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1、全国各地备战高考化学分类铝及其化合物推断题综合题汇编含详细答案2020-2021全国各地备战高考化学分类：铝及其化合物推断题综合题汇编含详细答案一、铝及其化合物1.某化工厂以铬铁矿(主要成分为FeO和Cr2O3，含有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产化工原料红矾钠(主要成分Na2Cr2O72H2O)，工艺流程如图：i.常温，NaBiO3不溶于水，有强氧化性，碱性条件下，能将Cr3+转化为CrO42-。ii.常温时，部分金属离子开始沉淀和完全沉淀时的pH值（1）步骤提高酸溶速率的措施_(任填一条即可)。固体A的成分是_。（2）步骤需加氢氧化钠溶液调节pH，调节pH范围为_，目的是_。（3

2、）写出反应的离子方程式_。（4）将溶液H经过_即得红矾钠粗晶体。.经该工厂的工业废水中含1.0010-3molL-1的Cr2O72-，其毒性较大。该化工厂的科研人员为了变废为宝，将废水处理得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4（Fe的化合价依次为+3、+2），又设计了如下工艺流程：（5）第步反应的离子方程式是_。（6）常温时，如忽略步骤所加FeSO47H2O所引起的溶液体积变化，依据上表数据，则步骤加入NaOH溶液调节溶液的pH至9时，溶液中Cr3+的浓度为_mol/L（101/23.2）。（7）欲使1L该废水中的Cr2O72-完全转化为Cr0.5Fe1.5FeO4。理论上需要加入FeSO4

3、7H2O的质量为_g(已知FeSO47H2O的摩尔质量为278g/mol)。【答案】加热/搅拌/粉碎/适当提高稀硫酸的浓度(任写一条) SiO2 4.9pH5.5 使Fe3+、Al3+均完全转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀而除去 3NaBiO3 + 2Cr3+ +7OH + H2O = 2Cr2O72 + 3Bi(OH)3+3Na+ 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤干燥 Cr2O72 + 6Fe2+14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+7H2O 6.41014 2.78 【解析】【分析】铬铁矿中的FeO、Cr2O3和Al2O3均能溶于硫酸，SiO2不溶，过滤，向滤液中加入双氧水，氧化亚铁

4、离子，步骤的目的是使Fe3+、Al3+沉淀，过滤，向滤液中加入NaBiO3、NaOH，能将Cr3+转化为Cr2O72，过滤，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤干燥得到Na2Cr2O72H2O。【详解】加热、搅拌、粉碎、适当提高稀硫酸的浓度均可加快化学反应速率，任答一种即可。按照元素化合物知识，铬铁矿中的FeO、Cr2O3和Al2O3均能溶于硫酸，SiO2不溶，故第步得到的固体A为SiO2；故答案为：加热/搅拌/粉碎/适当提高稀硫酸的浓度(任写一条)；SiO2。步骤的目的是使Fe3+、Al3+均完全转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀而除去，但不能使Cr3+沉淀，故需要调节的pH范围为4.9

5、pH5.5，故答案为：4.9pH5.5；使Fe3+、Al3+均完全转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀而除去。常温下，NaBiO3不溶于水，有强氧化性，在碱性条件下，能将Cr3+转化为Cr2O72，则反应的离子方程式为3NaBiO3 + 2Cr3+ +7OH + H2O = 2Cr2O72 + 3Bi(OH)3+3Na+；故答案为：3NaBiO3 + 2Cr3+ +7OH + H2O = 2Cr2O72 + 3Bi(OH)3+3Na+。溶液H得红矾钠粗晶体需经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤干燥；故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤干燥。Cr2O72有强氧化性，FeSO47H2O中Fe2+

6、有一定的还原性，在酸性条件下将Fe2+氧化为Fe3+，自身被还原为Cr3+，根据元素守恒及所处环境可知，还有水生成，反应离子方程式为Cr2O72 + 6Fe2+14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+7H2O；故答案为：Cr2O72 + 6Fe2+14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+7H2O。常温时，如忽略步骤所加FeSO47H2O所引起的溶液体积变化，依据上表数据得到Cr3+开始沉淀时pH =5.5，即，则，步骤加入NaOH溶液调节溶液的pH至9时，则溶液中Cr3+的浓度为，；故答案为；6.41014 molL1。欲使1L该废水中n(Cr2O72)=1103 mol，根据Cr原子、Fe原

