备战高考化学铝及其化合物推断题的综合题试题及答案解析文档格式.docx

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（1）玻璃中含有B，刻蚀玻璃的化学方程式为___。

（2）沉淀C的成分是___，溶液D中存在较多的阴离子是___。

（3）步骤③所加入的试剂是___，生成沉淀F的离子方程式是___。

【答案】

、

和

首先加入过量盐酸，几种物质里只有

不溶于盐酸，即沉淀B，其它元素全部进入溶液A，再加入过量烧碱，

转化为氢氧化物，即沉淀C，而所有铝转变为

进入溶液D，接下来要进行一下逆推，工业上铝是电解氧化铝得到的，因此物质M是氧化铝，氧化铝又是从不溶于水的F转化来的，因此F是

，反应③其实是向

溶液中通入二氧化碳气体，故溶液E为碳酸氢钠（此步骤二氧化碳一般都是过量的），据此来分析本题即可。

（1）蚀刻玻璃是用氢氟酸来溶解玻璃中的

，其反应方程式为

；

（2）沉淀C的成分为

，而溶液D中存在较多的阴离子是

（3）步骤③所加入的试剂是二氧化碳，生成沉淀F的离子方程式为

。

3．从铝土矿（主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质）中提取氧化铝的两种工艺流程如下：

（1）固体A的主要成分是______________（写名称）．

（2）铝土矿与过量烧碱反应的离子方程式为______、______．

（3）电解熔融氧化铝可制得两种单质，写出该反应化学方程式______________．

（4）指出流程乙的一个缺点是____________．

（5）氧化铝与焦炭的混合物在氮气中高温加热反应，制得新型非金属材料AlN与一种中学常见气体X．已知每转移6.02×

1023个电子，有0.5mol化合物X生成，此反应的化学方程式________________．

【答案】二氧化硅Al2O3+2OH_=2AlO2_+H2OSiO2+2OH_=SiO32﹣+H2O2Al2O3==4Al+3O2↑氧化铝中含有二氧化硅杂质Al2O3+N2+3C

2AlN+3CO．

【解析】流程甲：

铝土矿中加入过量的稀盐酸，SiO2与盐酸不反应，Al2O3、Fe2O3、MgO均可与盐酸反应生成相应的氯化物，反应方程式为Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O；

Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O；

MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O；

反应液中加入过量烧碱，Al3＋变为AlO2－，Mg2＋、Fe3＋变为Mg（OH）2 

和Fe（OH）3 

沉淀，过滤后，滤液中通入足量的二氧化碳气体，生成了Al（OH）3沉淀；

反应方程式为AlO2－＋CO2＋2H2O＝Al（OH）3↓＋HCO3－。

流程乙：

铝土矿中加入过量的氢氧化钠溶液，Fe2O3、MgO与氢氧化钠不反应，SiO2、Al2O3均与强碱反应生成硅酸钠和偏铝酸钠，过滤，滤液中通入足量的二氧化碳，反应生成了Al（OH）3沉淀和硅酸。

（1）综上所述，固体A的主要成分是二氧化硅；

正确答案：

二氧化硅。

（2）铝土矿中Al2O3、SiO2均与强碱反应，生成偏铝酸盐和硅酸盐，反应的离子方程式分别为：

Al2O3+2OH-=2AlO2－+H2O、SiO2+2OH_=SiO32﹣+H2O；

Al2O3+2OH_=2AlO2－+H2O、SiO2+2OH_=SiO32﹣+H2O。

（3）电解熔融氧化铝可制得金属铝和氧气，反应化学方程式2Al2O3==4Al+3O2↑；

2Al2O3==4Al+3O2↑。

（4）SiO2、Al2O3均与强碱反应生成硅酸钠和偏铝酸钠，过滤，滤液中通入足量的二氧化碳，反应生成了Al（OH）3沉淀和硅酸，加热后，得到氧化铝和二氧化硅，即氧化铝中含有二氧化硅杂质；

