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及答案Word文档格式.docx

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过滤；

漏斗、玻璃棒；

（4）煅烧碳酸钙得到CaO和CO2，B生成沉淀需要二氧化碳、碳酸钠转化为碳酸钙需要CaO，所以CaO和CO2能循环利用，溶液E中的氢氧化钠也能循环利用；

根据流程图和上述分析，操作Ⅰ所得的Fe2O3和电解熔融Al2O3得到的O2为副产品，故答案为：

NaOH、CaO和CO2；

Fe2O3和O2；

（5）氯化铝是共价化合物，在熔融状态下以分子形式存在，不能导电，不能用于电解。

氧化铝是离子化合物，熔融时能够电离而导电，因此尽管氧化铝熔点高，氯化铝熔点低，工业上电解铝时选用氧化铝而不用氯化铝，故答案为：

氯化铝是共价化合物，在熔融状态下以分子形式存在，不能导电，不能用于电解。

氧化铝是离子化合物，熔融时能够电离而导电，因此电解铝用氧化铝而不用氯化铝。

2．某无色稀溶液X中，可能含有下表所列离子中的某几种。

阴离子

CO32-、SiO32-、AlO2-、Cl－

阳离子

Al3＋、Fe3＋、Mg2＋、NH4+、Na＋

现取该溶液适量，向其中加入某试剂Y，产生沉淀的物质的量（n）与加入试剂体积（V）的关系如图所示。

（1）若Y是盐酸，则oa段转化为沉淀的离子（指来源于X溶液的，下同）是________________________，ab段发生反应的离子是________，bc段发生反应的离子方程式为___________________________________。

（2）若Y是NaOH溶液，则X中一定含有的阳离子是____________________，ab段反应的离子方程式为_______________________________________________________________________。

【答案】SiO32-、AlO2CO32-Al（OH）3＋3H＋=Al3＋＋3H2OAl3＋、Mg2＋、NH4+NH4+＋OH－=NH3·

H2O

溶液无色说明溶液中不含Fe3＋离子；

（1）若Y是盐酸，oa段产生的沉淀可能为Al（OH）3或H2SiO3；

ab段的特点为消耗盐酸，但沉淀量不变，确定含CO32－；

（2）若Y为NaOH，根据沉淀量的变化确定一定含有Al3+、Mg2+、NH4+。

bc段沉淀部分溶液，确定为Al（OH）3和H2SiO3，所以oa段转化为沉淀的离子是AlO2-、SiO32-；

ab段发生反应的离子是CO32－＋2H＋=H2O＋CO2↑，发生反应的离子是CO32-；

bc段发生反应的离子方程式为Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O；

（2）若Y为NaOH，根据沉淀量的变化确定一定含有Al3+、Mg2+、NH4+，结合图像bc段发生反应:

