专题17 铝及其氧化物-【题高分】2022-2023学年高一化学同步教学专题讲义（人教版2019必修第一册）

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铝的性质
氧化铝——两性氧化物
物质的量在化学方程式计算中的应用
知识点一 铝的性质
1．物理性质
银白色固体，ρ=2.7g/cm3，熔点 660.4℃，沸点 2467℃，导电热性，轻金属。
2．化学性质
（1）与非金属单质反应常温下 Al 的表面生成一层致密的氧化膜 Al2O3，抗腐蚀能力加强对
Al 起到保护作用可做炊具，Al2O3熔点较高，灼烧 Al 熔化成铝滴却不滴落。
4Al+3O2
=
2Al2O3(抗腐蚀性)   4Al+3O2 2Al2O3(白色粉末)   
（2）与沸水几乎不反应
原因：铝表面有一层致密氧化铝薄膜阻止铝与沸水的反应。
（3）与 H+反应（酸的氧化性）： 2Al+6H+
=
2Al3+ +3H2↑
（4）与氧化性酸（浓 H2SO4、浓 HNO3）反应
常温下 Al 和Fe 二者若遇到浓 HNO3浓H2SO4则发生反应，生成一层致密的氧化膜，该氧化
膜阻碍了单质与氧化性酸的反应，使反应难以继续进行，是化学变化，称为钝化现象。钝
化现象说明铁、铝是因生成致密的氧化膜而不能继续反应，可以利用这个性质将铝铁制成
铝铁槽车来运输浓 HNO3和浓 H2SO4，洗刷车时注意防火和中毒现象，如破坏钝化现象只
需加热。
2Al+6H2SO4Al2(SO4)3+3SO2↑+6H2O     Al+6HNO3Al(NO3)3+3NO2↑+3H2O
（5）Al 与强碱反应，与弱碱溶液几乎不反应
2Al+2NaOH+6H2O
=
2NaAlO2+3H2↑溶液呈碱性（NaOH 既不是氧化剂也不是还原剂，实
质NaAlO2呈碱性的原因 NaAlO2+2H2O
=
2NaOH+Al(OH)3↓) 
2Al+6H2O
=
2Al(OH)3↓+3H2↑
2Al(OH)3+2NaOH
=
2NaAlO2+4H2O 
2Al+6H2O
=
2NaAlO2+4H2O+3H2↑ Al 是还原剂，H2O是氧化剂，NaOH 既不是氧化剂也不
是还原剂。
（6）Al 与金属氧化物（铝热反应）混合：铝热剂
铝热反应：铝与难熔金属氧化物混合在一起高温条件下发生反应且放出大量热，此反应可以应
用于焊接钢轨和冶炼稀有金属。
2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe 现象：放出大量热，生成金属单质 Fe；
8Al+3Fe3O49Fe+4Al2O3  4Al+3MnO2 2Al2O3+3Mn
（7）铝与某些盐溶液反应 2Al+3CuCl2
=
3Cu+2AlCl3 （8）铝的制备
Al2O3
=
4Al+3O2↑
【典例 1】★★★☆☆
用含有少量镁的铝片制取纯净的氢氧化铝，下述操作步骤中最恰当的组合是(　　)
①加盐酸溶解　②加过量烧碱溶液溶解　③过滤
④通入过量 CO2生成 Al(OH)3沉淀　⑤加入盐酸生成 Al(OH)3沉淀　⑥加入过量烧碱溶液
生成 Al(OH)3沉淀
A．①⑤⑥③　　　 B．②③⑥③ C．②③④③ D．②③⑤③
答案：C
解析：利用铝既能与酸反应，又能与碱反应的特点，先加入过量烧碱溶液溶解，过滤除去
镁，氢氧化铝不与弱酸反应，所以通入过量 CO2可以得到 Al(OH)3沉淀，过滤即可得到氢
氧化铝沉淀。
【典例 2】★★★☆☆
下列关于金属铝的叙述中，说法不正确的是(　　)
A.铝的化学性质很活泼，但在空气中不易锈蚀
B.铝是比较活泼的金属，在化学反应中容易失去电子，表现出还原性
C.铝箔在空气中受热可以熔化，且发生剧烈燃烧
D.铝箔在空气中受热可以熔化，但由于氧化膜的存在，熔化的铝并不滴落
答案　C
解析　尽管铝的化学性质很活泼，但在空气中易与氧气反应，生成一层稳定的致密氧化膜
故不易被锈蚀，A项正确；B项正确；铝箔在空气中受热可以熔化，但形成的氧化膜使得
铝与氧气不再反应，因而也就不会燃烧，C项错；D项正确。四　金属与氯气、硫的反应。
【典例 3】★★★☆☆
有关 Al 与NaOH 溶液反应的说法中，正确的是(　　)
A．铝是还原剂，其还原产物是 NaAlO2
B．NaOH 是氧化剂，其还原产物是 H2
C．铝是还原剂，H2O和NaOH 都是氧化剂
D．H2O是氧化剂，Al 被氧化
答案 D
[解析] Al 与NaOH 溶 液的 反应 过程如下： 2Al＋6H2O===2Al(OH)3＋3H2↑，Al(OH)3＋
NaOH===NaAlO2＋2H2O。H2O中的氢元素由＋1价变为 0价，H2O得电子，是氧化剂，H2
是还原产物；Al 的化合价由0价变为＋3价，化合价升高被氧化，Al 是还原剂。
【训练 1】★★★☆☆
用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁(如图所示)，将试管浸入硝酸汞溶液
中，片刻取出，然后置于空气中，不久铝箔表面生出“白毛”，红墨水柱右端上升，根据
实验现象判断下列说法错误的是(　　)
A．实验中发生的反应都是氧化还原反应
B．铝是一种较活泼的金属
C．铝与氧气反应放出大量的热量
D．铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的化合物
答案　D
解析　铝是一种活泼金属，当表面的氧化铝保护膜被破坏后，铝在空气中极易与氧气反应
生成 Al2O3，该反应是放热反应，从而使反应体系的温度升高，压强增大，红墨水柱右端上
升，铝浸入硝酸汞溶液中，发生反应 2Al＋3Hg2＋===2Al3＋＋3Hg，生成的汞覆盖在表面，
汞不活泼，很难与氧气反应生成氧化汞。
【训练 2】★★★☆☆
在杠杆的两端分别挂着质量相同的铝球和铁球，此时杠杆平衡。然后将两球分别浸没在溶
液质量相等的稀烧碱溶液和硫酸铜溶液中一段时间，如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．铝球表面有气泡产生，且有白色沉淀生成，杠杆不平衡
B．铝球表面有气泡产生，溶液澄清；铁球表面有红色物质析出，溶液蓝色变浅，杠杆右
边下沉
C．反应后去掉两烧杯，杠杆仍平衡
D．右边球上出现红色，左边溶液的 c(OH－)增大
答案　B
[解析] 左边的Al 球与NaOH 溶液发生反应：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，有
一部分铝溶解，并产生气体，生成易溶于水的 NaAlO2，消耗掉一部分 NaOH，左边烧杯中
溶液的 c(OH－)减小；右边 Fe 球浸在CuSO4溶液中发生反应：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，
铁球表面有红色物质析出，铁球质量增加，Cu2＋减少，溶液蓝色变浅。
【训练 3】★★★☆☆
将铝投入到一定量的 NaOH 溶液中，充分反应后，有 2 mol 的电子发生转移，则参加反应
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