文档文本内容
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第03 讲 铝及其重要化合物
目录
01
考情解码·命题预警
02 体系构建·思维可视...........................................................................................................................
03 核心突破·靶向攻坚...........................................................................................................................
考点一 铝的性质及其用途...............................................................................................................
知识点1 铝的原子结构和存在........................................................................................................................................
知识点2 铝的性质................................................................................................................................................................
知识点3 铝的制备和用途.................................................................................................................................................
考向1 考查铝的性质和用途.............................................................................................................................................
考向2 考查铝的有关计算................................................................................................................................................
【思维建模】铝与酸或碱反应生成H2的量的关系思维建模
考点二 氧化铝和氢氧化铝的性质和用途.......................................................................................
知识点1 氧化铝的性质和用途........................................................................................................................................
知识点2 氢氧化铝的性质和用途...................................................................................................................................
知识点3 两种重要的铝盐.................................................................................................................................................
考向1 氧化铝和氢氧化铝的性质...................................................................................................................................
考向2 有关氢氧化铝图像分析.........................................................................................................................................
【思维建模】氢氧化铝沉淀生成有关的图像思维建模
考点三 铝及其化合物的转化...........................................................................................................
知识点1 Al3＋、Al(OH)3、[Al(OH)4]－之间的转化关系.................................................................................................
知识点2 铝三角的应用...............................................................................................................................................................
考向1 铝及其化合物的转化.............................................................................................................................................
考向2 铝及其化合物制备的工艺流程..........................................................................................................................
【思维建模】工业炼铝的流程思维建模
04 真题溯源·考向感知............................................................................................................................
1
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考点要求
考察形式
2025 年
2024 年
2023 年
2022 年
2021 年
铝及其化合物性
质
选择题
非选择题
全国甲卷
T10，6
分；
全国乙卷
T7，6 分；全
国甲卷T13，
6 分；
辽宁卷T5，
3 分；全国
甲卷T9，6
分；
全国乙卷
T9，6 分；
工艺流程
选择题
非选择题
全国乙卷
T27，3 分；
全国乙卷
T27，3 分；
全国乙卷
T26，3 分；
考情分析：
从近几年全国高考试题来看，铝、氧化铝及氢氧化铝的性质与用途仍是高考命题的热点。预计2026 年高考
会以新的情境载体考查铝转化关系为载体，考查离子方程式的正误判断、离子共存、有关图像分析和计算
能力，以工艺流程考查形式考查铝的化合物的制备，题目难度一般适中。
复习目标：
1.了解铝单质及其重要化合物的性质和用途。