7、子守恒，可得Cr2O724Cr0.5Fe1.5FeO410FeSO47H2O，因此理论上n(FeSO47H2O)=10n(Cr2O72)=101103 mol =0.01mol，所以质量m(FeSO47H2O) = 0.01mol278 gmol1=2.78g；故答案为2.78g。2工业上常采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣（主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3制取七水合硫酸亚铁（FeSO47H2O），设计流程如图：（1）溶解烧渣选用的足量的酸的名称是_。（2）固体1的主要成分是_。（3）加入药品X后，溶液1中主要反应的离子方程式为_。（4）从溶液2得到FeSO47H2O产品的过程中，须控制条件

8、防止其氧化和分解，经过、_、_过滤等步骤得到晶体。（5）有同学认为在溶液1中直接加NaOH至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到FeSO47H2O，你认为这一方案_（填写“可行”或“不可行”）。【答案】硫酸 SiO2 Fe+2Fe3+=3Fe2+ 蒸发浓缩 冷却结晶 不可行 【解析】【分析】硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质)中加入足量稀硫酸，发生的反应有Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O、Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O，SiO2不溶于稀硫酸，然后过滤，得到的固体1成分为SiO2，滤液1

9、中含有Fe2(SO4)3、H2SO4、Al2(SO4)3；在滤液1中加入X，然后加入NaOH溶液并调节溶液的pH，得到固体2为Al(OH)3和溶液2，从溶液2中能得到FeSO47H2O晶体，说明溶液2中溶质为FeSO4，则X具有还原性，能将Fe3+还原为Fe2+，且不能引进新的杂质，则X为Fe，加入试剂X发生的离子反应有2Fe3+Fe=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2+H2，将溶液2蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到FeSO47H2O晶体，据此分析解答。【详解】(1)根据最终产物为七水合硫酸亚铁可知溶解烧渣的酸为硫酸；(2)固体1为不溶于硫酸的SiO2；(3)试剂X为Fe，可还原铁离子，离子方程式为

10、Fe+2Fe3+=3Fe2+；(4)从溶液中得到晶体一般需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；(5)在溶液1中含有铁离子和铝离子，加过量的氢氧化钠，铝离子转化为偏铝酸根离子，铁离子与氢氧根离子结合生成氢氧化铁沉淀，所以最终得到的是硫酸铁而不是硫酸亚铁，所以不可行。3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

11、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-、AlO2 CO32- Al(OH)33H=Al33H2O Al3、Mg2、NH4+ NH4+OH=NH3H2O 【解析】【分析】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+。【详解】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A

12、l(OH)3或H2SiO3；ab段的特点为消耗盐酸，但沉淀量不变，确定含CO32；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CO322H=H2OCO2，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)3OH=AlO22H2O；oa段发生反应：Al33OH=Al(OH)3、Mg22OH=Mg(OH)2；ab段发生反应NH4+OH-=NH3H2O

13、。【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：看面：弄清纵、横坐标的含义。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。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。4现有A、B、C、D、E五种短周期元素，已知A、B、C、D四种元素的核内质子数之和为56，在元素周期表中的位置如图所示，1 mol E的单质可与足量酸反应，能产生33.6L H2(在标准状况下)；E的阳离子与A的阴离子核外电子层结构相同

14、。ABCD回答下列问题：（1）写出元素A名称_，元素B符号_，E原子电子式_（2）C的简单离子结构示意图为_（3）B单质在A单质中燃烧，反应现象是_，生成物的化学式为_（4）A与E形成的化合物的电子式为_，它的性质决定了它在物质的分类中应属于_（酸性氧化物/碱性氧化物/两性氧化物）（5）向D与E形成的化合物的水溶液中滴入烧碱溶液至过量，此过程中观察到的现象是_，写出化合物DE与过量烧碱反应的化学反应方程式_。【答案】氧 P 剧烈燃烧，有大量白烟 P2O5 两性氧化物 先出现白色沉淀，继续滴加，白色沉淀溶解 AlCl3 + 4NaOH = 3NaCl + NaAlO2 + 2H2O 【解析】【分

15、析】由位置图可知，A在第二周期，B、C、D处于第三周期，设C的质子数为x，则A的质子数为x-8，B的质子数为x-1，D的质子数为x+1，A、B、C、D四种元素原子核外共有56个电子，则x+（x-8）+（x-1）+（x+1）=56，解得x=16，即A为O，B为P，C为S，D为Cl；1molE单质与足量酸作用，在标准状况下能产生标准状况下33.6LH2，设E的化合价为y，根据电子转移守恒可知 ymol=2=3mol，E的阳离子与A的阴离子核外电子层结构完全相同，则E为Al，然后利用元素及其单质、化合物的性质来解答。【详解】（1）由题可知，元素A名称为氧，元素B符号为P，E原子的最外层含有3个电子，