Al（OH）3＋OH－=AlO2－＋2H2O；

oa段发生反应：

Al3＋＋3OH－=Al（OH）3↓、Mg2＋＋2OH－=Mg（OH）2↓；

ab段发生反应NH4++OH-=NH3·

H2O。

【点睛】

本题主要是考查离子推断、离子方程式的书写。

明确常见离子的性质、依据图像分析反应的原理是答题的关键，题目难度较大。

关于图像的答题需要注意以下几点：

①看面：

弄清纵、横坐标的含义。

②看线：

弄清线的变化趋势，每条线都代表着一定的化学反应过程。

③看点：

弄清曲线上拐点的含义，如与坐标轴的交点、曲线的交点、折点、最高点与最低点等。

曲线的拐点代表着一个反应过程的结束和开始。

3．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。

4．甲、乙、丙三种物质之间有如下转化关系：

（1）若甲和丙都是不溶于水的白色固体物质，既能溶于盐酸又能溶于氢氧化钠溶液。

则甲是________（填化学式）。

写出“

”转化的离子方程式______________________。

（2）若乙溶液中加入

溶液，有血红色出现，则乙溶液中含有的离子是___________，甲的化学式为_____________。

【答案】

（1）甲和丙都是不溶于水的白色固体物质，按信息知甲为

、乙是硫酸铝，丙为

，则乙与氨水反应的离子方程式为：

；

溶液，有血红色出现，则乙为硫酸铁，其溶液中含有铁离子，氧化物甲与硫酸反应得到硫酸铁溶液，因此甲为氧化铁。

铝离子与氨水反应的离子方程式容易出错，同学往往错误地把离子方程式写错成

。

5．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。

回答下列问题：

（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↓。

6．工业制取皮革加工中的鞣化剂硝酸铝，是用铝灰与烧碱、硝酸反应制得的。

铝灰是铝、氧化铝和氧化铁的混合物。

产品硝酸铝晶体为Al（NO3）3·

nH2O。

已知偏铝酸盐能与一般的酸反应，如：

NaAlO2+HNO3+H2O→NaNO3+Al（OH）3↓

生产流程如图：

完成下列填空：

（1）用氢氧化钠固体配制30%的氢氧化钠溶液，除烧杯、玻璃棒外还需（选填编号）___。

A.

B.

C.

D.

说出流程中产生的滤渣的一种用途是___。

制作一个过滤器需要___。

流程中操作x的名称是____。

（2）反应Ⅱ加入的硝酸必须适量，原因是___。

反应Ⅲ加入的硝酸要稍过量，原因是___。

（3）从反应Ⅲ所得的溶液制成产品的步骤依次为减压蒸发，___，过滤，___，低温烘干。

（4）为测定所得的产品的纯度，质检人员称取产品Wg，溶于水配成500mL溶液，从中取出25.00mL，加入过量已知浓度的氨水充分反应后，剩余的氨水用已知浓度的盐酸溶液进行测定。

通过计算便可得出产品的纯度。

①上述过程属于定量实验。

其中除配制一定物质的量浓度的溶液外，还有一个是___，该实验过程中要进行多次读数，读数的方法是读出与___的刻度值。

②任意写出一个该测定过程中所涉及的化学反应的离子方程式：

【答案】B作颜料（或炼铁）漏斗和滤纸过滤硝酸不足或过量，都会使铝元素损耗，而浪费原料、降低产量稍过量的硝酸可抑制硝酸铝水解，有利提取产品（冷却）结晶洗涤（晶体）（酸碱）中和滴定滴定管内壁上白底蓝线的粗细交界处相平Al3++3NH3•H2O→Al（OH）3↓+3NH4+或NH3•H2O+H+→NH4++H2O

铝灰用氢氧化钠溶液溶解，铝、氧化铝反应生成偏铝酸钠，氧化铁不反应，过滤后形成滤渣，滤液中含有偏铝酸钠和未反应的NaOH，加入硝酸中和未反应的氢氧化钠，并将偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀，再过滤分离，氢氧化铝沉淀再用硝酸溶解，得到硝酸铝溶液，经过一系列操作得到硝酸铝晶体，结合溶液的配制和物质的性质分析解答。

