化学培优铝及其化合物推断题辅导专题训练附详细答案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．（某混合物甲中含有明矾[KAl（SO4）2·

12H2O]、Al2O3和Fe2O3。

在一定条件下由甲可实现如图所示的物质之间的转化：

请回答下列问题：

（1）写出A、B的化学式：

A___，B___。

（2）试剂a最好选用下列试剂中的（______）

A．NaOH溶液B．稀盐酸C．二氧化碳D．氨水

写出相应的离子方程式___。

（3）写出反应②（生成溶液C和沉淀）的离子方程式___。

（4）固体D可以作为复合性的化学肥料，D中所含物质的化学式为___。

【答案】Fe2O3Al2O3DAl3++3NH3·

H2O＝Al（OH）3↓+3NH4+AlO2-+CO2+2H2O＝Al（OH）3↓+HCO3-K2SO4和（NH4）2SO4

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

向沉淀中加NaOH溶液，Fe2O3不反应，Al2O3可与NaOH溶液反应生成NaAlO2，AFe2O3，为向NaAlO2溶液中通入过量CO2可得Al（OH）3沉淀和碳酸氢钠，Al（OH）3受热分解生成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，溶液中剩余的是K2SO4 

和（NH4）2SO4，经过蒸发、结晶，得到的是K2SO4和（NH4）2SO4，以此来解答。

（1）由上述分析可知，A为Fe2O3，B为Al2O3，

故答案为：

Fe2O3；

Al2O3；

（2）依据流程分析，向溶液中加入的试剂a应沉淀铝离子，应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，反应方程式为Al3++3NH3·

H2O＝Al（OH）3↓+3NH4+，

A.NaOH溶液若加入过量会使氢氧化铝沉淀溶解，故A错误；

B.加稀盐酸不能得到氢氧化铝沉淀，故B错误；

C.通入二氧化碳不能得到氢氧化铝沉淀，故C错误；

D.加入氨水可生成氢氧化铝沉淀，且过量氨水不与氢氧化铝反应，故D正确；

D；

Al3++3NH3·

H2O＝Al（OH）3↓+3NH4+；

（3）反应②中二氧化碳过量，反应生成沉淀和碳酸氢钠，向NaAlO2溶液中通入过量CO2可得Al（OH）3沉淀和碳酸氢钠，其离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O＝Al（OH）3↓+HCO3-，

AlO2-+CO2+2H2O＝Al（OH）3↓+HCO3-；

（4）向溶液中加入的试剂a应沉淀铝离子，应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，溶液中剩余的是K2SO4和（NH4）2SO4，经过蒸发、结晶，得到的是K2SO4和（NH4）2SO4；

固体D可以作为复合性的化学肥料，D中所含物质的化学式为K2SO4和（NH4）2SO4；

K2SO4和（NH4）2SO4。

3．有关物质的转化关系如下图所示（部分生成物与反应条件已略去）。

B、D、H是气体，B是单质，D能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；

C、G是生活中的常见金属，工业上用反应①制备C；

K、F是固体，其中F是一种红色涂料的主要成分。

（1）K的化学式为___________；

D的电子式为____________。

（2）写出反应②的离子方程式：

___________。

（3）写出反应③的化学方程式，并用单线桥标出电子转移的方向和数目：

_____________。

（4）物质J常用作催化剂，媒染剂，放射性物质吸附剂。

从J的溶液得到J的晶体的操作依次为_____________、冰水洗涤、减压烘干。

冰水洗涤的目的___________。

（5）反应③常通过微热来加快反应的速率，加热时温度不能过高的原因是_________。

【答案】Fe（OH）3

3NO2＋H2O＝2H+＋2NO3＋NO

蒸发（加热）浓缩、冷却结晶、过滤减少晶体的溶解损耗硝酸在较高温度下（易挥发）易分解

D能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，D是氨气；

C、G是生活中的常见金属，F是一种红色涂料的主要成分，F是Fe2O3，C的Al、G是Fe、A是Al2O3；

电解熔融氧化铝生成铝和氧气，B是O2、E是NO、H是NO2、I是HNO3；

铁和硝酸反应生成硝酸铁，J是Fe（NO3）3，Fe（NO3）3和氨水反应生成氢氧化铁，K是Fe（OH）3；

Fe（OH）3加热分解为氧化铁。

据此解答。

（1）根据以上分析，K是氢氧化铁，化学式为Fe（OH）3；

D是氨气为共价化合物，氨气的电子式为

。

（2）反应②是二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，反应的离子方程式是3NO2＋H2O＝2H+＋2NO3＋NO。

