化学培优铝及其化合物推断题辅导专题训练及答案解析.docx
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化学培优铝及其化合物推断题辅导专题训练及答案解析
【化学】培优铝及其化合物推断题辅导专题训练及答案解析
一、铝及其化合物
1．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
【解析】
【分析】
【详解】
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。
2．表是元素周期表的一部分，针对表中的①-⑩元素按要求回答下列问题：
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
0族
2
①
②
③
3
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
4
⑩
（1）在①-⑩元素中，化学性质最不活泼的元素是________（填元素符号），化学性质最活泼的金属元素是________（填元素符号）。
（2）在最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的化合物的化学式是________，碱性最强的化合物的化学式是________。
（3）氧化物属于两性氧化物的元素是________（填元素符号），写出该元素的最高价氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式________
（4）比较元素的气态氢化物的稳定性：
②_________③；最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：
②_________⑥。
（5）⑥的最高价氧化物与烧碱溶液反应的化学方程式为________
【答案】ArKHClO4KOHAlAl2O3+2OH-=2AlO2-+H2O<>SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
【解析】
【分析】
稀有气体性质稳定，除稀有气体同周期从左往右，同主族从下至上，非金属性增强。
非金属性越强，单质越活泼，越易与氢气化合，生成的气态氢化物越稳定，对应的最高价氧化物的水化物酸性越强。
同周期从右往左，同主族从上至下，金属性逐渐增强。
金属性越强，单质越活泼，遇水或酸反应越剧烈，最高价氧化物对应水化物的碱性越强。
【详解】
（1）根据分析①-⑩元素中，化学性质最不活泼的元素是Ar，化学性质最活泼的金属元素是K；
（2）根据分析，①-⑩元素中Cl非金属性最强，故在最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的化合物的化学式是HClO4，K金属性最强，碱性最强的化合物的化学式是KOH；
（3）铝、氧化铝、氢氧化率均属于两性物质，则氧化物属于两性氧化物的元素是Al，该元素的氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O；
（4）非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，氧的非金属较强，故水比氨气稳定，②<③；非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，N非金属性强于Si，则HNO3酸性强于H2SiO3，故最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：
②>⑥；
（5）硅的最高价氧化物SiO2与烧碱溶液反应的化学方程式为：
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。
【点睛】
非金属性的应用中，需要注意非金属性与气态氢化物的稳定呈正比，与氢化物的还原性呈反比，而简单氢化物的沸点需要对比氢键和范德华力，是物理性质。
3．A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素，原子序数依次增大，A、B、F三者原子序数之和为25，且知B、F同主族，1.8gE与足量的盐酸反应生成ECl3和2.24L氢气（标准状况下），D+和E的离子具有相同的电子层结构，工业上用电解元素B和E能形成离子化合物的方法冶炼E单质，试判断：
（1）六种元素中非金属性最强的是___（填代号），该元素位于周期表中第___周期第___族；由A、B、D三种元素形成化合物的电子式_________
（2）下列能够说明B、F非金属性强弱的方法有_________
a.最高价氧化物对应水化物酸性b.气态氢化物的热稳定性
c.气态氢化物的沸点B比F高d.向F的气态氢化物溶液中通入B单质，有浑浊
（3）写出下列反应的化学方程式
①E与足量的盐酸反应的化学方程式________________________________
②工业上用电解法冶炼E单质_______________________________
（4）写出足量D的高价氧化物对应水化物与ECl3相互反应的离子方程式____
【答案】C二ⅦAbd2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑
【解析】
【分析】
A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素，原子序数依次增大，1.8gE与足量盐酸反应生成ECl3和2.24L氢气（标况），故E为+3价元素，设E的相对原子质量为M，则，解M=27，故E为ⅢA族元素，依据计算得知E为铝，工业上用电解氧化铝方法冶炼铝单质，所以B为氧元素，B、F同主族，则F是硫，A、B、F三者原子序数之和为25，则A是氢，且D+离子和Al离子具有相同的电子结构，故D能形成+1价阳离子，故D为钠，C的原子序数大于氧小于钠，且为主族元素，故C为氟，据此答题。