（1）用氢氧化钠固体配制30%的氢氧化钠溶液，需要用天平称量氢氧化钠，用量筒量取水的体积，在烧杯中溶解，并用玻璃棒搅拌，因此除烧杯、玻璃棒外还需要的仪器是量筒；

流程中产生的滤渣是氧化铁，可以用作红色颜料，也可以用于炼铁；

制作一个过滤器需要漏斗和滤纸；

根据图示，流程中操作x是分离溶液和沉淀，为过滤，故答案为：

B；

作颜料（或炼铁）；

漏斗和滤纸；

（2）硝酸属于强酸，可以溶解氢氧化铝沉淀，导致Al元素损失，因此反应Ⅱ加入的硝酸必须适量；

反应Ⅲ加入的硝酸要稍过量，因为硝酸铝会水解，稍过量的硝酸可抑制硝酸铝水解，有利提取产品，故答案为：

硝酸不足或过量，都会使铝元素损耗，而浪费原料、降低产量；

稍过量的硝酸可抑制硝酸铝水解，有利提取产品；

（3）从反应Ⅲ所得溶液中得到硝酸铝晶体的步骤依次是：

减压蒸发、冷却结晶、过滤、洗涤、低温烘干，故答案为：

冷却结晶；

洗涤；

（4）①常见的定量实验包括配制一定物质的量浓度的溶液外，还有一个是（酸碱）中和滴定；

中和滴定实验过程中要进行多次读数，读数的方法是读出与滴定管内壁上白底蓝线的粗细交界处相平的刻度值，故答案为：

（酸碱）中和滴定；

滴定管内壁上白底蓝线的粗细交界处相平；

②称取产品Wg，溶于水配成500mL溶液，从中取出25.00mL，加入过量已知浓度的氨水，硝酸铝与氨水反应生成氢氧化铝沉淀和硝酸铵，充分反应后，剩余的氨水用已知浓度的盐酸溶液进行测定，氨水与盐酸反应生成氯化铵和水，测定过程中所涉及的化学反应的离子方程式有Al3++3NH3•H2O=Al（OH）3↓+3NH4+、NH3•H2O+H+=NH4++H2O，故答案为：

Al3++3NH3•H2O=Al（OH）3↓+3NH4+或NH3•H2O+H+=NH4++H2O。

7．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：

已知：

NaAlO2+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+NaHCO3

（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

8．我国某地粉煤灰中主要含有Al2O3，除此之外还含有Ga2O3及少量Fe2O3、CaO、MgO和SiO2等物质。

已知从粉煤灰中回收铝并提取镓的工艺流程如下所示：

（1）焙烧前，应将粉煤灰与纯碱粉末充分混合，其原因是____；

混合焙烧时，Al2O3、Ga2O3均发生类似于SiO2的反应，试写出Ga2O3在此过程中发生反应的化学方程式：

____。

（2）滤渣的成分是____；

含铝混合液中除了大量A13+之外，还有Fe3+和少量Mg2+，由混合液制取纯净Al（OH）3的实验方案是_____。

（3）洗脱液中往往还有少量Fe3+，需要进一步分离。

若使Fe3+恰好完全沉淀[c（Fe3+）=l×

l0-5mol·

L-l]时，Ga3+浓度至少为_____mol·

L-l才会开始沉淀。

（已知：

）

（4）电解过程中，Ga3+与NaOH溶液反应生成GaO2-，GaO2-在阴极放电，则电解方程式为____；

电解过程中需要保持溶液为pH=11以上的原因是___。

【答案】增大反应物接触面积，加快化学反应速率Ga2O3+Na2CO3

2NaGaO2+CO2↑H2SiO3或H4SiO4向混合液中加入过量NaOH，过滤，向滤液中通入足量CO2，再过滤3.5×

10-2mol/L

抑制

水解，并阻止H+在阴极放电降低电解效率

混合焙烧时，Al2O3、Ga2O3、SiO2与Na2CO3反应，生成可溶性盐NaAlO2、NaGaO2、Na2SiO3，CaO、MgO、Fe2O3不发生反应；

将固体溶解，MgO、Fe2O3不溶于水，CaO溶于水生成Ca（OH）2，溶液中溶质为Ca（OH）2、NaAlO2、NaGaO2、Na2SiO3、Na2CO3；

加入盐酸后，溶液中溶质为FeCl3、MgCl2、CaCl2、AlCl3、GaCl3、NaCl，生成的硅酸不溶，滤渣为H2SiO3或H4SiO4，然后将滤液进行树脂吸附，得到含铝混合液和洗脱液，然后将洗脱液中的Fe3+除去，最终通过电解

