高考化学铝及其化合物推断题的综合题试题附答案解析Word文档下载推荐.docx

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（2）氧化铁和铝在高温的条件下生成氧化铝和铁；

（3）粗铝含有一定量的金属钠和氢气，钠、铝和氯气反应生成了氯化钠和氯化铝，氢气和氯气发生反应生成氯化氢，以及NaCl熔点为801℃；

AlCl3在181℃升华，在结合物质之间的反应来分析；

（4）酸性气体能和强碱反应，用烧碱来处理尾气；

（5）电镀池中镀件金属作阳极，金属发生氧化反应；

根据氯化铝在在181℃升华；

根据水浴的最高温度为100℃，油浴的温度大于100℃，且受热均匀；

（6）根据氧化铝的性质来回答。

【详解】

（1）氧化铝的熔点高，为降低其熔点，常加入冰晶石；

（2）氧化铁和铝在高温的条件下生成氧化铝和铁：

2Al＋Fe2O3

2Al2O3＋2Fe；

（3）粗铝含有一定量的金属钠和氢气，钠、铝和氯气反应生成了氯化钠和氯化铝，氢气和氯气发生反应生成氯化氢，其中氯化钠熔点为801℃，较高，是固态杂质随气泡上浮，气泡的主要成分有Cl2、HCl、AlCl3；

（4）A中有氯气以及氯化氢，均能和烧碱反应，用于尾气处理，实质为：

Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，H++OH-=H2O；

（5）电镀池中镀件金属铝作阳极，金属铝失电子发生氧化反应；

氯化铝在在181℃升华，所以电镀选择在170℃下进行；

水浴的最高温度为100℃，油浴的温度大于100℃，且受热均匀，所以控制温度在170℃下进行的方式最好是油浴，故选：

b；

（6）铝金属表面形成的致密氧化铝膜具有保护作用，致密的氧化膜能隔绝钢材与空气中的O2、CO2和H2O等接触，使电化学腐蚀和化学腐蚀不能发生。

2．已知A、B、C、D是中学化学的常见物质，且A、B、C均含有同一种元素。

在一定条件下它们之间的相互转化关系如图所示（部分反应中的H2O已略去）。

请回答下列问题：

（1）若A可用于自来水消毒，D是生产、生活中用量最大、用途最广的金属单质，加热蒸干B的溶液不能得到B。

则B的化学式为__。

（2）若D是氯碱工业的主要产品之一，B有两性，则反应②的离子方程式是__。

（3）若A、C、D都是常见气体，C是导致酸雨的主要气体，则反应③的化学方程式为___。

（4）若A的焰色反应呈黄色，D为二氧化碳，则反应②的离子方程式是___。

【答案】FeCl3Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O2H2S+SO2═3S+2H2OCO32-+CO2+H2O═2HCO3-

（1）D是生产、生活中用量最大、用途最广的金属单质，则D是铁，A可用于自来水消毒，A为Cl2；

（2）若D是氯碱工业的主要产品之一，B有两性，D为NaOH、B为Al（OH）3；

（3）C是形成酸雨的主要气体，则A为H2S、D为O2、B为S、C为SO2；

（4）若A的焰色反应呈黄色，说明A中含有Na元素，且A、B、C均含有同一种元素据此分析。

（1）D是生产、生活中用量最大、用途最广的金属单质，则D是铁，A可用于自来水消毒，由转化关系可知，A为Cl2、B为FeCl3、C为FeCl2；

（2）若D是氯碱工业的主要产品之一，B有两性，由转化关系可知，A为铝盐、D为NaOH、B为Al（OH）3、C为NaAlO2，反应②为氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式是：

Al（OH）3+OH−=AlO2−+2H2O；

（3）若A、C、D都是常见气体，C是形成酸雨的主要气体，则A为H2S、D为O2、B为S、C为SO2，反应③为硫化氢与二氧化硫反应生成硫和水，反应的化学方程式为：

2H2S+SO2═3S+2H2O；

（4）若A的焰色反应呈黄色，D为二氧化碳，由转化关系可知，A为NaOH、B为Na2CO3、C为NaHCO3，反应②为碳酸钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸氢钠，反应的的离子方程式是：

