备战高考化学一模试题分类汇编铝及其化合物推断题综合含详细答案Word格式文档下载.docx

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2．铬鞣剂[Cr（OH）SO4]可用于提高皮革的耐曲折强度。

一种以铬渣（含Cr2O3及少量Fe2O3、CaO、Al2O3、SiO2等杂质）为原料制备Cr（OH）SO4的工艺流程如图：

回答下列问题：

（1）“焙烧”时，Cr2O3转化为Na2CrO4的化学方程式为__。

（2）“水浸”过程中，物料的粒度（颗粒大小）对铬残余量的影响如图所示，则最佳反应条件为__。

（3）“滤渣1”中有一种成分为铁铝酸四钙（Ca4Fe2Al2O10），是制造水泥的原料之一，用氧化物的形式表示其化学式__。

（4）“滤渣2”主要成分为Al（OH）3和__（填化学式），“过滤2”后，将溶液pH调至a，a__6.5（填“小于”或“大于”），目的是__（用离子方程式表示）。

（5）已知CH3OH在酸性条件下可被氧化生成CO2，写出Na2Cr2O7与CH3OH反应生成Cr（OH）SO4的化学方程式__。

（6）某厂用m1kg的铬渣（含Cr2O340%）制备Cr（OH）SO4，最终得到产品m2kg，则产率为__。

【答案】2Cr2O3+4Na2CO3+3O2

4Na2CrO4+4CO2物质的粒度为60目时4CaO·

Fe2O3·

Al2O3H2SiO3小于2CrO42-+2H+

Cr2O72-+H2ONa2Cr2O7+CH3OH+3H2SO4=2Cr（OH）SO4+CO2+Na2SO4+4H2O

以铬渣（含Cr2O3及少量Fe2O3、CaO、Al2O3、SiO2等杂质）为原料制备Cr（OH）SO4，先加入碳酸钠、通入空气进行焙烧，再经过水浸、过滤除去固体杂质Fe2O3，调pH除去杂质氢氧化铝和氢氧化铁，最后通过氧化还原反应生成目标产物Cr（OH）SO4。

（1）“焙烧”时，Cr2O3转化为Na2CrO4，Cr元素的化合价升高，反应为氧化还原反应，还需氧化剂O2，根据电子守恒配平方程式为2Cr2O3+4Na2CO3+3O2

4Na2CrO4+4CO2。

（2）根据图示可知，当物质的粒度为60目时，铬的残余量最少，故最佳反应条件为物质的粒度为60目时。

（3）铁铝酸四钙（Ca4Fe2Al2O10），用氧化物的形式表示其化学式为4CaO·

Al2O3。

（4）步骤过滤1后溶液中存在偏铝酸钠和硅酸钠等杂质，调节pH使其转化为沉淀Al（OH）3和H2SiO3，故滤渣2主要成分为Al（OH）3和H2SiO3。

“过滤2”后，将溶液pH调至a，是为将2CrO42-转化为Cr2O72-，酸性条件下可以实现转化，故a小于6.5实现2CrO42-+2H+

Cr2O72-+H2O的转化。

（5）根据条件CH3OH在酸性条件下可被氧化生成CO2，Na2Cr2O7与CH3OH反应生成Cr（OH）SO4为氧化还原反应，其中碳元素、铬元素的化合价发生改变，根据电子守恒得化学反应方程式为Na2Cr2O7+CH3OH+3H2SO4=2Cr（OH）SO4+CO2+Na2SO4+4H2O。

（6）最终得到产品Cr（OH）SO4m2kg，其中铬元素的含量为

kg，原料中铬元素的含量为

，则产率为

。

3．将铁、铝的混合物进行如下实验：

（1）操作X的名称是________。

（2）气体A是________（填化学式）。

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

（4）溶液B中的阴离子除OH－外还有________（填离子符号，下同），溶液D中存在的金属离子为________。

（5）加入足量NaOH溶液时发生反应的离子方程式为___________；

加入稀盐酸发生反应的离子方程式为_________。

（6）向溶液D中加入NaOH溶液，观察到产生的白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，请写出沉淀转化的化学方程式：

