐，据此回答。
【解析】Al2O3不溶于水，无法一步Al2O3由转化为Al(OH)3，A 错误；Na2O2与水反应生成NaOH，化学方
程式为
，该反应不是化合反应，，B 错误；
即Al2O3与NaOH 反应
生成四羟基和铝酸钠（钠盐），化学方程式为
，存在该反应，C 正
确；e 为钠盐，电解钠盐的水溶液得不到Na 单质，电解熔融的钠盐才能得到Na 单质，D 错误；故选C。
【变式4-2】（2025·河南·三模）下列表格中的物质不能一步实现如图所示转化关系的是
X
Y
Z
A
B
C
Cu
CuO
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D
【答案】B
【解析】
受热分解生成
，
与
反应生成
，
与
反应产生
，A 项不符合题意；足量
溶液和
反应生成
，
和盐
酸反应生成
，
不能一步转化为
，B 项符合题意；
和
反应生成
，
和稀硫酸反
应生成
，
溶液和
反应生成
，C 项不符合题意；
和碱反应生成
，电解
生成
，
和S 反应生成
，D 项不符合题意；故选B。
【变式4-3】（24-25 高三上·山东烟台·期末）金属及其化合物的转化关系是化学学习的重要内容之一、下
列各组物质的转化不能全部通过一步反应直接完成的是
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【解析】氧化铝不能一步反应生成氢氧化铝，需要先加酸转化为铝盐后，再加入碱才能生成氢氧化铝，A
符合题意；钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠，碳酸钠与氯化钙反应生成氯
化钠，各物质可通过一步反应完成，B 不符题意；镁与盐酸反应生成氯化镁，氯化镁与氢氧化钠反应生成
氢氧化镁，氢氧化镁与硫酸反应生成硫酸镁，各物质可通过一步反应完成，C 不符题意；铁与稀硫酸反应
生成硫酸亚铁，硫酸亚铁与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁在空气中被氧化生成氢氧化铁，各
物质可通过一步反应完成，D 不符题意；故选A。
题型05 考查离子方程式与离子共存
1.离子方程式
(1)铝盐溶液与氢氧化钠溶液的反应。
①铝盐过量：Al3+＋3OH－===Al(OH)3↓。
②强碱过量：Al3+＋4OH－===[Al(OH)4]－。
(2)盐酸滴入Na[Al(OH)4]溶液中。
①盐酸少量：[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O。
②盐酸过量：[Al(OH)4]－＋4H＋===Al3+＋4H2O。
2.离子共存
（1）与Al3＋不能大量共存的(阴)离子有：OH－、AlO、HS－、SiO、CO、HCO、SO 等。
（2）与AlO 不能大量共存的(阳)离子有：H＋、Al3＋、NH、Fe2＋、Fe3＋等。
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（3）AlO 与HCO 因发生(相对)强酸制弱酸的反应而不能共存。
【解题通法】
（1）向含有Al3＋、NH、H＋的混合溶液中逐滴加入NaOH 溶液，反应顺序是：Ⅰ.H＋＋OH－==H2O；
Ⅱ.Al3＋＋3OH－==Al(OH)3↓(若先与NH 反应，则生成的NH3·H2O 又使Al3＋沉淀且生成NH)；Ⅲ.NH＋OH
－==NH3·H2O[若先溶解Al(OH)3，则产生的AlO 又与NH 反应生成沉淀]；Ⅳ.Al(OH)3＋OH－==AlO＋
2H2O。
（2）向含有AlO、CO、OH－的混合溶液中逐滴加入盐酸，反应顺序是：Ⅰ.OH－＋H＋==H2O；Ⅱ.AlO＋
H＋＋H2O==Al(OH)3↓(AlO 比CO 先反应)；Ⅲ.CO＋H＋==HCO；Ⅳ.HCO＋H＋==CO2↑＋H2O[HCO 比
Al(OH)3先反应]；Ⅴ.Al(OH)3＋3H＋==Al3＋＋3H2O。
【例5】生活中处处有化学。下列Al 及其化合物相关反应的离子方程式书写不正确的是( )
A.胃舒平[主要成分为Al(OH)3]治疗胃酸过多：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
B.泡沫灭火器灭火原理：2Al3＋＋3CO3
2−＋3H2O===3CO2↑＋2Al(OH)3↓
C.某主要成分为苛性钠、铝粉的管道疏通剂的反应原理：2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]
−＋3H2↑
D.明矾净水原理：Al3＋＋3H2O⥫⥬Al(OH)3(胶体)＋3H＋
【答案】B
【解析】胃酸的主要成分为盐酸，胃舒平治疗胃酸过多的离子方程式为Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O，故
A 正确；泡沫灭火器中碳酸氢钠与硫酸铝溶液反应的离子方程式为Al3＋＋3HCO3
−===3CO2↑＋Al(OH)3↓，故
B 错误；苛性钠与铝粉反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]
−＋3H2↑，故C 正确；明矾