氧化铝中含有二氧化硅杂质。

（5）氧化铝与焦炭的混合物在氮气中高温加热反应，制得新型非金属材料AlN与一种中学常见气体X，根据元素守恒可以知道X中应含有氧元素和碳元素，已知每转移6.02×

1023个电子即1mol电子，有0.5mol化合物X生成，由电子转移守恒，可得在X中C的化合价为

所以X是CO，所以该反应的化学方程式为Al2O3+N2+3C

2AlN+3CO；

Al2O3+N2+3C

2AlN+3CO。

点睛：

二氧化硅为酸性氧化物，与强碱反应，不与强酸反应；

氧化铝为两性氧化物，既能与强酸，又能与强碱反应；

氧化铁、氧化镁属于碱性氧化物，只能与强酸反应，不与强碱反应。

4．铁和铝是科技、生产、生活中应用最广泛的金属材料。

现有铁、铝的混合物进行如下实验：

（1）操作X的名称是_____。

（2）气体A是_____。

（3）A与Cl2混合光照可能发生爆炸，生成_____（填化学式），A在该反应中作为_____（填“氧化剂”或“还原剂”）。

（4）溶液B中阴离子除OH-外还有_____，溶液D中存在的金属离子为_____。

【答案】过滤H2（或氢气）HCl还原剂AlO2-Fe2+

金属混合物中Fe与NaOH溶液不反应，而Al可以与NaOH溶液反应产生NaAlO2、H2，NaAlO2易溶于水，所以气体A是H2，溶液B是NaAlO2与NaOH的混合溶液，固体C是Fe，Fe是比较活泼的金属，与HCl发生置换反应产生FeCl2和氢气，因此溶液D为FeCl2，据此分析解答。

（1）操作X的名称是分离难溶性的固体与可溶性液体混合物的方法，名称是过滤；

（2）气体A是H2；

（3）A是H2，H2和Cl2的混合气体光照会发生爆炸，反应生成HCl，在该反应中，氢元素的化合价升高，失去电子，被氧化，所以H2作还原剂，；

（4）溶液B是反应产生的NaAlO2与过量的NaOH的混合溶液，所以溶液B中阴离子除OH-外还有AlO2-；

铁可以和盐酸反应生成FeCl2和H2，溶液D中含有的金属离子为Fe2+。

【点睛】

本题考查金属铁以及金属铝的化学性质。

注意知识的积累是解题的关键，HCl的氧化性比较弱，只能把Fe氧化为Fe2+，Cl2、H2O2具有强氧化性，可以把Fe氧化为Fe3+；

Al既可以与酸反应产生氢气，也可以与强碱溶液反应反应氢气，等物质的量的铝与足量的酸、碱反应产生氢气的物质的量相等。

5．A是一种红棕色金属氧化物；

B、D是金属单质；

J是一种难溶于水的白色化合物，受热易分解。

回答下列问题：

（1）A、E、J、G的化学式分别为___、___、___、___。

（2）C转化为I的离子方程式为___。

（3）H和I反应生成J的离子方程式为___。

（4）如何检验E溶液中大量存在的阳离子?

___。

【答案】Fe2O3FeCl2Al（OH）3Fe（OH）3Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2OAl3++3AlO2-+6H2O═4Al（OH）3↓取E溶液2mL于试管中，滴入几滴KSCN溶液，无现象，再滴入几滴氯水，溶液呈血红色，则含有Fe2+

A是一种红棕色金属氧化物，则A是Fe2O3，红褐色沉淀G为Fe（OH）3，分解可以生成氧化铁，则F是 

Fe（OH）2．B、D是金属单质，Fe2O3和B在高温下能反应生成金属单质D，则该反应是铝热反应，B是Al，D是Fe，C是Al2O3，J是一种不溶于水的白色化合物，受热容易分解成C，则J是Al（OH）3，由转化关系可知，I是NaAlO2，H是AlCl3；

铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，E和氨水反应生成 

Fe（OH）2，则E是 

FeCl2，以此解答该题。

（1）由以上分析可知，则A为Fe2O3，E是FeCl2，J是Al（OH）3，G是Fe（OH）3；

（2）氧化铝是两性氧化物，与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水，反应离子方程式为：

Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O；

（3）铝离子和偏铝酸根之间双水解而不共存，反应的离子方程式为Al3++3AlO2-+6H2O═4Al（OH）3↓；

（4）E是FeCl2，检验亚铁离子，可取E溶液2mL于试管中，滴入几滴KSCN溶液，无现象，再滴入几滴氯水，溶液呈血红色，则含有Fe2+。

6．某氧化铝样品中含有氧化铁和二氧化硅（一种酸性氧化物）杂质，现欲制取纯净的氧化铝，某同学设计如下的实验方案。

（1）在操作①中要用到的玻璃仪器有_____________________________________________;

