高考化学一模试题分类汇编铝及其化合物推断题综合附答案解析Word文件下载.docx

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【详解】

（1）A．X若为氢时，其最外层电子数为1，无内层电子，且H2常温下为气体，不合理，故A错误；

B．X若为C时，满足最外层电子数均不少于最内层电子数，且C常温下为固体，合理，故B正确；

C．X若为氧时，满足最外层电子数均不少于最内层电子数，但O2或O3常温下为气体，不合理，故C错误；

D．X若为硫，其原子序数是16，原子序数比X大的Y、Z、W不可能都是短周期元素，不合理，故D错误；

故答案为：

ACD；

（2）Al能与氧气反应，且Al2O3能溶于稀硫酸，也能溶于NaOH溶液，且氧化铝的式量是102，均满足信息②，则四种元素一定有1种是铝元素；

（3）对所有短周期元素进行试探，唯有镁元素符合性质，可知白色沉淀物的化学式为Mg（OH）2；

（4）唯有硅元素在④变化中最终得到白色沉淀H2SiO3（或H4SiO4），生成该白色沉淀的离子方程式为SiO32-+2H+=H2SiO3↓（或SiO32-+2H++H2O=H4SiO4↓）；

（5）已知X、Y、Z、W四种元素中的3种为Mg、Al、Si，只有X为碳时才符合X与W同主族且X原子序数最小的条件，则C与SiO2在高温下反应的化学方程式为2C+SiO2

Si+2CO↑。

2．实验室有NaHSO4、Ba（OH）2、NH3·

H2O、NaHCO3、KAl（SO4）2五种无色溶液，现欲通过它们之间的相互反应的现象对其进行鉴别。

部分物质间的反应现象如表。

A

B

C

D

E

↓

↑

↑↓

表中“↑”表示生成气体物质，“↓”表示生成沉淀。

根据以上信息，回答以下问题。

（1）B，E的化学式分别为________、________。

（2）写出A的电离方程式：

_____________。

（3）向含有0.1mol溶质的D溶液中滴加E溶液，所生成沉淀的物质的量之和最多为________mol。

【答案】NaHSO4Ba（OH）2NH3·

H2O⇌NH4+＋OH－0.25

NaHSO4、Ba（OH）2、NH3·

H2O、NaHCO3、KAl（SO4）2五种无色溶液中，相互反应能同时生成沉淀和气体的只有NaHCO3与KAl（SO4）2的反应，只生成气体的反应只有NaHCO3和NaHSO4反应，故B为NaHSO4，C为NaHCO3，D为KAl（SO4）2，与NaHSO4、NaHCO3、KAl（SO4）2都能生成沉淀的物质为Ba（OH）2，故E为Ba（OH）2，A为NH3·

H2O，据此分析解答。

（1）根据上述分析可知，B为NaHSO4，E为Ba（OH）2，故答案为：

NaHSO4；

Ba（OH）2；

（2）A为NH3·

H2O，是弱电解质，电离生成NH4+和OH-，电离方程式NH3·

H2O

NH4++OH-，故答案为：

NH3·

NH4++OH-；

（3）向含有0.1mol溶质的D溶液中滴加E溶液，Al3+刚好完全沉淀时反应的离子反应方程式为2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-===2Al（OH）3↓+3BaSO4↓，此时沉淀Al（OH）3和BaSO4的物质的量之和为0.25mol，SO42-刚好完全沉淀时反应的离子反应方程式为Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-===AlO2-+2BaSO4↓+2H2O，此时沉淀BaSO4的物质的量为0.2mol，则生成沉淀的物质的量n：

0.2mol≤n≤0.25mol，所所以生成的沉淀的物质的量之和最多为0.25mol，故答案为：

0.25。

3．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。

【点睛】

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。

4．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+。

5．A、B、C、X均为中学常见的纯净物，它们之间有如下转化关系（副产物已略去）。

试回答：

（1）若X是强氧化性单质，则A不可能是____。

a．Sb．N2c．Nad．Mge．Al

（2）若A为强碱溶液，则X可能为____。

a．CO2b．AlCl3c．Ald．Mge．Al2O3

（3）若X是金属单质，向C的水溶液中滴加AgNO3溶液，产生不溶于稀HNO3的白色沉淀，则B的化学式为____；

C溶液在贮存时应加入少量X，理由是（离子方程式表示）___，检验此C溶液中金属元素价态的操作方法是____。

（4）若A、B、C为含有金属元素的化合物，X为强电解质，A溶液与C溶液反应生成B，则B的化学式为____，X的化学式可能为（写出不同类物质）____或____，反应②的离子方程式为___或___。