（3）反应③是铁和硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮、水，反应的化学方程式是Fe+4HNO3=Fe（NO3）3＋NO↑＋2H2O，铁元素化合价由0升高为+3，氮元素化合价由+5降低为+2，用单线桥标出电子转移的方向和数目为

（4）从硝酸铁的溶液得到硝酸铁的晶体的操作依次为蒸发（加热）浓缩、冷却结晶、过滤、冰水洗涤、减压烘干。

温度越低硝酸铁溶解度越小，冰水洗涤的目的是减少晶体的溶解损耗。

（5）反应③常通过微热来加快反应的速率，硝酸在较高温度下（易挥发）易分解，所以加热时温度不能过高。

【点睛】

本题考查无机物的推断，侧重考查学生的分析能力以及元素化合物知识的综合理解和运用，D能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，为解答该题的关键，注意把握物质的特征性质。

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+。

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．A～G为中学化学常见的化合物，

是生活中用途广泛的两种金属单质。

其相互转化关系如图所示（反应条件已略去）：

请回答下列问题

（1）

的化学式分别为____、____。

（2）①～⑨中，属于非氧化还原反应的是___。

（3）反应⑨的化学方程式为_________，该反应的现象为____。

（4）反应①、④的离子方程式分别为__________、_______。

【答案】Fe2O3NaAlO2②④⑦⑧4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3反应现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O

X和B都是能与氢氧化钠反应的物质，为铝或氧化铝之一，A和Y能与盐酸反应，G在空气中转化为F，G和F都是由D，E与氢氧化钠反应制得的，E为氯化亚铁，F为氢氧化铁，G为氢氧化亚铁，D为三氯化铁，E为氯化亚铁，Y为铁，A为三氧化二铁，X为铝，B为氧化铝，C为偏铝酸钠，然后分析。

根据分析可知，A为Fe2O3，B为Al2O3，C为NaAlO2，D为FeCl3，E为FeCl2，F为Fe（OH）3，G是Fe（OH）2，X为Al，Y为Fe；

写出①～⑨的化学方程式：

①2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑

②Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O

③2Al+Fe2O3=高温2Fe+Al2O3

④Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O

⑤Fe+2HCl=FeCl2+H2↑

⑥2FeCl3+Fe=3FeCl2

⑦FeCl3+3NaOH=Fe（OH）3↓+3NaCl

⑧FeCl2+2NaOH=Fe（OH）2↓+2NaCl

⑨4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3

（1）A为Fe2O3，C为NaAlO2；

（2）非氧化还原反应指的是没有化合价的变化的反应，有②④⑦⑧；

（3）⑨4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，反应现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色；

（4）①的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，④的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O。

能与氢氧化钠反应的金属在高中阶段只学了铝，铁和铝的性质是常考的内容，需要学生很熟悉常见金属及其化合物的性质。

7．已知X元素原于的核电荷数小于18，最外层电子数等于电子层数，且比最内层电子数多1。

（1）X元素的原子结构示意图为__________。

（2）X的最高价氧化物对应的水化物的化学式为___________。

（3）X的单质与NaOH溶液反应的化学方程式为__________。

【答案】

Al（OH）32Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al（OH）4]+3H2↑（或为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑）

已知X元素原子的核电荷数小于18，最外层电子数等于电子层数，且比最内层电子数多1，则该元素原子核外电子排布为2、8、3，该元素是Al元素，然后结合其原子结构与元素位置的关系及其单质和化合物的性质分析解答。

根据上述分析可知X元素的Al元素。

（1）X是Al元素，根据元素原子核外电子排布规律可知：

Al原子核外电子排布为2、8、3，所以Al原子结构示意图为：

；

（2）X是Al，原子核外最外层有3个电子，其最高价氧化物对应的水化物的化学式为Al（OH）3；

（3）Al能够与NaOH溶液发生反应产生Na[Al（OH）4]和H2，反应的化学方程式为2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al（OH）4]+3H2↑（或写为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑）。