2.掌握氧化铝的性质和用途。
3.掌握氢氧化铝的性质和制备。
4.掌握铝及其化合物的转化。
5.了解铝土矿制备铝的工艺流程原理。
2
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考点一 铝的性质及其用途
知识点1 铝的原子结构和存在
1.铝的原子结构：铝位于元素周期表第 周期 族，原子结构示意图为
。
2.铝的存在：自然界中的铝全部以化合态的形式存在，地壳中铝含量位列金属第一位，以铝土矿的形式存
在，主要成分是 ，含少量Fe2O3和SiO2。
知识点2 铝的性质
1．金属铝的物理性质
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 ，质地 。
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： ，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 铝。
②
③ 铝遇氧化性酸——浓硫酸、浓硝酸 ，与非氧化酸发生反应生成 ：
④
⑤
【易错警示】
（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。
（4）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。
4
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3．铝热反应
实验装置
实验现象
①镁带剧烈 ，放出大量的热，并发出耀眼的 ，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 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：
原理应用
①制取熔点较 、活动性 于Al 的金属，如铁、铬、锰、钨等，
；
②金属 ，如野外 等
知识点3 铝的制备和用途
（1 ）制备原理：铝土矿――→ ――→Al ，电解熔融
Al2O3 ：
。
【特别提醒】工业上冶炼Al 用电解熔融Al2O3而不用AlCl3的原因：AlCl3是共价化合物，熔融态不导电。
（2）铝的用途： 用作导线， 用于制造汽车、飞机、生活用品等， 还用作还原剂。
考向1 考查铝的性质和用途
例1 （24-25 高三·吉林省通化钢铁集团一中·期中）工业上可用铝热反应冶炼锰、钒等金属，其原因与下
列无关的是
A．铝还原性较强
B．铝能形成多种合金
C．锰、钒熔点高
D．反应放出大量热
【变式训练1】（24-25 高三·辽宁省长海县高级中学·期中）下列变化不可能通过一步实验直接完成的是
A．
B．
C．
D．
【变式训练2】（24-25 高三·内蒙古呼和浩特市十八中学·期末）铝是生活中重要的金属材料，下列说法正
确的是
A．
与
混合固体可用于疏通管道
B．常温下不能与
发生反应
C．铝合金的硬度一定比纯铝小
D．可通过电解熔融
制备金属铝
考向2 考查铝的有关计算
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例2 （2025·辽宁省沈阳·联考）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
思维建模 铝与酸或碱反应生成H2的量的关系思维建模
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：
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。
【变式训练1】（24-25 高三·吉林省通化钢铁集团一中·期末）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∶
考点二 氧化铝和氢氧化铝的性质和用途
知识点1 氧化铝的性质和用途
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1.物理性质：白色固体，难溶于水，熔点很高。
2.化学性质—— 氧化物
（1）与酸反应：Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O
（2）与碱反应：Al2O3＋2OH－=2AlO＋H2O
3.用途：①作 材料②冶炼 的原料
4.制备：Al(OH)3加热分解：
知识点2 氢氧化铝的性质和用途
1.物理性质： 色胶状 溶于水的固体，有较强的 性。
2.化学性质—— 氢氧化物
Al(OH)3的电离方程式为
（酸式电离）
Al(OH)3
（碱式电离）
（1）与酸反应：
（2）与碱反应：
（3）受热分解：
【总结归纳】既能与酸反应又能与碱反应的物质：①弱酸的铵盐，如：NH4HCO3、CH3COONH4、(NH4)2S
等；②弱酸的酸式盐，如：NaHCO3、KHS、NaHSO3等；③氨基酸；④铝及铝的氧化物、氢氧化物。
3.用途①制药 ② 作用
4.制备Al(OH)3的三种方法
（1）向铝盐中加入氨水，离子方程式为 。
（2）NaAlO2溶液中通入足量CO2，离子方程式为 。
（3）可溶性铝盐和偏铝酸盐水溶液中混合： 。
5.有关Al(OH)3的计算
（1）求产物Al(OH)3的量
①当n(OH－)≤3n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝ ；
②当3n(Al3＋)<n(OH－)<4n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝ ；
③当n(OH－)≥4n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝ 。
（2）求反应物碱的量
①若碱不足(Al3＋未完全沉淀)：n(OH－)＝ ；
②若碱使生成的Al(OH)3部分溶解：n(OH－)＝ 。
知识点3 重要的两种铝盐
1.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]
明矾净水原理：明矾在水溶液中发生电离产生的Al3＋发生水解：Al3＋＋3H2O⇌Al(OH)3（胶体）＋3H＋，
产生的Al(OH)3胶体具有很强的吸附能力，可以吸附水中的杂质并形成沉淀，使水变得澄清透明。
2.四羟基合铝酸钠（配合物）
（1）向Na[Al(OH)4]溶液中滴加盐酸至过量，反应现象为先产生白色沉淀，然后沉淀又逐渐溶解直至消
失，反应的有关离子方程式为 、 。
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（2）向Na[Al(OH）4]溶液中通入少量CO2，反应的离子方程式为 。
考向1 氧化铝和氢氧化铝的性质
例1 （2025·黑龙江省哈尔滨市三中·一模）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
【变式训练1】（2025 高三·吉林省四平市第一高级中学·二模）生活中处处有化学。下列生活中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:2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑
D.明矾净水原理:Al3++3H2O
Al(OH)3(胶体)+3H+
【变式训练2】（24-25 高三·东北师范大学附属中学·期末）下列由废铝粉、稀盐酸和氨气为原料制取Al2O3
的实验原理和装置不能达到实验目的的是（ ）
A.用装置甲溶解废铝粉
B.用装置乙制取Al（OH）3固体
C.用装置丙过滤得到Al（OH）3固体
D.用装置丁灼烧Al（OH）3固体制得Al2O3
考向2 有关氢氧化铝图像分析
例2（24-25 高三·黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学·期中）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