【详解】
（1）根据元素周期律，同周期元素从前向后，非金属性逐渐增强，同主族元素从上向下，非金属性逐渐减弱，所以六种元素中非金属性最强的是C，C为氟，位于周期表中第二周期第ⅤⅡA族，由A、B、D三种元素形成化合物为氢氧化钠，它的电子式是，故答案为：
C；二；ⅤⅡA；；
（2）a．氧元素没有最高价氧化物对应水化物，故a错误；
b．根据元素周期律，气态氢化物的热稳定性越稳定，元素的非金属性越强，故b正确；
c．气态氢化物的沸点与分子间作用力有关，与元素的非金属性无关，故c错误；
d．向硫的气态氢化物溶液中通入氧气，有浑浊，说明氧气的氧化性强于硫，即氧的非金属性强于硫，故d正确，
故答案为：
bd；
（3）①Al与足量的盐酸反应的化学方程式为2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑；
②工业上用电解法冶炼Al单质的化学方程式为2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑；
（4）氢氧化钠与AlCl3相互反应的离子方程式为。
4．将一定质量的Mg-Al合金投入100mL一定物质的量浓度的某HCl溶液中，充分反应。
向反应后的溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的NaOH溶液，生成沉淀的质量与所加NaOH溶液的体积关系如下图。
回答下列问题：
（1）写出BC段反应的离子方程式为____________________________。
（2）原Mg-Al合金的质量是_____________。
（3）原HCl溶液的物质的量浓度是________________。
（4）所加NaOH溶液的物质的量浓度是____________。
（5）a=______。
【答案】Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O5.1g6mol/L5mol/L20
【解析】
【分析】
根据图像可知，oa段为过量的盐酸与NaOH反应，AB段为镁离子、铝离子与NaOH的反应，BC段为氢氧化铝与NaOH的反应。
【详解】
（1）BC段为氢氧化铝与NaOH的反应，生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式为Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O；
（2）BC段减少的为氢氧化铝沉淀，质量为7.8g，物质的量为0.1mol，即n（Al）=0.1mol；则氢氧化镁的质量为5.8g，物质的量为0.1mol即n（Mg）=0.1mol；合金的质量为24×0.1+27×0.1=5.1g；
（3）根据方程Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O，消耗20mL的NaOH时的物质的量为0.1mol，则c（NaOH）=0.1mol÷0.02L=5mol/L；B点时，溶液刚好为NaCl溶液，此时消耗n（NaOH）=5×0.12=0.6mol，c（HCl）=0.6÷0.1=6mol/L；
（4）由（3）得出的结论，c（NaOH）=5mol/L；
（5）n（Mg）=n（Al）=0.1mol，消耗的盐酸为0.5mol，100mL溶液中含有n（HCl）=0.6mol，则剩余n（HCl）=0.1mol，此时消耗V（NaOH）=0.1÷5=0.02L，即20mL。
【点睛】
通过BC段消耗的氢氧化钠的体积计算出NaOH的浓度，再计算盐酸的浓度。
5．马日夫盐[Mn（H2PO4）2·H2O]主要用作磷化剂。
以软锰矿（主要成分为MnO2及少量的FeO、Al2O3和SiO2）为原料制备马日夫盐的主要工艺流程如图：
（1）按照无机物命名规律，马日夫盐[Mn（H2PO4）2·2H2O]的化学名称为______。
在反应中，Mn2+若再失去一个电子比Fe2+再失去一个电子难，从原子结构解释其原因_______。
（2）“浸锰”过程中主要反应的离子方程式为_______。
滤渣X主要成分为_________。
检验“沉锰”已完成的实验操作及现象是_________。
步骤五产生马日夫盐晶体的化学方程式为_________。
（3）Fe3+的萃取率与溶液的pH和接触时间之间的关系如图，据此分析，萃取的最佳条件为__________。
（4）马日夫盐作防锈磷化剂的原因是利用其较强的酸性以及在防锈处理过程中生成了具有保护作用的FeHPO4，马日夫盐显酸性的主要原因是__________（用相关化学用语回答）。
【答案】二水合磷酸二氢锰Mn2+外围电子为3d5的半充满稳定状态，而Fe2+外围电子为3d6，可失去一个电子变为3d5的半充满稳定状态2FeO+MnO2+8H+=2Fe3++Mn2++4H2O、SO2+MnO2=+Mn2+Al（OH）3在上层清液中继续滴加Na2CO3溶液，若无沉淀生成则说明沉锰已经完成MnCO3+2H3PO4+H2O=Mn（H2PO4）2·2H2O+CO2↑pH=1.7下萃取60min
【解析】
【分析】
软锰矿（主要成分为MnO2，还含有少量的FeO、Al2O3和SiO2）用稀硫酸浸取，MnO2、FeO、Al2O3被溶解，同时MnO2“氧化”Fe2+，剩余的二氧化锰被通入的二氧化硫还原，反应为2FeO+MnO2+8H+=2Fe3++M
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