一、鎂和鋁的性質(zhì)
鋁熱反應(yīng)
2Al+Fe2O32Fe+Al2O3
4Al+3MnO23Mn+2Al2O3
在實(shí)驗(yàn)室按如圖所示裝置進(jìn)行鋁熱反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是當(dāng)外露部分鎂條剛剛?cè)紵戤厱r(shí)，紙漏斗內(nèi)混合物立即劇烈反應(yīng)，發(fā)出耀眼的光芒，產(chǎn)生大量的煙。紙漏斗被燒破，有紅熱狀的液珠落入蒸發(fā)皿內(nèi)的細(xì)沙上，液珠冷卻后變?yōu)楹谏腆w(落下的是鐵珠)。
鋁熱反應(yīng)是指工業(yè)上用鋁粉來還原一些金屬氧化物，得到Fe、V、Cr、Mn等難溶金屬的一類反應(yīng)。鋁熱反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是鋁在高溫條件下將活動(dòng)性比鋁弱的金屬?gòu)钠溲趸镏兄脫Q出來。
二、氧化鋁和氫氧化鋁
兩性氧化物：既能與酸反應(yīng)生成鹽和水，又能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物。
兩性氫氧化物：既能與酸反應(yīng)生成鹽和水，又能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氫氧化物。
三、“鋁三角”及其應(yīng)用
1．具體反應(yīng)
Al(OH)3+OH?+2H2O
Al(OH)3+3H+Al3++3H2O
Al3++3OH?Al(OH)3↓
+H++H2OAl(OH)3↓
+4H+Al3++2H2O
Al3++4OH?+2H2O
Al3++3+6H2O4Al(OH)3↓
2．應(yīng)用
（1）判斷離子共存問題
Al3+與OH?及、、S2?等弱酸根陰離子或與H+、以及弱堿陽離子Al3+、Fe3+等因生成沉淀或發(fā)生水解相互促進(jìn)反應(yīng)而不能大量共存。
（2）鑒別(利用滴加順序不同，現(xiàn)象不同)
①向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀溶解。
②向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，開始無明顯現(xiàn)象，后產(chǎn)生白色沉淀，沉淀不溶解。
（3）分離提純
①利用Al能溶于強(qiáng)堿溶液，分離Al與其他金屬的混合物。
②利用Al2O3，能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，分離Al2O3與其他金屬氧化物。
③利用Al(OH)3能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，分離Al3+與其他金屬陽離子。
四、硫酸鋁鉀——KAl(SO4)2
（1）硫酸鋁鉀在水溶液中的電離方程式為KAl(SO4)2===K++Al3++2。
（2）帶有十二個(gè)結(jié)晶水的硫酸鋁鉀稱為十二水合硫酸鋁鉀，俗稱明礬，化形式為KAl(SO4)2·12H2O，它是無色晶體，可溶于水。由于Al3+能水解生成具有強(qiáng)吸附性的膠體：Al3++3H2O===3H++Al(OH)3，故明礬是一種常用的凈水劑。
明礬中含有Al3+和，向明礬溶液中滴入Ba(OH)2溶液，當(dāng)Al3+ 恰好完全沉淀時(shí)，離子方程式為2Al3+ +3+3Ba2+ +6OH?===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓，此時(shí)只沉淀了總量的四分之三，總的沉淀的物質(zhì)的量達(dá)到最大；當(dāng)完全沉淀時(shí)，離子方程式為Al3++2+2Ba2++4OH?===2BaSO4↓++2H2O，此時(shí)Al3+ 恰好完全轉(zhuǎn)化為，總的沉淀的質(zhì)量達(dá)到最大。
考向一 鋁及其化合物的轉(zhuǎn)化
典例1 工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3，含F(xiàn)e2O3雜質(zhì))為原料冶煉鋁的工藝流程如圖所示：
下列敘述正確的是
A．試劑X可以是NaOH溶液，也可以是鹽酸
B．反應(yīng)①過濾后所得沉淀為Fe(OH)3
C．圖中所有轉(zhuǎn)化反應(yīng)都不是氧化還原反應(yīng)
D．反應(yīng)②的化學(xué)方程式為NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3