能净水是因为Al3＋水解：Al3＋＋3H2O⥫⥬Al(OH)3(胶体)＋3H＋，产生的氢氧化铝胶体能吸附水中悬浮的杂
质，故D 正确。
【变式5-1】1．（24-25 高三上·海南三亚·期末）下列离子方程式书写正确的是
A．向
溶液中加入Fe 粉：
B．
溶于水：
C．向氯化铝中加入过量氨水：
D．
溶液与稀
混合：
【答案】B
【解析】向
溶液中加入Fe 粉，溶液变为浅绿色：
A 项错误；
溶于水：
，B 项正确；向氯化铝中加入过量氨水：
，C 项错误；
溶液与稀
反应生成白色沉淀：
，D 项错误；故选B。
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【变式5-2】将去掉氧化膜的铝片放入足量Na2CO3溶液中，铝片表面产生气泡，充分反应后得到无色溶液
M。下列分析错误的是（ ）
A．产生的气体中有H2
B．反应与 CO3
2-水解有关
C．Al（OH）3向酸式电离方向移动
D．M 中含大量Na＋、Al3＋、HCO3
-
解析：选D。Na2CO3溶液中，CO3
2-发生水解生成OH－，OH－与Al 发生反应生成[Al（OH）4]－和H2。由分
析可知，产生的气体中有H2，A 正确；由分析可知，与Al 反应的OH－来自CO3
2-水解，B 正确；Al
（OH）3的酸式电离为Al（OH）3＋H2O⥫⥬[Al（OH）4]－＋H＋，Na2CO3溶液呈碱性，故Al（OH）3 向酸
式电离方向移动，C 正确；Al3＋、HCO3
-在溶液中能发生相互促进的水解反应，不能大量共存，所以M 中
不可能含大量Al3＋、HCO3
-，D 错误。
【变式5-3】下列各组澄清溶液中的离子能大量共存，且加入试剂后发生反应的离子方程式书写正确的是(
)
选项
离子
试剂
离子方程式
A
N H4
+、Mg2+、Fe3+、SO4
2−
少量铜粉
Fe3+＋Cu===Fe2+＋Cu2+
B
Fe2+、H＋、Cl－、N O3
−
KNO3溶液
3Fe
2++N O3
−＋4H＋===3Fe3+＋NO↑＋2H2O
C
K＋、Na＋、ClO－、SO4
2−
少量SO2
SO2+ H2O+ClO
−===SO4
2−＋HClO＋Cl－
D
K＋、Na＋、SO4
2−、[Al(OH)4]
－
少量N H4Cl
N H4
+＋[Al(OH)4]－===Al(OH)3↓＋NH3·H2O
D [N H4
+、Mg2+、Fe3+、SO4
2−之间互不反应，能够共存，Cu 和Fe3+反应，正确的离子方程式为2Fe3+＋
Cu===2Fe2+＋Cu2+，A 错误；N O3
−在酸性条件下与Fe2+会发生氧化还原反应，不能大量共存，离子方程式书
写合理，B 错误；K＋、Na＋、ClO－、SO4
2−之间互不反应，能够大量共存，通入少量SO2，ClO－与SO2发生
氧化还原反应，正确的离子方程式为SO2+ H2O+3ClO
−===SO4
2−＋2HClO＋Cl－，C 错误；K＋、Na＋、SO4
2−
、[Al(OH)4]－之间互不反应，能够共存，加入少量NH4Cl 时，N H4
+与[Al(OH)4]－反应生成Al(OH)3沉淀和
NH3·H2O，反应的离子方程式为N H4
+＋[Al(OH)4]－===Al(OH)3↓＋NH3·H2O，D 正确。
题型06 考查铝及其化合物的有关图像及其计算
1.铝与酸或碱反应生成氢气的量的关系
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
（1）等质量的铝与足量的盐酸、氢氧化钠溶液分别反应：
①产生H2的物质的量相等。
②消耗H＋、OH－的物质的量之比为n(H＋)∶n(OH－)＝3 1∶。
（2）足量的铝分别与等物质的量的HCl 和NaOH 反应：
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①消耗Al 的物质的量之比为1 3∶。
②生成H2的物质的量之比为1 3∶。
（3）一定量的铝分别与一定量的盐酸、氢氧化钠溶液反应：
若产生氢气的体积比为＜＜1，则必定
①铝与盐酸反应时，铝过量而HCl 不足。
②铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而NaOH 过量。
2．生成氢氧化铝沉淀的定量规律
(1)强碱与Al3＋反应生成Al(OH)3沉淀的定量规律
(2)强酸与AlO 反应生成Al(OH)3沉淀的定量规律
(3)Al3＋与AlO 两种盐溶液反应生成Al(OH)3沉淀的定量规律：Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓
3．与氢氧化铝沉淀生成有关的图像分析
（1）可溶性铝盐溶液与NaOH 溶液反应的图像(从上述转化关系中选择符合图像变化的离子方程式，下同)
操作
可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH 溶液至过量
NaOH 溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液至过量
现象
立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失
无沉淀(有但即溶)→出现沉淀→渐多→最多→沉
淀不消失
图像
离子方
程式
