高三化學(xué)知識點之鋁及其化合物
Al(OH)3顯兩性的內(nèi)在本質(zhì)是：H2O + H+ + AlO2-（1）物理性質(zhì)：白色膠狀物質(zhì)，難溶于水
AlO+3HO （2）受熱分解：2Al(OH)3232
Al(OH)3
Al3+ + 3OH-
（3）Al(OH)3實驗室制法：
�、倏扇苄凿X鹽加氨水：Al3++3NH3·H2O→Al(OH)3↓+3NH4+
�、诳扇苄云X酸鹽與弱酸：AlO2—+ H2CO3 +H2O→ Al(OH)3↓+ HCO3— ③ 3AlO2- +Al3++6H2O →4Al(OH)3↓
4、鋁鹽
�。�1）Al3+與堿溶液反應(yīng)：Al3++3OH-→Al(OH)3↓（堿不足）
Al3++4OH-→AlO2-↓+2H2O（堿過量）
�。�2）Al3+水解：Al3++3H2O
Al(OH)3+3H+
（3）明礬：Kal(SO4)2?12H2O是一種復(fù)鹽。
常用作凈水劑：因其水解Al3++3H2O
Al(OH)3（膠體）+3H+，能在水中吸附懸浮固體或色
素形成沉淀，從而使水凈化，這就是膠體凈水的原理。 5、偏鋁酸鈉
（1）與強酸反應(yīng)：AlO2-+H++H2O→ Al(OH)3↓(酸不足) AlO2-+4H+→ Al3++2H2O（酸過量） （2）與弱酸反應(yīng)：AlO2-+ CO2 +2H2O→ Al(OH)3↓+ HCO3- AlO2-+ CO2 +3H2O→ Al(OH)3↓+ CO32-
�。ǘ╀X及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系
（三）試劑的滴加順序不同產(chǎn)生的現(xiàn)象不同的反應(yīng) （1）NaOH和AlCl3：
向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先出現(xiàn)白色沉淀后消失： 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(xiàn)象后出現(xiàn)白色沉淀： 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(xiàn)白色沉淀后消失：
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(xiàn)象后出現(xiàn)白色沉淀：
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(xiàn)象，后產(chǎn)生氣泡：
Na2CO3+HCl→NaCl+NaHCO3 NaHCO3+HCl→NaCl+H2O+CO2↑
向鹽酸中滴加Na2CO3溶液，立即產(chǎn)生氣泡：Na2CO3+2HCl→2NaCl+H2O+CO2↑ （4）鋁的氫氧化物沉淀的圖象：
氫氧化鋁沉淀量圖象大致可以分為如圖六類。[圖中縱坐標均為Al(OH)3沉淀量，橫坐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(yīng)或生成沉淀而不能大量共存；AlO2-與H+、NH4+、Al3+、Fe3+等不能大量共存。
（五）兩性物質(zhì)與物質(zhì)的兩性
兩性物質(zhì)指即能與酸反應(yīng)，又能與堿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(zhì)等。高考化學(xué)鋁的考點。
物質(zhì)的兩性，如強堿弱酸鹽（NaHCO3、KHS、Na2HPO4等）、弱酸弱堿鹽（CH3COONH4、NH4HS）等，既能與強酸反應(yīng)，又能與強堿作用，但只能說這種物質(zhì)的性質(zhì)有兩性，不能將它們稱為兩性物質(zhì)，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(yīng)，并且生成物不全是鹽和水。
Al既能與酸作用，又能與強堿溶液反應(yīng)，但不屬于兩性物質(zhì)，也不能說它具有兩性，因為Al與強堿溶液反應(yīng)的本質(zhì)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(yīng)可知：Al不直接與NaOH溶液反應(yīng)，Al仍然為金屬元素。 【歸納】既能與強酸又能與強堿反應(yīng)的.物質(zhì)：①金屬單質(zhì)：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(zhì)的量的鎂和鋁相混合，取四份等質(zhì)量的該混合物分別加到足量的下列溶液中，充分反應(yīng)后，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、鋁分別與酸堿作用的性質(zhì)及其定量關(guān)系求解．令鎂、鋁各為lmol，與足量鹽酸反應(yīng)生成(1+1.5)molH2；與硝酸、濃硫酸反應(yīng)均不生成H：；鎂不與NaOH溶液反應(yīng)，lmolAl與足量NaOH溶液反應(yīng)生成1.5molH2． 答案：A．
【歸納】這類題只要通過比較鎂、鋁性質(zhì)的異同及其定量關(guān)系，便可迅速求解．注意記住兩個定量關(guān)系：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，實驗室制備一定量的氫氧化鋁．分別采用如下化學(xué)方程式所表示的兩種方法：
�、�2A1+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(jié)約試劑?(提示：試從每生產(chǎn)2molAl(OH)3所耗費的試劑用量予以說明。)
(2)原料相同，請設(shè)計一種更為節(jié)約試劑的方法(以方程式表示，并說明其可以最節(jié)約試劑的根據(jù))． 【解析】(1)根據(jù)題給的化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)關(guān)系，可直接判斷第②種方法比較節(jié)約試劑．(2)根據(jù)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水解顯堿性，讓這兩種鹽溶液相互反應(yīng)，就可以減少堿和酸的用量，從而設(shè)計出第③種方法．
答案： (1)第②種方法比較節(jié)約試劑．從化學(xué)方程式看出，同樣是制備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，制備8mol的AI(OH)3，所需原料為：8molAl，3mol H2SO4，6molNaOH．相當(dāng)于制備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沉淀量題(包括因滴加順序不同引起的不同現(xiàn)象)，要注意應(yīng)用以下“鋁三角”定量轉(zhuǎn)化關(guān)系：
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