CO32−+CO2+H2O═2HCO3−。

3．某混合物A，含有KAl（SO4）2、Al2O3和Fe2O3，在一定条件下可实现如图所示的物质之间的变化：

据此回答下列问题：

（1）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是__。

（2）根据上述框图反应关系，写出下列B、C、D、E所含物质的化学式

固体B__；

沉淀C__；

沉淀D__；

溶液E___。

（3）写出①、②、③、④四个反应的化学方程式或离子方程式

①__；

②___；

③___；

④__。

【答案】过滤Al2O3Al2O3、Fe2O3Fe2O3K2SO4、（NH4）2SO4Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2OAl3+＋3NH3·

H2O=Al（OH）3↓＋3NH4+NaAlO2＋HCl＋H2O=Al（OH）3↓＋NaCl2Al（OH）3

Al2O3＋3H2O

KAl（SO4）2溶于水，Al2O3和Fe2O3均不溶于水，混合物A加水溶解后，溶液中是KAl（SO4）2，沉淀C为Al2O3和Fe2O3；

由转化关系图可知，向沉淀C中加NaOH溶液，Fe2O3不反应，沉淀D为Fe2O3，Al2O3可与NaOH溶液反应生成NaAlO2，向NaAlO2溶液中通入CO2可得Al（OH）3沉淀，Al（OH）3受热分解生成固体B为Al2O3；

向溶液中加过量氨水，溶液与过量氨水反应，Al3+被沉淀，得到氢氧化铝沉淀，溶液中E为K2SO4、（NH4）2SO4，经过蒸发、结晶，得到K2SO4和（NH4）2SO4，然后结合物质的性质及化学用语来解答。

（1）溶液和沉淀的分离利用过滤；

（2）由上述分析可知B为Al2O3，C为Al2O3、Fe2O3，D为Fe2O3 

溶液E为K2SO4、（NH4）2SO4；

（3）反应①为Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；

反应②为Al3++3NH3∙H2O=Al（OH）3↓+3NH4+；

反应③为NaAlO2＋HCl＋H2O=Al（OH）3↓＋NaCl；

反应④为2Al（OH）3

Al2O3＋3H2O。

4．已知A是由两种阳离子和一种阴离子组成的盐，且常用作净水剂，B是一种常见的两性氢氧化物。

试根据下列转化关系回答有关问题：

（1）试判断：

B为___，F为___；

（2）写出沉淀B与盐酸反应的离子方程式___；

（3）根据上述关系写出盐A的化学式___。

【答案】氢氧化铝或Al（OH）3硫酸钡或BaSO4Al（OH）3+3H+=Al3++3H2OKAl（SO4）2或K2SO4﹒Al2（SO4）3

已知A是由两种阳离子和一种阴离子组成的盐，且常用作净水剂，透过蓝色鈷玻璃观察时焰色反应呈紫色，该溶液中含有K+，故A是KAl（SO4）2；

向溶液A中加入氨水，Al3+会发生反应：

Al3＋＋3NH3·

H2O==Al（OH）3↓+3NH4+，产生白色沉淀B是Al（OH）3，溶液C是（NH4）2SO4；

Al（OH）3是两性氢氧化物，可以与强酸HCl发生反应：

Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O，产生的溶液E是AlCl3；

也可以与强碱NaOH发生反应：

Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O，得到的溶液D是NaAlO2；

向溶液C中加入Ba（NO3）2溶液，发生复分解反应产生BaSO4白色沉淀，该物质既不溶于水，也不溶于酸，所以沉淀F是BaSO4。

（1）通过分析可知，B为Al（OH）3，F为BaSO4，故答案为：

氢氧化铝；

硫酸钡或BaSO4；

（2）B是Al（OH）3，与盐酸反应的离子方程式是：

Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O，故答案为：

Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O；

（3）根据上述关系写出盐A是KAl（SO4）2，故答案为：

KAl（SO4）2或K2SO4﹒Al2（SO4）3。

5．工业上用某矿渣（含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2）提取铜的操作流程如图（金属单质E可由滤液C制取）：

已知：

Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O

（1）固体混合物B的成分是_____。

它与NaOH溶液反应的离子方程式为_____。

（2）滤液A中铁元素的存在形式为_____（填离子符号），生成该离子与Fe元素有关的离子反应方程式为_____。

要检验该铁元素的离子的实验_____

（3）在滤液C中通入足量CO2的离子方程式为_____

（4）金属单质E从固体混合物F中置换出Cu的化学方程式为_____

【答案】SiO2和CuSiO2+2OH-=SiO32-+H2OFe2+Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+取少量溶液于试管中，滴加KSCN，溶液不变红，再加入氯水，溶液变为血红色，则有Fe2+OH-+CO2=HCO3-；

AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-2Al+3CuO高温Al2O3+3Cu

氧化亚铜与盐酸反应生成铜和铜离子，二氧化硅与盐酸不反应，氧化铁与盐酸反应生成Fe3+，铁离子与铜反应生成亚铁离子，固体为二氧化硅和铜，滤液中含有铜离子、亚铁离子、铝离子，加入足量的氢氧化钠溶液，滤液C中含有偏铝酸根离子，金属E为铝，固体D为氢氧化铜和氢氧化铁的混合物，在空气中灼烧，F为氧化铜和氧化铁的混合物，粗铜为铜、铝、铁的混合物，经过电解可得到纯铜。

（1）固体混合物B的成分是SiO2和Cu。

它与NaOH溶液即二氧化硅与氢氧化钠反应，反应的离子方程式为SiO2+2OH-=SiO32-+H2O。

（2）氧化亚铜与盐酸反应生成铜单质和铜离子，氧化铁与盐酸反应生成铁离子，与铜反应生成亚铁离子，有铜剩余，故铁离子完全转化为亚铁离子，滤液A中铁元素的存在形式为Fe2+，生成该离子与Fe元素有关的离子反应方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。

要检验该铁元素的离子的实验为取少量溶液于试管中，滴加KSCN，溶液不变红，再加入氯水，溶液变为血红色，则有Fe2+。

（3）在滤液C中含有偏铝酸钠和氢氧化钠，通入足量CO2的离子方程式为OH-+CO2=HCO3-；

AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-。

（4）金属单质E为铝，从固体混合物F为氧化铜和氧化铁的混合物，置换出Cu的化学方程式为铝热反应，2Al+3CuO高温Al2O3+3Cu。

6．在高温下，Al与Fe2O3发生铝热反应后得到的固体混合物中主要含有Al2O3、Fe，还含有少量Fe2O3。

从该样品中固体混合物分离出Al2O3，并回收Fe和Fe2O3的流程如下：

NaAlO2+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+NaHCO3

回答下列问题：

（1）固体①的成分是__________。

溶液②的溶质是____________。

（2）加入过量NaOH溶液时，发生反应的离子方程式是__________。

（3）白色固体②与NaOH溶液反应的离子方程式是__________。

【答案】Fe和Fe2O3NaHCO3Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2OAl（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O

固体混合物加过量NaOH溶液得到溶液①为NaAlO2和NaOH的混合溶液，固体①为Fe和Fe2O3，溶液①通过过量CO2得到溶液②为NaHCO3溶液，固体②为Al（OH）3沉淀，以此答题。

固体混合物加过量NaOH溶液得到溶液①为NaAlO2和NaOH的混合溶液，固体①为Fe和Fe2O3，溶液①通过过量CO2得到溶液②为NaHCO3溶液，固体②为Al（OH）3沉淀，Al（OH）3受热分解得到Al2O3。

（1）固体①的成分是Fe和Fe2O3；

溶液②的溶质NaHCO3，故答案为：

Fe和Fe2O3；

NaHCO3；

（2）加入过量NaOH溶液时，发生反应的离子方程式是

，故答案为：

；

（3）白色固体②为Al（OH）3与NaOH溶液反应的离子方程式是

。

7．近两年来无人驾驶汽车的大热使得激光雷达成为人们关注的焦点，激光雷达的核心部件需要一种氮化铝（A1N）导热陶瓷片。

下图是从铝土矿（主要成分为A12O3,还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质）中提取A12O3并生产A1N的工艺流程：

（1）“溶解”时，已知溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠可发生反应：

2Na2SiO3+2NaA1O2+2H2O===Na2Al2Si2O8↓+4NaOH。

赤泥的主要成分除了生成的Na2Al2Si2O8还有________（写出化学式），Na2Al2Si2O8用氧化物的形式表示为______________________________________________________。

（2）“酸化”时通入过量CO2与NaA1O2反应生成NaHCO3和另一种白色沉淀，试写出该反应的化学方程式________________________________；

实验室过滤需用到的玻璃仪器有烧杯、_____________________、玻璃棒。

（3）“还原”时，炭黑在高温下被氧化为CO,反应的化学方程式为_____________；

（4）已知：

AlN+NaOH+H2O===NaA1O2+NH3↑。

现取氮化铝样品5.0g（假设杂质只含有炭黑）加到100mL1.0mol•L-1的NaOH溶液中恰好反应完，则该样品中A1N的质量分数为___________________。