AB：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
BD：Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－
AB：Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－
BC：Al3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓
（2）偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像
操作
偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过量
稀盐酸中逐滴加入偏铝酸盐溶液至过量
现象
立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失
无沉淀→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失
图像
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离子
方程
式
AB：[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O
BC：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
AB：[Al(OH)4]－＋4H＋===Al3＋＋4H2O
BC：Al3＋＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓
【解题通法】
①明晰横、纵坐标含义，然后通过曲线变化特点分析反应原理。
②掌握Al3＋、Al(OH)3、AlO 三者之间的转化比例：
③明晰Al3＋溶液中加碱(OH－)的几种常见变形图像，如：
图A 中，n(H＋)∶n(Al3＋)＝2 1∶。
图B 中，若已知原溶液中含有Mg2＋。则可推出：
n(Mg2＋)∶n(Al3＋)＝1 1∶。
图C 中，若已知原溶液中含有H＋和Mg2＋，则可推导出：n(H＋)∶n(Al3＋)∶n(Mg2＋)＝2 1 1
∶∶。
【例6】将12.6 g Mg、Al 合金加入300 mL 稀硝酸至完全溶解，共收集到4.48 L NO 和NO2的混合气体，
将全部混合气体与2.24 L O2分多次通入蒸馏水中，气体无剩余。向反应后的溶液中滴加1.0 mol·L－1 NaOH
溶液，滴加过程中有沉淀产生，生成沉淀的量与加入溶液的体积如图所示，下列说法不正确的是(气体体积
均折算为标准状况下)( )
A.合金完全溶解时转移的电子总数为0.4 mol
B.原硝酸的浓度为6 mol·L－1
C.合金中n(Mg)∶n(Al)＝3 2∶
D.V1＝0.2
【答案】A
【解析】镁铝合金与硝酸反应，合金失去电子，硝酸被还原为氮的氧化物，同时生成硝酸镁和硝酸铝，随
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后氮的氧化物和氧气一起通入水中，完全反应生成硝酸，则氧气得到的电子物质的量和硝酸还原为铵根离
子得到电子的物质的量等于合金失去的电子的总物质的量，向反应后的溶液中滴加氢氧化钠，先和硝酸反
应，随后生成氢氧化镁和氢氧化铝沉淀，继续加入氢氧化钠溶液，则和溶液中的铵根离子反应，由图可知
铵根离子的物质的量为0.1 mol，铵根离子反应完后，加入的氢氧化钠和氢氧化铝反应生成偏铝酸钠，设合
金中，Mg 的物质的量为x mol，Al 的物质的量为y mol，则根据质量关系可知，24x＋27y＝12.6；根据得
失电子守恒可知，2x＋3y＝×4＋0.1 mol×8＝0.1 mol×4＋0.8 mol；解这个方程组可知x＝0.3，y＝0.2，以此
解题。A.由分析可知，合金完全溶解时转移的电子总数为1.2 mol，A 错误；B.由图可知，当氢氧化钠的体
积为1.5 L 时，溶液中的溶质为硝酸钠，其物质的量为1.5 mol，结合氮守恒可知，原硝酸的浓度＝6
mol/L，B 正确；C.由分析可知，Mg 的物质的量为0.3 mol，Al 的物质的量为0.2 mol，则合金中
n(Mg)∶n(Al)＝3 2∶，C 正确；D.当氢氧化钠的体积为1.4 L 时，消耗氢氧化钠的物质的量为1.4 mol，其中镁
离子消耗0.6 mol，铝离子消耗0.6 mol，则剩余硝酸消耗的NaOH 物质的量为0.2 mol，体积为0.2 L，D 正
确。
【变式6-1】根据如图的转化关系判断，下列说法正确的是(反应条件已略去)( )
A.生成等质量H2时，①和②反应消耗n(HCl)＝n(NaOH)
B.反应③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2 3∶
C.反应③和④消耗等量的Al 时，生成的n(Cu)∶n(Fe)＝3 2∶
D.等浓度等体积的稀HCl 和NaOH 溶液与足量Al 反应，①②生成H2的分子数之比为3 1∶
【答案】C
【解析】A.根据反应2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑、2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，生成等质量H2