本题考查了元素及化合物的推断及元素与化合物的知识。

根据原子核外电子层中的电子数与电子层数关系推断元素是解题关键。

熟练掌握Al元素的单质、氧化物、氢氧化物的性质就可以顺利解答。

8．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。

9．有关物质的转化关系如下图所示。

A、C、E是常见的金属单质，E为紫红色，反应①可用于焊接铁轨，B是赤铁矿的主要成分，F的溶液中加入KSCN溶液变红。

（部分反应物和生成物省略）

（1）D的化学式是________。

（2）可选用________（填“字母”）实现反应C→F的转化。

a．稀盐酸b．氯气/点燃c．CuSO4溶液

（3）反应①的化学方程式为____________。

（4）反应②的离子方程式为______________。

【答案】Al2O3b2Al+Fe2O3

2Fe+Al2O3Cu+2Fe3+＝Cu2++2Fe2+

A、C、E是常见的金属单质，反应①可用于焊接铁轨，B是赤铁矿的主要成分，则A为Al、B为Fe2O3，C为Fe，D为Al2O3，E是紫红色的金属单质，则E为Cu，F的溶液中加入KSCN溶液变红，F为铁盐，可以由Fe与氯气反应得到，反应②为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+。

（1）根据分析，D的化学式是：

（2）反应C→F是Fe转化为Fe3+，Fe与盐酸、CuSO4溶液生成Fe2+，Fe与氯气反应生成FeCl3，故答案选b；

（3）反应①的化学方程式为：

2Al+Fe2O3

2Fe+Al2O3；

（4）反应②的离子方程式为：

Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+。

10．以冶铝的废弃物铝灰为原料制取超细α-氧化铝，既降低环境污染又可提高铝资源的利用率。

已知铝灰的主要成分为Al2O3（含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3），其制备实验流程如图：

（1）铝灰中氧化铝与硫酸反应的化学方程式为___。

（2）图中“滤渣”的主要成分为___（填化学式）。

加30%的H2O2溶液发生的离子反应方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。

（3）验证“沉铁”后，溶液中是否还含有铁离子的操作方法为___。

（4）煅烧硫酸铝铵晶体，发生的主要反应为4[NH4Al（SO4）2·

12H2O]

2Al2O3+2NH3↑+N2↑+5SO3↑+3SO2↑+53H2O。

将产生的气体通过如图所示的装置。

①集气瓶中收集到的气体是___（填化学式）。

②足量饱和NaHSO3溶液吸收的物质除大部分H2O（g）外还有__（填化学式）。

③KMnO4溶液褪色（MnO4-还原为Mn2+），发生的离子反应方程式为___。

【答案】Al2O3+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2OSiO2静置，溶液澄清后，继续向上层清液中滴加K4[Fe（CN）6]溶液，若无现象，则溶液中不含有铁元素，反之，则有。

或加KSCN溶液N2SO3、NH32MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+

铝灰的主要成分为Al2O3（含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3），加入稀硫酸浸取，只有SiO2不溶而成为滤渣；

加入30%H2O2，将Fe2+氧化为Fe3+，加入K4[Fe（CN）6]溶液，生成KFe[Fe（CN）6]蓝色沉淀；

加入（NH4）2SO4，Al3+转化为NH4Al（SO4）2，再蒸发结晶，便可获得[NH4Al（SO4）2·

12H2O，煅烧后得到

-Al2O3。

（1）铝灰中氧化铝与硫酸反应生成硫酸铝和水，化学方程式为Al2O3+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2O。

答案为：

Al2O3+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2O；

（2）由以上分析可知，图中“滤渣”的主要成分为SiO2。

SiO2；

（3）验证“沉铁”后，溶液中是否还含有铁离子，可使用K4[Fe（CN）6]溶液检验，操作方法为静置，溶液澄清后，继续向上层清液中滴加K4[Fe（CN）6]溶液，若无现象，则溶液中不含有铁元素，反之，则有。

或加KSCN溶液，观察溶液是否变为血红色；

静置，溶液澄清后，继续向上层清液中滴加K4[Fe（CN）6]溶液，若无现象，则溶液中不含有铁元素，反之，则有。

或加KSCN溶液；

（4）煅烧后，所得气体为NH3、N2、SO3、SO2，通过NaHSO3溶液，可吸收SO3和NH3；

通过KMnO4溶液，可吸收SO2，最后剩余N2和水蒸气，用排水法收集，气体主要为N2。

①集气瓶中收集到的气体是N2。

N2；

②足量饱和NaHSO3溶液吸收的物质除大部分H2O（g）外还有SO3、NH3。

SO3、NH3；

③KMnO4溶液褪色（MnO4-还原为Mn2+），则MnO4-与SO2反应生成Mn2+、SO42-等，发生的离子反应方程式为2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+。

2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5S