（2）沉淀C的化学式是_____________。

滤液B中含有的溶质有__________（写化学式）；

（3）步骤③的离子方程式为_____________________________________。

【答案】烧杯、漏斗、玻璃棒SiO2NaAlO2、NaCl、NaOHAlO2-+CO2+2H2O=HCO3-+Al（OH）3↓

氧化铝样品中含有氧化铁和二氧化硅，加入过量盐酸氧化铝、氧化铁溶解生成氯化铝、氯化铁溶液，过滤得到沉淀C为二氧化硅，滤液为氯化铁溶液和氯化铜溶液，加入过量氢氧化钠溶液生成氢氧化铁沉淀和偏铝酸钠溶液，过滤得到沉淀D为Fe（OH）3，滤液为NaAlO2，通入过量二氧化碳气体反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，过滤得到氢氧化铝沉淀，加热分解生成氧化铝。

（1）步骤①为过滤，用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒；

（2）沉淀C为不溶于盐酸的二氧化硅；

氧化铝与过量盐酸反应生成氯化铝，氧化铁和盐酸反应生成氯化铁，滤液A中为氯化铝、氯化铁、盐酸，滤液A中加入过量NaOH，氯化铝与碱反应生成偏铝酸钠和氯化钠，氯化铁与碱反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，盐酸与碱反应生成氯化钠，则滤液B中有NaAlO2、NaCl、NaOH；

（3）步骤③为二氧化碳和偏铝酸钠溶液的反应，离子方程式为：

AlO2-+CO2+2H2O=HCO3-+Al（OH）3↓。

7．粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。

进行如下实验：

①取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成；

②另取20gA全部溶于0.15L6.0mol·

L－1盐酸中，得溶液C；

③将①中得到的单质B和溶液C反应，放出1.12L（标况）气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B；

④用KSCN溶液检验时，溶液D不变色。

请填空：

（1）①中引发铝热反应的实验操作是___________，产物中的单质B是________。

（2）②中所发生的各反应的化学方程式是___________。

（3）③中所发生的各反应的离子方程式是___________。

（4）若溶液D的体积仍视为0.15L，则该溶液中c（Mg2＋）为________，c（Fe2＋）为________。

【答案】加少量KClO3，插上镁条并将其点燃FeFe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O、MgO＋2HCl=MgCl2＋H2OFe＋2Fe3＋=3Fe2＋、Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑0.67mol·

L－12.3mol·

L－1

（1）铝热反应是指单质Al和某些金属氧化物发生的反应，反应过程中放出大量热，但该反应需要较高的温度才能引发。

在混合物上加少量KClO3固体并插上Mg条，点燃Mg条后放出热量，使KClO3固体分解放出O2，进一步加剧Mg的燃烧，可在短时间内使混合物温度迅速升高，引发反应。

发生的反应为Fe2O3＋2Al

Al2O3＋2Fe，所以产物中单质B为Fe，故答案为：

加少量KClO3，插上镁条并将其点燃；

Fe；

（2）Fe2O3和MgO都是碱性氧化物，能和酸反应生成盐和水：

Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O，MgO＋2HCl=MgCl2＋H2O，故答案为：

Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O、MgO＋2HCl=MgCl2＋H2O；

（3）混合物中只有Fe2O3能和Al发生铝热反应，生成Fe单质。

C溶液中有反应生成的FeCl3，还有未反应的HCl。

发生的离子反应为Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋、Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。

（4）假设步骤②用去的20g固体中，MgO的物质的量为x，则Fe2O3的物质的量也为x，则40g·

mol－1×

x＋160g·

x＝20g，解得：

x＝0.1mol。

根据MgO～MgCl2的关系，则溶液中MgCl2的浓度为0.1mol÷

0.15L≈0.67mol·

L－1。

步骤④说明溶液中没有Fe3＋，也就是溶质为FeCl2和MgCl2。

根据Cl－守恒的关系，可知MgCl2和FeCl2的总的物质的量等于

＝0.45mol，所以，FeCl2的浓度为

≈2.3mol·

L－1，故答案为：

Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋、Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑；