___________。

【答案】过滤H2还原剂AlO2-Fe2＋2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2-＋3H2↑Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑4Fe（OH）2＋O2＋2H2O=4Fe（OH）3

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，故答案为：

过滤；

（2）根据上述分析可知，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，故答案为：

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，故答案为：

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+，故答案为：

AlO2-；

Fe2+；

（5）加入足量NaOH溶液时，Al与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，加入稀盐酸，Fe与稀盐酸反应生成氢气和氯化亚铁，发生反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑，故答案为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；

Fe+2H+=Fe2++H2↑；

（6）溶液D为FeCl2，向溶液D加入NaOH溶液，观察到产生的白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，其中沉淀转化的化学方程式为4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，故答案为4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3。

【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。

4．现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙及物质D、E、F、G、H，它们之间能发生如下反应（图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出）。

请根据以上信息回答下列问题：

（1）写出下列物质的化学式：

A_____________、B___________、C______________、F_____________、H____________、乙______________

（2）写出下列反应化学方程式：

反应①_________________________________________________

反应⑤_________________________________________________

反应⑥_________________________________________________

【答案】NaAlFeFeCl2Fe（OH）3Cl22Na+2H2O=2NaOH+H2↑2FeCl2+Cl2=2FeCl3FeCl3+3NaOH=Fe（OH）3↓+3NaCl