【答案】Fe2O3Na2O•Al2O3•2SiO2NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al（OH）3↓＋NaHCO3漏斗Al2O3＋N2＋3C

2AlN＋3CO↑82%

铝土矿（主要成分为A12O3,还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质），铝土矿中加入氢氧化钠溶液，SiO2和A12O3溶于氢氧化钠溶液，溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠发生反应：

2Na2SiO3+2NaA1O2+2H2O===Na2Al2Si2O8↓+4NaOH，氧化铁不溶于氢氧化钠溶液，所以过滤得到的赤泥为Fe2O3、Na2Al2Si2O8，滤液主要为偏铝酸钠溶液，偏铝酸钠溶液中通入过量的二氧化碳酸化得到的沉淀为氢氧化铝，过滤得到的滤液主要为NaHCO3溶液，氢氧化铝灼烧得到氧化铝，氧化铝、碳黑、氮气在高温下生成氮化铝，同时碳被氧化为CO，据此解答此题。

（1）氧化铁与氢氧化钠不反应，则赤泥的主要成分为Fe2O3、Na2Al2Si2O8，Na2Al2Si2O8用氧化物的形式表示为Na2O•Al2O3•2SiO2；

答案为：

Fe2O3；

Na2O•Al2O3•2SiO2；

（2）“酸化”时通入过量CO2与NaA1O2反应生成Al（OH）3，反应的化学方程式为：

NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al（OH）3↓＋NaHCO3；

实验室过滤需用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒；

漏斗；

（3）氧化铝、碳黑、氮气在高温下生成氮化铝，同时碳黑被氧化为CO，反应的化学方程式为：

Al2O3＋N2＋3C

2AlN＋3CO↑；

（4）加到100mL1.0mol•L-1的NaOH溶液中恰好反应完，则n（NaOH）=0.1L⨯1.0mol/L=0.1mol，根据反应AlN+NaOH+H2O===NaA1O2+NH3↑可知，n（AlN）=n（NaOH）=0.1mol，所以AlN的质量分数为：

；

82%；

8．磷酸铝（AlPO4）是一种用途广泛的材料，在建筑、耐火材料、化工等方面具有广泛的应用前景。

以磷硅渣（主要成分为Ca3（PO4）2、Al2O3、SiO2和V2O5等）为原料制备磷酸铝的工艺流程如图所示：

（1）酸浸液中含磷元素的主要粒子是_____（填化学式，下同），浸渣中的主要化学成分是_____。

（2）生石灰除了调节pH外，另一作用是_____。

（3）滤液中钒元素以V3O93-形式存在，V3O93-易水解为[VO3（OH）]2-，该水解反应的离子方程式为_____。

（4）碱浸时，粗磷酸铝转化为可溶性溶质，则可溶性溶质分别是_____（填化学式）。

（5）实验测得pH、反应温度与时间对碱浸时固相中P、Al含量的影响如图所示：

则最优反应条件是_____。

（6）固相反应制备磷酸铝的方法之一是在900℃的焙烧炉内加热磷酸二氢铵与氧化铝混合物，写出该反应的化学方程式：

_____。

【答案】H3PO4SiO2、CaSO4除去过量的SO42-V3O93-+3H2O⇌3[VO3（OH）]2-＋3H+Na[Al（OH）4]、Na3PO4pH=12、温度为80℃、时间为1hAl2O3＋2NH4H2PO4

2AlPO4＋2NH3↑＋3H2O

磷硅渣的主要成分为Ca3（PO4）2、Al2O3、SiO2和V2O5等，加浓硫酸分离出滤渣为SiO2、CaSO4，酸浸液中加CaO可调节pH且除去过量硫酸根离子，滤渣1为CaSO4，滤液中钒元素以V3O93-形式存在，加NaOH分离出Na2[VO3（OH）]，再加NaOH时粗磷酸铝溶解生成可溶性溶质为NaAlO2、Na3PO4，由图可知，pH＝12、温度为80℃、时间为1h时碱浸时固相中P、Al含量w%小，为最优反应条件，然后过滤分离出AlPO4；