0.67mol·

L－1；

本题考查混合物反应的计算、物质的量浓度计算，题目难度中等，掌握氧化镁、氧化铁以及铁和三价铁离子的反应原理为解答的关键，（4）中计算亚铁离子的物质的量时，不可忽略了铁与氢离子的反应。

8．

（1）实验室制氯气的尾气处理用_____溶液吸收，其化学反应方程式为_____。

（2）向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液，现象是先产生白色沉淀，其反应的离子方程式为_____，后白色沉淀又溶解消失，其反应的离子方程式为_____。

（3）在含有0.2mol的硫酸和0.2mol的硝酸的混合溶液200mL中，加入19.2g铜粉，产生的气体成分为_____（填NO或H2），你所选气体在标准状况下的体积为_____L

【答案】NaOH2NaOH+Cl2＝NaCl+NaClO+H2OAl3++3OH﹣＝Al（OH）3↓Al（OH）3+OH﹣＝AlO2﹣+2H2ONO3.36L

（1）实验室用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气；

（2）铝离子和氢氧根反应生成氢氧化铝沉淀，氢氧化铝为两性氢氧化物，溶解于强碱中；

（3）硫酸和硝酸都为稀酸，反应方程式为铜与稀硝酸反应。

（1）实验室用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气，防止污染空气；

氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠、水，反应方程式为：

2NaOH+Cl2＝NaCl+NaClO+H2O，

故答案为：

NaOH；

2NaOH+Cl2＝NaCl+NaClO+H2O；

（2）向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液，现象是先产生白色沉淀，是铝离子和氢氧根反应生成氢氧化铝沉淀，离子方程式为：

Al3++3OH﹣＝Al（OH）3↓；

后白色沉淀又溶解消失，是因为氢氧化铝为两性氢氧化物，溶解于强碱中，生成偏铝酸钠和水，离子方程式为：

Al（OH）3+OH﹣＝AlO2﹣+2H2O，

Al（OH）3+OH﹣＝AlO2﹣+2H2O；

（3）0.2mol的硫酸和0.2mol的硝酸的混合溶液200mL中，硫酸和硝酸都为稀酸，加入19.2g铜粉，且氢离子不足，完全反应，设n（NO）＝x，

x＝0.15mol，V（NO）＝n×

Vm＝0.15×

22.4＝3.36L，故答案为：

NO；

3.36L。

9．钴元素由于其良好的物理化学性质，被广泛应用于生产生活中。

从含钴废料（含CoO、Co2O3、单质Al、Li等）中制取粗CoCl2·

6H2O的流程如下所示。

（1）步骤I中主要发生的化学反应方程式为______。

（2）已知Co2O3具有强氧化性，若步骤II中浸出剂为盐酸，造成的后果是_______。

（3）步骤Ⅲ中①的目的是除去Al3+，写出该步反应的离子方程式______。

（4）若在实验室煅烧CoCO3，所需的硅酸盐质仪器除酒精灯和玻璃棒外，还有______、______（填仪器名称）。

（5）操作①是在HCl氛围中进行的，其步骤是______、_____、过滤、洗涤、干燥。

洗涤过程中可以用工业酒精代替水，其优点是_____。

（6）某同学用标准硝酸银溶液滴定未知浓度的CoCl2溶液，下列可作为指示剂的是____（填选项，忽略亚钴离子的颜色干扰）

A．KClB．KSCNC．K2CrO4D．K2S

已知几种物质在20℃时的颜色及Ksp值如下表

化学式

AgCl

AgSCN

Ag2S

Ag2CrO4

颜色

白色

浅黄色

黑色

红色

Ksp

2.0×

10-10

1.0×

10-12

10-48

【答案】2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑、2Li+2H2O=2LiOH+H2↑会产生有毒气体氯气2Al3++3CO32-+3H2O=2Al（OH）3↓+3CO2↑坩埚泥三角蒸发浓缩冷却结晶减少晶体的溶解损失C