金属单质A的焰色为黄色，则A为Na；

反应①为Na与水反应生成NaOH和H2，则物质D为NaOH，气体为H2；

金属B与NaOH反应生成H2，则金属B为Al；

黄绿色气体为Cl2，反应②为H2与Cl2化合成HCl，则气体丙为HCl，物质E为盐酸；

金属C与盐酸反应生成F，F与Cl2反应生成物质G，G与NaOH反应得红棕色沉淀，则金属C为Fe，F为FeCl2，G为FeCl3；

（1）A、B、C、F、H、乙的化学式依次为Na、Al、Fe、FeCl2、Fe（OH）3、Cl2。

（2）反应①的化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；

反应⑤的化学方程式为Cl2+2FeCl2=2FeCl3；

反应⑥的化学方程式为FeCl3+3NaOH=Fe（OH）3↓+3NaCl。

5．铝土矿的主要成分是Al2O3，含有杂质SiO2、Fe2O3、MgO。

工业上从铝土矿中提取铝可采用如下工艺流程：

请回答下列问题：

（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

6．A、B、C、D、E、F、G、H为八种短周期主族元素，原子序数依次增大。

A、F的最外层电子数分别等于各自的电子层数，其中A的单质在常温下为气体。

C与B、H在元素周期表中处于相邻位置，这三种元素原子的最外层电子数之和为17。

D与F同周期。

G的单质常用作半导体材料。

请回答：

（1）C和H分别与A形成的简单化合物沸点较高的是________（填化学式），理由是_____________。

（2）C、E形成的简单离子半径大小：

r（C）______r（E）（填>

、<

或=）

（3）请写出F最高价氧化物对应的水化物在水溶液中的电离方程式______________。

（4）B与G形成的化合物常用于做耐高温材料，工业可用碳热还原法制取：

将G的氧化物与B的单质在1400℃条件下和足量的碳反应，请写出化学反应方程式_____________。

【答案】H2OH2O分子间存在氢键>

H++AlO2-+H2O

Al（OH）3

Al3++3OH-3SiO2+6C+2N2

Si3N4+6CO

A、B、C、D、E、F、G、H为八种短周期主族元素，原子序数依次增大。

A、F的最外层电子数分别等于各自的电子层数，其中A的单质在常温下为气体，则A为H；

G的单质常用作半导体材料，G为Si，结合原子序数可知F为Al；

C与B、H在元素周期表中处于相邻位置，这三种元素原子的最外层电子数之和为17，17÷

3=5…2，B为N、C为O、H为S，D与F同周期，位于第三周期，D为Na、E为Mg，以此来解答。

由上述分析可知，A为H、B为N、C为O、D为Na、E为Mg、F为Al、G为Si、H为S。

（1）C和H分别与A形成的简单化合物分别是H2O、H2S，其中沸点较高的是H2O，原因是H2O分子间存在氢键，增加了分子之间的吸引力；

（2）O2-、Mg2+核外电子排布相同。

具有相同电子排布的离子中，原子序数大的离子半径小，则C、E形成的简单离子半径大小：

r（C）>

r（E）；

（3）F最高价氧化物对应的水化物Al（OH）3是两性氢氧化物，在水溶液中存在酸式电离和碱式电离，电离方程式为H++AlO2-+H2O

Al3++3OH-；

（4）将G的氧化物与B的单质在1400℃条件下和足量的碳反应，其化学反应方程式为3SiO2+6C+2N2

Si3N4+6CO。

本题考查元素及化合物的推断及物质性质的方程式表示。

把握原子结构、元素的位置、质子数关系来推断元素为解答的关键，注意元素化合物知识的应用，题目侧重考查学生的分析与应用能力。

7．短周期主族元素A、B、C、D、E、G的原子序数依次增大，在元素周期表中A的原子半径最小（稀有气体元素除外），B与C相邻且C的最外层电子数是次外层的3倍，C、D的最外层电子数之和与G的最外层电子数相等，E是地壳中含量最多的金属元素。

（1）C在元素周期表中的位置是__________；

由C和D组成既含离子键又含共价键的化合物的电子式__________。

（2）分别由C、D、E、G元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序为__________（用相应的离子符号表示）。

（3）写出实验室中制备G元素的单质的离子方程式______________________________

（4）E单质能写D的最高价氧化物的水化物浓溶液反应放出氢气，反应的离子方程式是：

__________由上述六种元素中的三种组成的某种盐，是漂白液的主要成分，将该盐溶液滴入硫酸酸化的KI淀粉溶液中，溶液变为蓝色，则反应的化学方程式为________________________________________.

【答案】第二周期第ⅥA族

ClO-+2I-+2H+=Cl-+I2+2H2O

短周期主族元素A、B、C、D、E、G原子序数依次增大，A是元素周期表中原子半径最小的元素，则A为H元素；

C的最外层电子数是次外层的3倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，故C为O元素；

B与C相邻，且B的原子序数较小，故B为N元素；

E是地壳中含量最多的金属元素，则E为Al；

C（氧）、D的最外层电子数之和与G的最外层电子数相等，则D原子最外层电子数为1、G原子最外层电子数为7，结合原子序数可知D为Na、G为Cl。

（1）C为氧元素，在元素周期表中的位置是二周期第VIA族；

C和D组成既含离子键又含共价键的化合物为Na2O2，电子式为

（2）C、D、E、G分别为O、Na、Al、Cl，电子层数越多离子半径越大，电子层数相同核电荷数越小半径越大，则简单离子由大到小的顺序为

（3）实验室利用二氧化锰和浓盐酸共热制备氯气，离子方程式为：

（4）Al单质可以和NaOH溶液反应生成氢气和偏铝酸钠，离子方程式为

漂白液的主要成分为NaClO，具有强氧化性，根据现象可知将碘离子氧化成碘单质，根据电子守恒和元素守恒可知方程式为ClO-+2I-+2H+=Cl-+I2+2H2O。