制备Ga。

（1）将粉煤灰与纯碱粉末充分混合，可以增大反应物接触面积，加快化学反应速率；

SiO2与Na2CO3固体在加热条件下能够生成Na2SiO3、CO2，因此Ga2O3在此过程中发生反应的化学方程式为：

Ga2O3+Na2CO3

2NaGaO2+CO2↑；

（2）由上述分析可知，滤渣为：

H2SiO3或H4SiO4；

Al（OH）3为两性氢氧化物，能溶于强碱溶液，而Fe（OH）3、Mg（OH）2不溶于强碱溶液，因此可将Al元素转化为偏铝酸盐，然后通入CO2制取纯净的Al（OH）3，实验方案为：

向混合液中加入过量NaOH，过滤，向滤液中通入足量CO2，再过滤；

（3）当c（Fe3+）恰好为l×

L-l时，

，若此时Ga3+恰好开始沉淀，则

（4）电解过程中，

中Ga元素从+3价降低至0价，发生还原反应生成Ga，阳极为水失去电子生成氧气，电解总反应为：

属于弱酸阴离子，能够发生水解生成Ga（OH）3，会降低产率，若溶液酸度过高，则溶液中H+可能会发生还原反应生成H2，会降低阴极电解效率。

9．一种高效无机水处理剂——聚合氯化铝晶体的化学式为[Al2（OH）nCl6－n·

xH2O]m。

它可通过调节AlCl3溶液的pH，促进其水解而结晶析出。

其制备原料主要是铝加工行业的废渣——铝灰，它主要含Al2O3、Al，还有SiO2等杂质。

聚合氯化铝生产的工艺流程如下：

（1）搅拌加热操作过程中发生反应的离子方程式为_______________________________________。

（2）生产过程中实验操作B、D的名称均为________。

（3）反应中副产品a是________，试剂b是________。

（用化学式表示）

（4）生产过程中可循环使用的物质是________（用化学式表示）。

（5）调节pH＝4.0～4.5的目的是______________________________________________。

（6）为得到较纯净的晶体，生产过程中C物质可选用________。

A．氨水　B．NaAlO2　C．NaOHD．Al2O3　E．Al

【答案】Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O、2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑过滤H2HClHCl促进AlCl3水解，使晶体析出DE

铝灰主要含Al2O3、Al，还有SiO2等，加水清洗掉其他可溶性杂质，因为B后分离出二氧化硅，所以推出b溶液为盐酸溶液，过量的盐酸将氧化铝和铝单质转化为氯化铝溶液，同时产生氢气，因为氯化氢易挥发，所以氢气中混有氯化氢，经水喷淋，得到气体a为氢气，同时回收盐酸b；

B为氯化铝溶液中混有不溶性的二氧化硅，通过过滤分离出二氧化硅，氯化铝溶液经浓缩后调节pH，静置、过滤得到聚合氯化铝晶体。

（1）由分析可知b为盐酸溶液，将铝和氧化铝转化为氯化铝溶液，所以搅拌加热操作过程中发生反应的离子方程式为：

Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O、2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑，故答案为：

Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O、2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑；

（2）由分析可知，生产过程中实验操作B、D的名称均为过滤，故答案为：

（3）由分析可知，a为氢气，b为盐酸，故答案为：

H2；

HCl；

（4）搅拌加热过程中需要加入盐酸，吸收气体过程中可回收挥发出的HCl，所以HCl可以循环使用，故答案为：

（5）氯化铝水解呈酸性，所以调节pH的目的是为了使氯化铝水解生成产品，故答案为：

促进AlCl3水解，使晶体析出；

（6）为得到较纯净的晶体，调节pH的试剂不能引入新杂质，而过量的氨水、NaAlO2、NaOH均不易除去，会引入新杂质，Al2O3、Al因为不溶于水，过量时可通过过滤除去，所以用Al2O3、Al调节pH能得到较纯净的晶体，综上所述，答案为DE。

B处溶液因为可能含有未反应的盐酸和氯化铝水解而显酸性，而强酸性环境中聚合氯化铝晶体不易结晶析出，所以要调节pH促进铝离子水解，使聚合氯化铝晶体结晶析出。

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=