时，①和②反应消耗n(HCl)＝3n(NaOH)，选项A 错误；B.反应③为2Al＋3CuSO4===3Cu＋Al2(SO4)3，其中
氧化剂CuSO4 与还原剂Al 的物质的量之比为3 2∶，选项B 错误；C.反应③：2Al＋3CuSO4===3Cu＋
Al2(SO4)3，反应④：2Al＋Fe2O3=====2Fe＋Al2O3，消耗等量的Al 时，生成的n(Cu)∶n(Fe)＝3 2∶，选项C 正
确；D.根据方程式2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑、2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，可知等量的HCl
与NaOH 反应生成H2的分子数比为1 3∶，选项D 错误。
【变式6-2】 称取两份铝粉，第一份加入足量氢氧化钠溶液，第二份加入足量盐酸，若要放出等量的
气体，两份铝粉的质量之比为( )
A.1 3∶
B.3 1∶
C.1 1∶
D.4 3∶
【答案】C
【解析】由反应：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑和2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑可知，等量的铝分
别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，生成的氢气的量相等。
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【变式6-3】把一小块镁铝合金溶于100mL 盐酸中，然后向其中滴入1mol∙L-1NaOH 溶液，生成沉淀的质量
和加入NaOH 溶液的体积如图所示，下列说法正确的是
A．镁铝合金溶于盐酸时一共产生448mLH2
B．盐酸的浓度为0.6mol∙L-1
C．反应至B 点时，所得沉淀的质量为1.07g
D．合金中镁和铝的物质的量之比为1:1
【答案】C
【分析】由图可知，从开始至加入NaOH 溶液10mL，没有沉淀生成，说明原溶液中盐酸溶解Mg、Al 后盐
酸有剩余，此时发生的反应为：HCl+NaOH=NaCl+H2O，继续滴加NaOH 溶液，到氢氧化钠溶液为50mL
时，沉淀量最大，此时为Mg(OH)2和Al(OH)3，溶液为氯化钠溶液．再继续滴加NaOH 溶液，氢氧化铝与
氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水，发生反应Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O；
【解析】由图可知，从加入10m 氢氧化钠溶液开始产生沉淀，加入氢氧化钠溶液为50mL 时，沉淀量最
大，此时为Mg(OH)2和Al(OH)3，该阶段消耗氢氧化钠40mL，由氢氧根守恒可知
3n[Al(OH)3]+2n[Mg(OH)2]=
n(NaOH)=(0.06L-0.02L)×1mol/L=0.04mol．从加入氢氧化钠溶液50mL～60mL 溶解氢氧化铝，该阶段发生
反应Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，所以n[Al(OH)3]=(0.06L-0.05L)×1mol/L=0.01mol，故3×0.01mol+
2n[Mg(OH)2]=0.04mol，解得n[Mg(OH)2]=0.005mol，由元素守恒可知n(Mg)=n[Mg(OH)2]=0.005mol，故
m(Mg)=0.005mol×24g•mol-1=0.12g，m(Al)=0.01mol×27g•mol-1=0.27g，由关系式
、
，一共产生标准状况下的氢气体积为0.112L+0.336L=0.448L=448mLH2，但选项未告知是
标准状况，无法计算，A 错误；加入氢氧化钠溶液为50mL 时，沉淀量最大，此时为Mg(OH)2和
Al(OH)3，溶液为氯化钠溶液，根据钠元素守恒此时溶液中n(NaCl)=n(NaOH)=0.05L×1mol/L=0.05mol，根
据氯元素守恒n(HCl)=0.05mol，故盐酸的物质的量浓度为
，B 错误；B 点到沉淀
量最大，此时为Mg(OH)2和Al(OH)3，n[Mg(OH)2]=0.005mol，n[Al(OH)3]=0.01mol，m(沉
淀)=m[Mg(OH)2]+m[Al(OH)3]
=0.005mol×58g/mol+0.01mol×78g/mol=1.07g，故C 正确；由图可知，从加入10m 氢氧化钠溶液开始产生沉
淀，加入氢氧化钠溶液为50mL 时，沉淀量最大，此时为Mg(OH)2和Al(OH)3，该阶段消耗氢氧化钠
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40mL，假设NaOH 溶液的浓度为1mol/L，由氢氧根守恒可知
3n[Al(OH)3]+2n[Mg(OH)2]=n(NaOH)=0.04L×1mol/L
=0.04mol，从加入氢氧化钠溶液50mL～60mL 溶解氢氧化铝，该阶段发生反应Al(OH)3+NaOH=