8．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+

（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+。

9．钠、铝、铁是三种重要的金属。

（1）钠元素的金属性比铝___（填“强”或“弱”）。

三种金属对应的氢氧化物中，具有两性的物质是__（填化学式）。

（2）将一小块金属钠投入水中，发生反应的离子方程式为__；

可观察到的实验现象是__（填序号）。

A．钠沉到水底B．钠熔成小球

C．小球四处游动D．钠无变化

（3）Fe与Cl2在一定条件下反应，所得产物的化学式是__。

将该产物溶于水配成溶液，分装在两支试管中。

①若向其中一支试管中滴加KSCN溶液，则溶液变成___色。

②向另一支试管中滴加NaOH溶液，反应的离子方程式是___。

（4）Na2O2可作为呼吸面具中的供氧剂，其供氧时主要反应的化学方程式为：

__。

（5）在AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，观察到的现象是___。

【答案】强Al（OH）32Na＋2H2O=2Na＋＋2OH-＋H2↑BCFeCl3红Fe3＋＋3OH-=Fe（OH）3↓2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2、2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑先生成白色沉淀，然后白色沉淀消失

（1）金属钠与铝处于同周期，金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应的水化物碱性逐渐减弱；

（2）金属钠与水反应，生成氢氧化钠和氢气；

由于钠的密度小于水的密度，因此钠浮在水面上；

反应放热，因此钠熔化成光亮的小球；

反应放出气体，因此钠四处游动；

最终金属钠完全溶解；

（3）Fe在Cl2燃烧，生成FeCl3，将FeCl3溶于水后，溶液中存在大量的Fe3+，滴加KSCN溶液后，溶液变为血红色；

滴加氢氧化钠溶液后生成红褐色沉淀；

（4）Na2O2可作为呼吸面具中的供氧剂，可与CO2和H2O反应；

（5）在AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液，生成白色沉淀Al（OH）3，当NaOH溶液过量时，沉淀逐渐溶解，最终完全消失。

（1）钠元素的金属性比铝强；

钠、铝、铁三种金属对应的氢氧化物中具有两性的物质是Al（OH）3；

（2）钠和冷水反应，生成氢氧化钠和氢气，离子方程式为：

2Na＋2H2O=2Na+＋2OH-＋H2↑；

最终金属钠完全溶解，因此金属钠与水反应的实验中，可观察到的实验现象是钠熔成小球、小球四处游动，答案选BC；

滴加氢氧化钠溶液后生成红褐色沉淀，离子方程式为：

Fe3＋＋3OH-=Fe（OH）3↓；

（4）Na2O2可作为呼吸面具中的供氧剂，可与CO2和H2O反应，反应方程式为：

2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2、2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑；

10．明矾在日常生活中用途非常广泛。

用废铝灰（含Al、Al2O3、Fe、Fe2O3、FeO等）为原料制取明矾的工艺流程如下图。

已知：

Fe3＋开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH为1.9～3.7。

（1）明矾净水的原理是_______________________（用离子方程式表示）。

（2）“酸溶”时，Al2O3溶解的化学方程式为______________________。

（3）“氧化”时，发生反应的离子方程式为_______________。

（4）“步骤①”的目的是______；

“滤渣2”经碱洗、水洗、干燥和煅烧，得到的产品的名称是_____（填俗称）。

（5）“步骤②”包含的操作有_________、__________、过滤及干燥。

【答案】Al3++3H2O⇌Al（OH）3（胶体）+3H+Al2O3+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2O2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O调节溶液pH，使沉淀完全铁红蒸发浓缩冷却结晶

废铝灰（含Al、Al2O3、Fe、Fe2O3、FeO等）加入足量稀硫酸进行酸浸溶解并过滤，得到含有Al3+、Fe2+、Fe3+、SO42-的酸性滤液，滤渣1为不与硫酸反应的杂质，向滤液中加入双氧水将滤液中的Fe2+氧化为Fe3+，由于Fe（OH）3比Al（OH）3更难溶，向氧化后的滤液中加入Al（OH）3，Fe3+转化为更难溶的Fe（OH）3沉淀，过滤后得到含有Al3+、SO42-的滤液，滤渣2为Fe（OH）3，向滤液中加入K2SO4制得产品溶液，对溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥最终得到产品硫酸铝钾的