【答案】D
【解析】根據(jù)流程圖可知，X一定是NaOH，Y一定是CO2，加X后得到的沉淀為Fe2O3。
1．鋁及其化合物在生產(chǎn)、生活等方面有廣泛的應(yīng)用。
（1）鋁元素位于周期表中第__________周期__________族。硼、鎵與鋁位于同一主族，現(xiàn)有下列三種物質(zhì)：①Na[Al(OH)4]、②Na[B(OH)4]、③Na[Ga(OH)4]，濃度相同的這三種物質(zhì)的溶液pH由大到小的順序?yàn)開__________(用序號(hào)表示)。{Na[Al(OH)4]也可表示偏鋁酸鈉，硼、鎵類似}
（2）將20.0 mL 0.1 ml/L Ba(OH)2溶液和20.0 mL 0.1 ml/L NH4Al(SO4)2溶液混合，所得溶液中Al3+、、、OH?、H+的濃度由大到小的順序?yàn)?_____________。
（3）氮化鋁(AlN)是一種新型的無機(jī)非金屬材料，可用作熱交換器材料。某AlN樣品中僅含有Al2O3雜質(zhì)，為測(cè)定AlN的含量，甲組同學(xué)設(shè)計(jì)了如下流程：
已知：AlN+NaOH+H2O===NaAlO2+NH3↑。
①過濾時(shí)用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗和______________。
②實(shí)驗(yàn)過程中，稱得樣品的質(zhì)量為4.2 g，最后得到的固體為5.1 g，則樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________。(不考慮整個(gè)過程中的損耗)
【答案】（1）三 ⅢA ③>①>②
（2）c()>c()>c(Al3+)>c(H+)>c(OH?)
（3）①玻璃棒 ②87.86%
【解析】（1）鋁元素位于周期表中第三周期ⅢA族。同周期元素從上到下非金屬性減弱，最高價(jià)含氧酸酸性減弱，Na[B(OH)4]水解程度最小、Na[Ga(OH)4] 水解程度最大，濃度相同的這三種物質(zhì)的溶液pH由大到小的順序?yàn)镹a[Ga(OH)4]> Na[Al(OH)4]> Na[B(OH)4]。
（2）將20.0 mL 0.1 ml/L Ba(OH)2溶液和20.0 mL 0.1 ml/L NH4Al(SO4)2溶液混合，、，反應(yīng)后c()=0.1 ml/L÷2=0.05 ml/L；銨根水解，c()c()>c(Al3+)>c(H+)>c(OH?)。
（3） ①過濾時(shí)用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒；設(shè)AlN的質(zhì)量為a g，根據(jù)關(guān)系式
2AlN~Al2O3 Δm
82 102 20
a 0.9
a=0.369 g，AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為87.86%。
考向二 鋁與酸、堿反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算
（1）鋁能與酸溶液反應(yīng)生成H2和鋁鹽(Al3+)，但與稀HNO3反應(yīng)不生成H2，且在濃HNO3、濃H2SO4中鈍化。
（2）鋁與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)生成H2和偏鋁酸鹽()。
（3）鋁與酸或堿溶液反應(yīng)生成H2的量的關(guān)系：
有關(guān)離子方程式為：
2Al+6H+2Al3++3H2↑
2Al+2OH?+2H2O2+3H2↑
Al與酸、堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)都是：AlAl3+，2H+H2，故與酸或堿反應(yīng)時(shí)，鋁與氫氣的關(guān)系均為2Al～3H2↑，利用此性質(zhì)可以方便地進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。
①等量Al分別與足量酸(H+)和堿(OH?)溶液反應(yīng)，生成H2之比為1∶1，消耗H+和OH?之比為3∶1。
②足量Al分別與所含H+和OH?物質(zhì)的量相等的溶液反應(yīng)，生成H2之比為1∶3。
③若產(chǎn)生H2之比為eq \f(1,3)

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