NaAlO2+2H2O，该阶段中n[Al(OH)3]=n(NaOH)=0.01L×1mol/L=0.01mol，代入上式可得n[Mg(OH)2]=
0.005mol，由元素守恒可知，合金中镁铝的物质的量之比为0.005mol：0.01mol=1：2，D 错误；故选C。
1.（2025·江苏南京·一模）铝及其化合物具有重要应用。下列说法正确的是
A．铝合金硬度低，可用于航空工业
B．
熔点高，可用于电解冶炼铝
C．
有弱碱性，可用于治疗胃酸过多
D．
易溶于水，可用于净水
【答案】C
【解析】铝合金通常硬度较高，且因其密度低、强度高而用于航空工业，而非硬度低，A 错误；电解冶炼
铝使用Al2O3是因为其在熔融状态下可导电并分解，但需加入冰晶石降低熔点，而非直接利用其熔点高的
性质，B 错误；Al(OH)3具有弱碱性，能中和胃酸（HCl）且刺激性小，符合治疗胃酸过多的原理，C 正
确；KAl(SO4)2用于净水是因Al3+水解生成Al(OH)3胶体吸附杂质，而非易溶于水的性质，D 错误；故选
C。
2.（24-25 高三上·山西太原·二模）化学是研究物质的组成，结构，性质以及变化规律的一门以实验为基础
的学科，在给定条件下，下列物质间转化均能实现的有
(1)
(2)
(3)
(4)
A．1 组
B．2 组
C．3 组
D．4 组
【答案】B
【解析】(1)氧化铁和铝在高温条件下发生铝热反应生成铁和氧化铝，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，
不能得到氯化铁，错误；
(2)MgCl2和石灰乳反应生成Mg(OH)2，Mg(OH)2受热分解生成MgO，则转化均能实现，正确；
(3)CaCO3高温分解生成CaO，CaO 和二氧化硅高温反应生成CaSiO3，则转化均能实现，正确；
(4)铝和NaOH 溶液反应生成
，
和过量盐酸反应生成氯化铝，则转化不能实
现，错误；故选B。
3.（2025·黑龙江齐齐哈尔·二模）常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
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A．硫酸四氨合铜溶液：
、
、
、
B．碱性高锰酸钾溶液：
、
、
、
C．
溶液：
、
、
、
D．
溶液：
、
、
、
【答案】B
【解析】硫酸四氨合铜在碱性溶液中比较稳定；在酸性条件下不稳定，硫酸四氨合铜溶液显碱性，
在
为3.2 左右沉淀完全，硫酸四氨合铜溶液H+、Fe3+均不能大量存在，A 错误；碱性高锰酸钾溶液中：
、
、
、
均能存在，B 正确；
溶液中，
与
和
均能反应，不能大量共
存，C 错误；
溶液中，
与
发生双水解反应生成
沉淀和
，不能
大量共存，
与
反应生成
沉淀和
，不能大量共存，D 错误；故选B。
4.（24-25 高三上·天津南开·期末）下列指定反应的离子方程式正确的是
A．
溶于水：
B．向
溶液中通入过量
C．将铜丝插入稀硝酸中：
D．向
溶液中加入过量氨水：
【答案】D
【解析】次氯酸是弱酸，不能拆分；Cl2溶于水时反应的离子方程式为Cl2+H2O
H
⇌
++Cl-+HClO，故A 错
误；FeBr2与过量Cl2反应生成FeBr3和FeCl3；反应的离子方程式为2Fe2++4Br-+3Cl2═2Fe3++6Cl-+2Br2，故B
错误；将铜丝插入稀硝酸时反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO ═3Cu2++2NO↑+4H2O，故C 错误；向
Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水时反应生成(NH4)2SO4和Al(OH)3沉淀，离子方程式为
，故D 正确；故选D。
5.（2025·安徽·二模）含有离子液体组成元素的下列物质，不能按图示路径一步转化得到的是
选项
甲
乙
丙
A
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B
C
D
【答案】A
【解析】Al(OH)3不能一步转化为Al，Al 与氧气反应生成
，
不能一步转化为
，A 选项
错误，符合题意；
与氧气反应可一步转化为
，
与水反应可一步转化为
，
与铜等反
应可还原生成
，B 选项正确，不符合题意；
与足量氢氧化钠反应可一步转化为
，
溶液中通入
可一步转化为
，
受热分解可一步转化为
，C 选项正确，不符合题
意；
被氯气等强氧化剂氧化可一步转化为
，浓
与Cu 加热反应可一步转化为
，D 选项
正确，不符合题意；故选A。
6.（2025·河北衡水·质检）将足量的
不断通入KOH、
、
的混合液中，下图能表
示生成沉淀的物质的量与通入
的体积之间的关系的是
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【解析】足量的CO2不断通入NaOH、Ba(OH)2、Na[Al(OH)4]的混合溶液中，先与Ba(OH)2反应生成BaCO3
沉淀，再与NaOH 反应，生成Na2CO3沉淀，再和Na[Al(OH)4]反应生成Al(OH)3沉淀，继续通入CO2，与