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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
思维建模 氢氧化铝沉淀生成有关的图像思维建模
（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
方程式
序号
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
方程式
序号
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↓
（3）突破Al(OH)3沉淀图像三个秘诀
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：
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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
∶∶。
【变式训练1】（2025·黑龙江省齐齐哈尔·一模）硝酸与金属反应时，浓度越稀还原产物价态越低。现用一
定量的铝粉与镁粉组成的混合物与100mL 硝酸钾溶液与硫酸组成的混合溶液充分反应，反应过程中无任何
气体放出，向反应后的溶液中逐滴加入4.00mol/L 的NaOH 溶液，加入的溶液体积与产生的沉淀质量的关
系如图所示：
下列结论正确的是
A．铝与混合溶液反应的离子方程式为8Al+30H＋+3NO3
−＝8Al3++3NH4
++9H2O
B．参加反应硝酸根离子物质的量为0.06 mol
C．参加反应的铝与镁的质量之比为4:3
D．混合液中硫酸的物质的量的浓度为0.72 mol/L
考点三 铝及其化合物的转化
知识点1 Al3＋、Al(OH)3、[Al(OH)4]－之间的转化关系
（1）①Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH
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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]－
知识点2 铝三角的应用
（1）选择制备氢氧化铝的最佳途径
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
③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↓
（2）有关离子共存问题
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。
AlO
③
与HCO 因发生(相对)强酸制弱酸的反应而不能共存。
（3）分析离子反应顺序
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. ；
Ⅱ. (若先与NH 反应，则生成的NH3·H2O 又使Al3＋沉淀且生成NH)；
Ⅲ. [若先溶解Al(OH)3，则产生的AlO 又与NH 反应生成沉淀]；
Ⅳ. 。
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. ；
Ⅱ. (AlO 比CO 先反应)；
Ⅲ. ；
Ⅳ. [HCO 比Al(OH)3先反应]；
Ⅴ. 。
考向1 铝及其化合物的转化
例1（2025·辽宁省东港·一模）部分含
或
或
物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的
是
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A．若a 在沸水中可生成e，则a→f 的反应一定是化合反应
B．在g→f→e→d 转化过程中，一定存在物质颜色的变化
C．加热c 的饱和溶液，一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系
D．若b 和d 均能与同一物质反应生成c，则组成a 的元素一定位于周期表p 区
【变式训练1】（24-25 高三·内蒙古通辽第五中学·期末）铝及其部分化合物的“价—类二维图”如图
所示。下列说法错误的是( )
A．反应⑤⑥基本类型相同
B．反应①⑥所加试剂可能相同
C．1 mol a 完全转化为b 时失去3 mol 电子
D．物质的类别处“ ”代表四羟基合铝酸盐
考向2 铝及其化合物制备的工艺流程
例2（24-25 高三·辽宁省营口市高级中学·一模）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( )
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
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思维建模 工业炼铝的流程思维建模
工业上常以铝土矿为原料冶炼铝，铝土矿的主要原料为Al2O3、SiO2、Fe2O3等。
方案一：碱溶法
方案二：酸溶法
【变式训练1】（2025·黑龙江大庆·二模）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
【变式训练2】（24-25 高三·辽宁省盘锦市高级中学·期末）铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下：
下列说法错误的是（ ）
A.不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料
B.采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率
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C.合成槽中产物主要有Na3AlF6和CO2
D.滤液可回收进入吸收塔循环利用
1.（2024·甲卷）四瓶无色溶液
，它们之间的反应关系如图所示。
其中a、b、c、d 代表四种溶液，e 和g 为无色气体，f 为白色沉淀。下列叙述正确的是
A.a 呈弱碱性
B.f 可溶于过量的b 中
C.c 中通入过量的e 可得到无色溶液
D.b 和d 反应生成的沉淀不溶于稀硝酸
2.（2023·全国乙卷第7 题）下列应用中涉及到氧化还原反应的是
A. 使用明矾对水进行净化
B. 雪天道路上撒盐融雪
C. 暖贴中的铁粉遇空气放热
D. 荧光指示牌被照发光
3．（2022·全国甲卷）能正确表示下列反应的离子方程式为
A．硫化钠溶液和硝酸混合：S2-+2H+=H2S↑
B．明矾溶液与过量氨水湿合：Al3++4NH3+2H2O=AlO2
-+4NH4
+
C．硅酸钠溶液中通入二氧化碳：SiO3
2-+CO2+H2O=HSiO3
-+HCO3
-
D．将等物质的量浓度的Ba(OH)2和NH4HSO4溶液以体积比1 2∶混合：Ba2++2OH-+2H++SO4
2-=BaSO4↓+2H2O
4. （2022·辽宁卷）短周期元素X、Y、Z、W、Q 原子序数依次增大。基态X、Z、Q 原子均有两个单电子，
W 简单离子在同周期离子中半径最小，Q 与Z 同主族。下列说法错误的是
A. X 能与多种元素形成共价键
B. 简单氢化物沸点：
C. 第一电离能：
D. 电负性：
5.（2021·全国乙卷）下列过程中的化学反应，相应的离子方程式正确的是（ ）
A.用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙：
B.过量铁粉加入稀硝酸中：
C.硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液：
D.氯化铜溶液中通入硫化氢：S2－＋Cu2＋==CuS↓
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