含钴废料（含CoO、Co2O3、单质Al、Li）加入碱液，Al能溶于强碱溶液生成偏铝酸盐和氢气，锂能够被水溶解，过滤得到钴渣和含铝溶液；

钴渣中加入浸出剂得到含有Co2+及微量Li+、Al3+溶液，向该溶液中加入20%碳酸钠溶液调节溶液的pH为4.5-5之间，然后加入NaF，过滤得到铝锂渣和滤液，滤液中加入30%碳酸钠溶液调节溶液的pH为8-8.5，得到CoCO3沉淀，煅烧碳酸钴得到CoO，CoO与盐酸反应生成CoCl2，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤分离出CoCl2·

6H2O结晶水合物，据此分析解答。

（1）步骤I中Al能溶于强碱溶液生成偏铝酸盐和氢气，锂能够被水溶解，发生的主要化学反应方程式有2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑、2Li+2H2O=2LiOH+H2↑，故答案为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑、2Li+2H2O=2LiOH+H2↑；

（2）Co2O3具有强氧化性，若步骤II中浸出剂为盐酸，盐酸中的氯元素可能被氧化生成氯气，污染环境，故答案为会产生有毒气体氯气（或生成氯气，污染环境）；

（3）步骤Ⅲ中①的目的是除去Al3+，与加入的碳酸钠能够发生双水解反应，反应的离子方程式为2Al3++3CO32-+3H2O=2Al（OH）3↓+3CO2↑，故答案为2Al3++3CO32-+3H2O=2Al（OH）3↓+3CO2↑；

（4）实验室煅烧CoCO3需要在坩埚中进行，所需的硅酸盐质仪器除酒精灯和玻璃棒外，还有坩埚、泥三角，故答案为坩埚；

泥三角；

（5）CoCl2能够水解，生成的氯化氢容易挥发，因此操作①是需要在HCl氛围中进行，从CoCl2溶液中获得CoCl2·

6H2O晶体，需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。

洗涤过程中可以用工业酒精代替水，减少晶体的溶解损失，且酒精更加容易挥发，便于晶体干燥，故答案为蒸发浓缩、冷却结晶；

减少晶体的溶解损失；

（6）某同学用标准硝酸银溶液滴定未知浓度的CoCl2溶液，根据几种物质在20℃时的颜色及Ksp值，滴定过程中需要有明显的现象，应该选用K2CrO4为指示剂，故答案为C。

10．钴元素由于其良好的物理化学性质，被广泛应用于生产生活中。

利用含钴废料（含CoO、Co2O3、金属Al、Li等）制取CoCl2·

6H2O的流程图如图所示

（1）写出步骤I中主要反应的化学方程式_______。

（2）步骤II中可用盐酸代替H2SO4与H2O2的混合液，但缺点是___________。

（3）步骤III①中Na2CO3溶液的作用是__________。

（4）若在实验室煅烧CaCO3，所需硅酸盐材质的仪器除酒精灯和玻璃棒外，还有______（填仪器名称）。

（5）操作①的步骤是______、________、过滤、洗涤、干燥。

洗涤过程中可以用乙醇和水的混合液代替水的优点是_______。

（6）CoCl2•6H2O晶体受热易分解，取119g该晶体加热至某一温度，得到CoCl2•xH2O晶体83g，则x=_____。

【答案】2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑、2Li+2H2O=2LiOH+H2↑氧化产物为氯气会污染环境调节pH除去Al3+，坩埚、泥三角蒸发浓缩冷却结晶减少晶体的溶解损失2

含钴废料（含CoO、Co2O3、单质Al、Li等）加入烧碱溶液溶解，得到含铝溶液，过滤除去滤液，得到含钴的滤渣，加入浸出剂浸取钴，得到含有Co2+、Al3+、Li+的溶液，加入碳酸钠溶液调节pH4.5～5沉淀Al3+：

2Al3++3CO32-+2H2O=2Al（OH）3↓+3CO2↑，再加入NaF沉淀Li+，之后过滤，向滤液中加碳酸钠调节pH至8～8.5，沉淀Co2+，得到CoCO3，灼烧CoCO3得到CoO，用稀盐酸溶解得到CoCl2溶液，将溶液在HCl氛围中，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到CoCl2•6H2O，以此解答该题。

（1）步骤I为含钴废料（含CoO、Co2O3、单质Al、Li等）与NaOH溶液混合，Al与NaOH溶液反应，Li与水反应，反应分别为：

2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H