K2CO3反应生成KHCO3，最后与BaCO3反应生成Ba(HCO3)2，沉淀部分溶解，符合题意的为C 选项；故选
C。
7.（2025·山西·一模）下列离子方程式正确的是
A．向银氨溶液中加入过量的盐酸：
B．向NaHS 溶液中滴加少量
溶液：
C．向
溶液中通入过量
气体：
D．将少量
通入硝酸钡溶液中：
【答案】C
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【解析】向银氨溶液中加入过量的盐酸的离子方程式为：
，A 项错误；向NaHS 溶液中滴加少量
溶液的
离子方程式为：
，B 项错误；碳酸酸性大于Al(OH)3，向
溶液中
通入过量
气体生成Al(OH)3和NaHCO3，离子方程式为：
，C 正
确；将少量
通入硝酸钡溶液中生成硫酸钡沉淀和NO 气体，离子方程式为：
，D 项错误；故选C。
8.（24-25 高三上·福建厦门·二模）下列选项中的物质按图示路径不能均一步实现转化的是
选项
A
B
C
D
X
CuO
Fe
Y
Z
【答案】D
【解析】CO2与NaOH 溶液反应生成碳酸钠，碳酸钠与二氧化碳继续反应可以生成碳酸氢钠，碳酸氢钠受
热分解可以转化成碳酸钠，碳酸氢钠与盐酸反应可以生成CO2，均能一步转化，故A 正确；CuO 与硝酸反
应转化成Cu(NO3)2，Cu(NO3)2与NaOH 反应转化成Cu(OH)2，Cu(OH)2与硝酸反应转化成Cu(NO3)2，
Cu(OH)2受热分解转化成CuO，均能一步转化，故B 正确；Al2O3与NaOH 反应转化成Na[Al(OH)4]，
Na[Al(OH)4]与CO2反应转化成Al(OH)3，Al(OH)3与NaOH 反应转化成Na[Al(OH)4]，Al(OH)3受热分解转化
成Al2O3，均能一步转化，故C 正确；Fe 与氧气缓慢氧化反应可转化成Fe2O3，但Fe2O3不能直接转化成
Fe(OH)3，且Fe(OH)3也不能直接转化成Fe，D 错误；故选D。
9.（24-25 高三上·山东青岛·期中）废旧磷酸亚铁锂电池正极片含Al 箔、
活性材料和少量不溶于酸
碱的导电剂，兴趣小组在实验室中模拟回收相关资源的部分流程如图。下列说法错误的是
A．“碱浸”中铝箔反应的离子方程式为
B．“酸浸”主要反应为
C．
、
与足量炭黑高温灼烧再生
反应的氧化产物一定为
D．“洗涤”操作为向漏斗中加水至没过沉淀，待水自然流下，重复2～3 次
【答案】C
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【分析】废旧磷酸亚铁锂离子电池正极片(除LiFePO4外，还含有Al 箔、少量不溶于酸碱的导电剂)加入氢
氧化钠溶液进行碱浸，铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，过滤得到滤液①四羟基合铝酸
钠溶液，浸渣加入硫酸、H2O2氧化剂，LiFePO4中亚铁被氧化生成铁离子，调节溶液pH 生成磷酸铁沉淀，
过滤后的滤液3 为LiCl 溶液，加入饱和碳酸钠溶液生成碳酸锂沉淀，利用碳酸锂在水中的溶解度随温度升
高而减小的性质，经趁热过滤、洗涤、干燥等操作得到碳酸锂。
【解析】铝在强碱中反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，反应的离子方程式
2Al+2OH⁻+6H2O=2[Al(OH)4]⁻+3H2↑书写正确，A 正确；利用H2O2将LiFePO4中的Fe(Ⅱ)氧化为Fe(Ⅲ)生成
Fe2(SO4)3、H3PO4等物质，选项所给方程式正确，B 正确；将FePO4、Li2CO3与足量炭黑高温灼烧生成
LiFePO4时，碳被氧化不一定只生成CO2，高温下还可能生成CO 等产物，C 错误；选项描述的“洗涤”操
作方法符合实验常规操作，D 正确；故选C。
10.（24-25 高三上·江西宜春·期末）下列选项中的描述与对应图像相符的是
A．图①为新制氯水在阳光照射下，溶液
随着时间变化的曲线
B．图②为
和
混合物与盐酸充分反应，所加盐酸的体积与产生
的体积关系图，且线段
C．图③为向少量盐酸酸化的
溶液中加入
溶液时，产生沉淀的物质的量(n)与加入
溶液体积(V)之间的关系图
D．图④为向
溶液中滴加
溶液时产生沉淀质量的变化图
【答案】D
【解析】新制氯水中含有HClO，HClO 在光照条件下分解生成HCl 和
，溶液酸性不断增强，pH 逐渐减
小，A 错误；
和
混合物中滴加盐酸，先发生反应：
，然
后发生反应：
，故
，B 错误；向少量盐酸酸化的
溶
液中加入
溶液后，发生反应：
，
，
反应完全后，
继续与
反应生成沉淀
，因为盐酸少量，故不会出现图中AB 段，C 错误；向
溶液中逐
渐滴加NaOH 溶液，先发生反应：
，后发生反应：
，
故沉淀最终会溶解，D 正确；故选D。
11.（2025·宁夏银川·二模）含Cl、Na、Al 或Fe 部分物质的“价-类”关系如图所示。下列叙述正确的是
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A．若a 能与碱反应生成两种盐，则a 和c 都具有漂白性
B．若f 分散于水中能形成红褐色胶体，则a 与水蒸气反应生成e
C．若a 能与水剧烈反应，则a 在空气中最终转化成b