【答案】deabFeCl32Fe3++Fe=3Fe2+加入硫氰化钾，不显血红色，然后加入氯水，显血红色，则为亚铁离子Al（OH）3盐酸氢氧化钠Al（OH）3+3H+=Al3++3H2OAl（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O。

（1）根据常见的强氧化剂单质氧气和氯气分析；

（2）根据各物质的转化关系分析；

（3）在溶液C中滴入AgNO3，产生不溶于稀HNO3的白色沉淀，此沉淀为AgCl，由题意与转化关系可推知A为Cl2，x为还原性较强的金属，由所学知识推x为铁单质；

（4）x为强电解质，应属于强酸、强碱或者盐类，但根据图所示转化关系确定x只能为强碱或强酸。

能与强碱、强酸连续反应的常见物质就是铝的化合物。

（1）a．S与氧气反应生成SO2，SO2和氧气反应生成SO3，故不选a；

b．N2与氧气在放电条件下生成NO，NO与氧气反应生成NO2，故不选b；

c．Na与氧气在常温下生成Na2O，Na2O与氧气加热生成Na2O2，故不选c；

d．金属Mg与氧气反应生成氧化镁固体，氧化镁与氧气不反应，故选d；

e．Al与氧气反应生成氧化铝，氧化铝与氧气不反应，故选e；

选de。

（2）a．CO2与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠，碳酸钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸氢钠，故选a；

b．AlCl3与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，偏铝酸钠溶液与氯化铝反应生成氢氧化铝沉淀，故选b；

c．Al与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，偏铝酸钠与铝不反应，故不选c；

d．Mg与氢氧化钠溶液不反应，故不选d；

e．Al2O3与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，偏铝酸钠溶液与氧化铝不反应，故不选e；

选ab；

（3）铁与氯气反应生成氯化铁，则B为FeCl3，氯化铁溶液与铁反应生成氯化亚铁，C为FeCl2，Fe2+易被氧化，所以FeCl2在贮存时，应加入铁粉来还原Fe3+，离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+；

检验此C溶液中含有Fe2+的操作方法是：

加入硫氰化钾，不显血红色，然后加入氯水，显血红色，则为亚铁离子 

。

（4）若x为强酸，则A为偏铝酸盐、B为氢氧化铝、C是铝盐；

若x为强碱，则A为铝盐、B为氢氧化铝、C是偏铝酸盐；

则B的化学式为Al（OH）3，X的化学式可能为盐酸或氢氧化钠，反应②的离子方程式为Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O或Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O。

6．图中A~J均为中学化学中常见的物质，它们之间有如下转化关系。

其中A、D为金属单质。

（反应过程中生成的水及其他产物已略去）

请回答以下问题：

（1）B是__________，H是_______________。

（填化学式）

（2）写出J与D反应转化为G的离子方程式_________________________________。

（3）A在常温下也可与NaOH溶液反应生成F，写出此反应的化学方程式 

_______。

【答案】Fe2O3Fe（OH）22Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋2Al＋2OH-＋2H2O＝2AlO2-＋3H2↑

A、D为常见金属单质，B、C为金属氧化物，反应条件是高温进行，可以判断为铝热反应，可以推断A为Al，D为Fe，B为铁的氧化物，结合C与氢氧化钠反应证明C为Al2O3，E为AlCl3，F为NaAlO2，通过转化关系判断，G为FeCl2，H为白色沉淀Fe（OH）2，I为红褐色沉淀Fe（OH）3，B为Fe2O3，J为FeCl3，依据判断结果分析解答问题。

A、D为常见金属单质，B、C为金属氧化物，反应条件是高温进行，可以判断为铝热反应，可以推断A为Al，D为Fe，B为铁的氧化物，结合C与氢氧化钠反应证明C为Al2O3，E为AlCl3，F为NaAlO2，通过转化关系判断，G为FeCl2，H为白色沉淀Fe（OH）2，I为红褐色沉淀Fe（OH）3，B为Fe2O3，J为FeCl3；