（1）SiO2为酸性氧化物，不与硫酸反应；

CaSO4微溶于水，据此回答；

（2）加浓硫酸引人过量的硫酸根离子，CaSO4微溶于水，据此回答；

（3）滤液中钒元素以V3O93-形式存在，V3O93-易水解为[VO3（OH）]2−；

（4）加NaOH时粗磷酸铝溶解生成可溶性溶质为NaAlO2、Na3PO4；

（5）在pH、反应温度与时间对碱浸时固相中P、Al含量的影响如图中，寻找碱浸时固相中P、Al含量w%小时就为最优反应条件；

（6）加热磷酸二氢铵与氧化铝混合物生成AlPO4、NH3和H2O。

（1）酸浸中磷元素主要转化为H3PO4，该反应的化学方程式为Ca3（PO4）2＋3H2SO4＝3CaSO4＋2H3PO4，磷硅渣的主要成分为Ca3（PO4）2、Al2O3、SiO2和V2O5等，加浓硫酸分离出滤渣为SiO2、CaSO4；

（2）生石灰除了调节pH外，另一作用是除去过量的硫酸根离子；

（3）滤液中钒元素以V3O93-形式存在，V3O93-易水解为[VO3（OH）]2−，该水解反应的离子方程式为V3O93-+3H2O⇌3[VO3（OH）]2-＋3H+；

（4）碱浸时，粗磷酸铝转化为可溶性溶质，则可溶性溶质分别是Na[Al（OH）4]、Na3PO4；

（5）由图可知，pH＝12、温度为80℃、时间为1h时碱浸时固相中P、Al含量w%小，为最优反应条件；

（6）加热磷酸二氢铵与氧化铝混合物生成AlPO4、NH3和H2O，化学方程式为：

Al2O3＋2NH4H2PO4

2AlPO4＋2NH3↑＋3H2O.

9．工业上用铝土矿（主要成分为

，还含有杂质

和

）提取氧化铝并冶炼

的操作过程如下：

（1）滤渣A是______，滤渣B是__________。

（2）操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的名称是____________。

（3）生成滤渣C的离子方程式为___________________________________________。

（4）取100mL滤液B，加入200mL1.0

的盐酸时，沉淀量达到最大且质量为11.7g。

则滤液B中

________，

_______

【答案】

（或氢氧化铁）过滤

6.0

铝土矿中加入过量稀硫酸，二氧化硅不与稀硫酸反应形成滤渣A，氧化铁、氧化铝与稀硫酸反应生成铝离子、铁离子，滤液A中有铝离子、铁离子；

滤液A中加入过量的氢氧化钠溶液生成氢氧化铁沉淀和偏铝酸钠。

根据固体D电解生成铝，推知D为氧化铝，C为氢氧化铝。

偏铝酸钠与过量的X生成氢氧化铝，推知X为二氧化碳。

（1）铝土矿中的二氧化硅与稀硫酸不反应，则滤渣A是

（或二氧化硅）；

滤液A中含有铝离子、铁离子，加入过量的氢氧化钠，则滤渣B是

（或氢氧化铁）。

（2）操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ后分为滤渣和滤液，故名称均是过滤。

（3）由于二氧化碳是过量的，则生成滤渣C的离子方程式为

（4）取100mL滤液B，加入200mL

的盐酸时，沉淀量达到最大且质量为11.7g，即氢氧化铝是11.7g，其物质的量是

，根据铝原子守恒可知，滤液B中

根据方程式

可知

消耗氢氧化钠0.6mol，又因为氢氧化钠还会与硫酸等反应，因此最终滤液B中

的浓度大于

10．工业上用铝土矿（主要成分为 

）提取氧化铝作冶炼铝的原料，提取的操作过程如下：

（1）反应1结束后的操作名称为_______。

（2）滤渣的主要成分是___________________。

（3）反应2中通入的过量气体为________

a.二氧化碳b.氨气c.氮气

（4）写出B煅烧生成Al2O3的化学反应方程式：

_______________________。

【答案】过滤氧化铁a2Al（OH）3

Al2O3+3H2O

铝土矿加入氢氧化钠溶液，氧化铝、二氧化硅与氢氧化钠反应，氧化铁不与氢氧化钠反应，过滤，得到滤渣氧化铁，滤液主要是偏铝酸钠和硅酸钠，向滤液中加入氧化钙，得到硅酸钙沉淀，过滤，向滤液中通入二氧化碳得到碳酸氢钙和氢氧化铝，过滤，B为氢氧化铝，再煅烧得到氧化铝。

⑴根据操作后得到滤液和滤渣说明反应1结束后的操作名称为过滤；

故答案为：

过滤。

⑵氧化铁不与氢氧化钠反应，因此滤渣的主要成分是氧化铁；