D．若f 是两性氢氧化物，则a 既能盐酸反应，又能与
反应
【答案】D
【解析】a 能与碱反应生成两种盐，则a 为Cl2，c 为HClO，氯气没有漂白性，A 错误；f 分散于水中能形
成红褐色胶体，则f 为Fe(OH)3，d 为FeO，e 为Fe2O3，a 与水蒸气反应生成Fe3O4，B 错误；a 能与水剧烈
反应，则a 为Na，b 为NaOH，在空气中Na 最终变为Na2CO3，C 错误；f 是两性氢氧化物，则f 为
Al(OH)3，a 为Al，Al 能与强碱强酸反应生成盐，D 正确；故选D。
12．以水泥厂的废料（主要成分为MgO，含少量MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质）为原料制备
MgSO4·7H2O 的工艺流程如下：
已知：MnO＋2H＋===Mn2＋＋H2O，ClO－＋Mn2＋＋H2O===Cl－＋MnO2↓＋2H＋。下列说法正确的是（ ）
A．为提高酸浸速率，可使用浓硫酸
B．试剂X 可以是 MgSO4
C．滤渣为 Al（OH）3、Fe（OH）3、SiO2
D．操作a 所得滤液经处理后可循环利用
【答案】D
【解析】以水泥厂的废料（主要成分为MgO，含少量MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质）为原料制
取MgSO4·7H2O，废料中加入过量稀硫酸，MgO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3都与硫酸反应，转化为对应的
硫酸盐，SiO2不与硫酸反应，向反应后的溶液中加入次氯酸钠将亚铁离子氧化为铁离子，同时使锰离子转
化为MnO2沉淀，再加入氧化镁等物质调节溶液的pH，除去铁离子、铝离子，过滤，将滤液进行一系列操
作得到MgSO4·7H2O。浓硫酸中主要为H2SO4分子，H＋浓度较小，不能提高酸浸速率，故A 错误；试剂X
为氧化镁或碳酸镁，不能为 MgSO4，故B 错误；滤渣为 Al（OH）3、Fe（OH）3、SiO2、MnO2，故C 错
误；操作a 是从溶液中经过一系列过程得到MgSO4·7H2O 晶体，过滤时溶液中含有硫酸镁，为了提高原料
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中镁的利用率，操作a 后滤液可以循环利用，故D 正确。
13.（24-25 高三上·河南·二模）某兴趣小组以铝土矿(主要成分为
，还含有少量
和
)为主要原
料制备絮凝剂聚合氯化铝
和金属铝的流程如图所示。
已知滤渣a 中含有难溶的铝硅酸盐。下列说法正确的是
A．“碱溶”时，所用NaOH 溶液更换为氨水“碱溶”效果更好
B．若滤液a 浓度较大，“沉淀”时通入过量
有利于减少生成沉淀中的杂质
C．“操作X”可以是盐酸溶解、HCl 气流中结晶、脱水、电解
D．通过控制沉淀ⅰ、ⅱ的比例可改变聚合氯化铝的组成
【答案】D
【分析】铝土矿加氢氧化钠溶液，
和氢氧化钠溶液的反应生成四羟基合铝酸钠、
转化为铝硅酸
钠沉淀、
不溶，过滤，滤液含四羟基合铝酸钠溶液、通入足量的二氧化碳后反应生成氢氧化铝沉淀，
过滤，洗涤干燥后，将沉淀分三份，第一份加盐酸得到氯化铝溶液，与第二份氢氧化铝反应得到聚合氯化
铝，第三份灼烧氢氧化铝使之分解生成氧化铝，加冰晶石使氧化铝熔融、电解之，就可以得到铝。
【解析】
具有两性，能与强碱溶液反应，不能溶于弱碱，“碱溶”时
与NaOH 溶液反应生成
Na[Al(OH)4]，所用NaOH 溶液不能更换为氨水，故A 错误；步骤Ⅱ，滤液浓度较大时通入过量CO2生成氢
氧化铝和碳酸氢钠，碳酸氢钠溶解度较小，因此会有碳酸氢钠固体从溶液中析出，因此并不有利于减少氢
氧化铝固体中的杂质，故B 错误；由分析可知，操作X 应是灼烧氢氧化铝使之分解生成氧化铝，加冰晶石
电解氧化铝就可以得到铝，故C 错误；[Al2(OH)aClb]m中a、b 可通过控制Al(OH)3和AlCl3的投料比来控制
产品盐基度，故D 正确；故选D。
14.（24-25 高三上·辽宁沈阳·期中）氮化镓(GaN)是第三代半导体材料。某工厂利用铝土矿(主要成分为
)为原料制备GaN 的流程如下图所示。已知镓与铝同主族，其氧化物和氢氧化物均为
两性化合物，能与强酸、强碱溶液反应。下列说法错误的是
已知：
。
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A．可以通过粉碎铝土矿、搅拌等方法提高“碱溶”效率
B．由步骤②、③可知，
的酸性比
的强
C．滤渣1 是
，生成滤渣2 的离子方程式可能为
D．步骤⑥的反应中，
被氧化
【答案】D
【分析】以铝土矿(主要成分为Al2O3、Ga2O3、Fe2O3)为原料，制备GaN，流程主线以Ga 为主元素，
Al2O3、Fe2O3作为杂质被除去，加入NaOH 溶液“碱浸”铝土矿，Fe2O3不反应，过滤以滤渣1 被除去，
Al2O3、Ga2O3与碱反应进入滤液1 中，以[Al(OH)4]-、[Ga(OH)4]-形式存在，通入适量CO2调节pH 生成
Al(OH)3沉淀，过滤为滤渣2 除去，滤液2 中通入过量CO2生成Ga(OH)3沉淀，经过一系列处理最终转化为
GaN，据此回答。
【解析】粉碎铝土矿、搅拌等可以增大反应物接触面积，提高反应速率的同时提高铝土矿的利用率，A 正