（1）依据分析判断可知B为：

Fe2O3；

H的化学式为：

Fe（OH）2；

（2）反应“J＋D→G”的离子方程式为铁和三氯化铁的氧化还原反应，离子方程式为：

2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋；

（3）A为Al在常温下也可与NaOH溶液反应生成F为偏铝酸钠，反应的化学方程式为：

2Al＋2OH-＋2H2O＝2AlO2-＋3H2↑；

2Al＋2OH-＋2H2O＝2AlO2-＋3H2↑。

7．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。

8．粉煤灰是燃煤产生的工业固体废料，主要成分有Al2O3、SiO2，还含有少量Fe2O3、CaO等。

采用酸碱联合的方法从粉煤灰中综合回收氧化铝及二氧化硅的工艺流程如下：

硫酸熟化过程中发生的反应有：

Al2O3∙2SiO2+3H2SO4=Al（SO4）3+2SiO2+3H2O

3Al2O3∙2SiO2+9H2SO4=3Al2（SO4）3+2SiO2+9H2O

（1）“结晶”操作：

缓缓加热，浓缩至______，放置冷却，得到Al2（SO4）3∙18H2O。

（2）Al2（SO4）3∙18H2O在250~300℃下失重40.5%得Al2（SO4）∙xH2O，x=______。

（3）“还原焙烧”过程中发生反应的化学方程式为_________。

（4）设计实验检验粗氧化铝中是否含有Fe2O3：

__________。

（5）向硅酸钠溶液中通入过量CO2制备白炭黑的化学方程式为___________。

（6）粗氧化铝制备冶金级氧化铝过程中发生反应[Al（OH）4]-+CO2=Al（OH）3↓+HCO3-，该反应的平衡常数为_______[已知Al（OH）3+H2O

[Al（OH）4]-+H+K1=4×

10-13；

H2CO3

H2O+CO2K2=600；

Kal（H2CO3）=4.2×

10-7、Ka2（H2CO3）=5.6×

10-11]。

【答案】表面出现结晶薄膜32Al2（SO4）3+3C

2Al2O3+3CO2↑+6SO2↑取粗氧化铝少许于试管中加稀硫酸溶解，静置，滴加KSCN溶液，若溶液变红，则粗氧化铝中含有Fe2O3杂质Na2SiO3+2CO2+（n+1）H2O=2NaHCO3+SiO2∙nH2O↓1.75×

103

粉煤灰主要成分有Al2O3、SiO2，还含有少量Fe2O3、CaO等，加入浓硫酸反应生成硫酸铝，水浸主要得到SiO2高硅渣，滤液经过结晶脱水得到硫酸铝，硫酸铝与焦炭反应生成粗氧化铝，验证粗氧化铝是否含有氧化铁，先将物质溶于稀硫酸后加KSCN溶液，观察现象；

向硅酸钠溶液中通入足量二氧化碳反应生成碳酸氢钠和白炭黑SiO2∙nH2O。

缓缓加热，浓缩至表面出现结晶薄膜，放置冷却，得到Al2（SO4）3∙18H2O；

表面出现结晶薄膜。

（2）假设100gAl2（SO4）3∙18H2O在250~300℃下失重40.5%，剩余100g×

（1−40.5%）=59.5gAl2（SO4）∙xH2O，

，解得x=3；

3。

（3）根据“还原焙烧”产物之一经过烟气制酸，硫酸铝和碳“还原焙烧”生成氧化铝、二氧化碳和二氧化硫，发生反应的化学方程式为2Al2（SO4）3+3C

2Al2O3+3CO2↑+6SO2↑；

2Al2（SO4）3+3C

2Al2O3+3CO2↑+6SO2↑。

（4）实验检验粗氧化铝中是否含有Fe2O3，将粗品溶于稀硫酸中，利用生成的铁离子与KSCN溶液反应是否有红色物质生成；

取粗氧化铝少许于试管中加稀硫酸溶解，静置，滴加KSCN溶液，若溶液变红，则粗氧化铝中含有Fe2O3杂质。

（5）向硅酸钠溶液中通入过量CO2生成碳酸氢钠和白炭黑SiO2∙nH2O，其化学方程式为Na2SiO3+2CO2+（n+1）H2O=2NaHCO3+SiO2∙nH2O↓；

Na2SiO3+2CO2+（n+1）H2O=2NaHCO3+SiO2∙nH2O↓。

（6）①Al（OH）3+H2O

[Al（OH）4]－+H+，②H2CO3

H2O+CO2，③H2CO3

HCO3－+H+，根据盖斯定律③−①−②得到[Al（OH）4]－+CO2=Al（OH）3↓+HCO3－，方程式相减，平衡常数相除，因此[Al（OH）4]－+CO2=Al（OH）3↓+HCO3－平衡常数为

；

1.75×

103。

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．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