确；
、
与碱反应，分别以
、
的形式存在于滤液1 中，过程②
与适量
反应生成
沉淀，过程③
与过量
反应生成
沉淀，所以
的酸性比
强，B 正确；加入NaOH 溶液“碱浸”铝土矿，Fe2O3不反应，所以滤渣1 是Fe2O3，
与适量CO2反应生成滤渣2，滤渣2 是Al(OH)3沉淀，离子方程式可能为：
，C 正确；生成
的化学方程式为
，
中H 元素化合价降低，NH3被还原，D 错误；故选D。
15．聚合氯化铝晶体是介于AlCl3和Al（OH）3 之间的一种水溶性无机高分子聚合物，其制备原料主要是
铝加工行业的废渣——铝灰，它主要含Al2O3、Al，还有SiO2等杂质。聚合氯化铝生产的工艺流程如下：
（1）反应中得到的气体a 是 （用化学式表示）。
（2）升高pH 至4.0～5.0 的目的是 。
（3）生产过程中可循环使用的物质是 （用化学式表示）。
（4）为使得到的晶体较纯净，生产过程中使pH 升高的C 物质可选用 （填字母）。
a．NaOH b．Al c．氨水
d．Al2O3 e．Na[Al（OH）4]
（5）聚合氯化铝晶体的化学式可表示为[Al2（OH）nCl6－n·xH2O]m，实验室测定n 值的操作如下：
①称取a g 晶体，制成粉末，加热至质量不再变化为止，称得质量为b g。此过程可能用到下列仪器中的
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（填字母）。
a．蒸发皿 b．坩埚 c．研钵 d．试管
②另取a g 晶体，进行如下操作：用A 试剂溶解→加足量AgNO3溶液→操作C→烘干→称得质量为c g。
A 试剂为 （填试剂名称），操作C 为 （填操作名称），n＝ （用含b、c
的代数式表示）。
【答案】（1）H2 （2）促进AlCl3水解，使晶体析出
（3）HCl （4）bd （5）①bc ②硝酸 过滤、洗涤
【解析】（1）铝灰用水清洗后，加入盐酸，Al 与盐酸反应产生H2，因此气体a 为H2。
（2）铝灰加入盐酸得到的B 为AlCl3溶液，降温熟化后，升高pH 可以促进AlCl3水解，从而使晶体析出。
（3）生产过程中HCl 可以循环使用。
（4）生产过程中为使pH 升高，可以加入Al、Al2O3，它们与AlCl3水解生成的H＋反应，且不会引入其他
杂质。
（5）①将晶体制成粉末，需要用到研钵，加热粉末至质量不再变化，需要用到坩埚，得到的b g 物质为
Al2O3。②将晶体溶解，选择硝酸，不能选盐酸或硫酸，否则会干扰生成的沉淀量的测定。操作C 为过滤、
洗涤，得到的c g 物质为AgCl。根据关系式：Al2O3～（6－n）AgCl，有102∶（861－143.5n）＝b∶c，解得
n＝。
16.将0.1 mol 的镁、铝混合物溶于100 mL 2 mol/L H2SO4溶液中，然后再滴加1 mol/L NaOH 溶液。若在滴
加NaOH 溶液的过程中，沉淀质量m 随加入NaOH 溶液的体积V 变化如图所示。当V1＝160 mL 时，回答
下列问题
(1)写出0～V1发生的离子反应方程式为____________________________________________________。
(2)写出V1～V2发生的离子反应方程式为_____________________________________、
______________________________________、___________________________________。
(3)镁的物质的量为________。
(4)V2＝________ mL。
【答案】(1)H＋＋OH－===H2O
(2)Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
(3)0.06 mol (4)440
【解析】(1)由图可知0～V1沉淀量没有发生变化，则此时是氢氧化钠和过量的硫酸反应，离子方程式为H＋
＋OH－===H2O；(2)由图可知V1～V2阶段沉淀量一直在增加，不断生成氢氧化镁和氢氧化铝，随后氢氧化
铝溶解，相应的离子方程式为Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓；Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓；Al(OH)3＋OH－
===AlO＋2H2O；(3)由图像可知：V1 mL 的NaOH 溶液是与过量H2SO4反应的，则与Mg、Al 反应的H2SO4
为：0.2 mol－0.16 mol×＝0.12 mol。假设n(Mg)＝x mol，n(Al)＝y mol，则有方程组：
，解得：x＝0.06 mol，y＝0.04 mol，则镁的物质的量为0.06 mol；(4)当加入V2 mL NaOH 溶液时，得到
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Mg(OH)2↓和NaAlO2，关系式为：Mg2＋～2OH－，Al3＋～4OH－，
所以V2＝160 mL＋×103 mL/L＝440 mL。
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