16、电子式；（2）C为硫，简单离子结构示意图为；（3）B单质在A单质中燃烧，产生了五氧化二磷，反应现象是剧烈燃烧，有大量白烟，生成物的化学式为P2O5；（4）A与E形成的化合物为氧化铝，电子式为，它既能与酸反应，又能与碱反应，性质决定了它在物质的分类中应属于两性氧化物；（5）向D与E形成的化合物氯化铝的水溶液中滴入烧碱溶液至过量，产生偏铝酸钠，此过程中观察到的现象是先出现白色沉淀，继续滴加，白色沉淀溶解，与过量烧碱反应的化学反应方程式AlCl3 + 4NaOH = 3NaCl + NaAlO2 + 2H2O。5钠、铝、铁是三种重要的金属。请回答：（1）钠元素的金属性比铝_(填“强”或“弱”)。三种

17、金属对应的氢氧化物中，具有两性的物质是_（填化学式）。（2）将一小块金属钠投入水中，发生反应的离子方程式为_；可观察到的实验现象是_(填序号)。A钠沉到水底 B钠熔成小球C小球四处游动 D钠无变化（3）Fe与Cl2在一定条件下反应，所得产物的化学式是_。将该产物溶于水配成溶液，分装在两支试管中。请回答：若向其中一支试管中滴加KSCN溶液，则溶液变成_色。向另一支试管中滴加NaOH溶液，反应的离子方程式是_。（4）Na2O2可作为呼吸面具中的供氧剂，其供氧时主要反应的化学方程式为：_。（5）在AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，观察到的现象是_。【答案】强 Al(OH)3 2Na2H2O

18、=2Na2OH-H2 BC FeCl3 红 Fe33OH-=Fe(OH)3 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2、2Na2O22H2O=4NaOHO2 先生成白色沉淀，然后白色沉淀消失 【解析】【分析】（1）金属钠与铝处于同周期，金属性逐渐减弱，最高价氧化物对应的水化物碱性逐渐减弱；（2）金属钠与水反应，生成氢氧化钠和氢气；由于钠的密度小于水的密度，因此钠浮在水面上；反应放热，因此钠熔化成光亮的小球；反应放出气体，因此钠四处游动；最终金属钠完全溶解；（3）Fe在Cl2燃烧，生成FeCl3，将FeCl3溶于水后，溶液中存在大量的Fe3+，滴加KSCN溶液后，溶液变为血红色；滴加氢氧化钠溶液后

19、生成红褐色沉淀；（4）Na2O2可作为呼吸面具中的供氧剂，可与CO2和H2O反应；（5）在AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液，生成白色沉淀Al(OH)3，当NaOH溶液过量时，沉淀逐渐溶解，最终完全消失。【详解】（1）钠元素的金属性比铝强；钠、铝、铁三种金属对应的氢氧化物中具有两性的物质是Al(OH)3；（2）钠和冷水反应，生成氢氧化钠和氢气，离子方程式为：2Na2H2O=2Na+2OH-H2；由于钠的密度小于水的密度，因此钠浮在水面上；反应放热，因此钠熔化成光亮的小球；反应放出气体，因此钠四处游动；最终金属钠完全溶解，因此金属钠与水反应的实验中，可观察到的实验现象是钠熔成小球、小球四处游动

20、，答案选BC；（3）Fe在Cl2燃烧，生成FeCl3，将FeCl3溶于水后，溶液中存在大量的Fe3+，滴加KSCN溶液后，溶液变为血红色；滴加氢氧化钠溶液后生成红褐色沉淀，离子方程式为：Fe33OH-=Fe(OH)3；（4）Na2O2可作为呼吸面具中的供氧剂，可与CO2和H2O反应，反应方程式为：2Na2O22CO2=2Na2CO3O2、2Na2O22H2O=4NaOHO2；（5）在AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液，生成白色沉淀Al(OH)3，当NaOH溶液过量时，沉淀逐渐溶解，最终完全消失。6某小组同学用一种铝铁合金为原料，模拟相关的工业生产，反应过程如图所示（部分产物和条件已略去），请

21、回答：（1）铁铝合金是一种高电磁性能合金，下列有关推测可能正确的是_（填序号）A铁铝合金可由铁和铝熔融混合制成B铁铝合金的熔点高于铝和铁C铁铝合金硬度高于纯铝（2）反应中铝元素发生反应的离子方程式为_。（3）反应的化学方程式为_。（4）反应发生时观察到的现象是_，用化学方程式表示颜色变化的原因_。（5）反应中的CO2不宜换成HCl，原因是_。（6）请举出固体A一种用途_。【答案】AC Al3+4OH=AlO2+2H2O 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 先产生白色沉淀，之后迅速变成灰绿色最后变为红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 过量的氯化氢会使生成

22、的氢氧化铝溶解 做红色油漆和涂料 【解析】【分析】分析流程可知，中的反应有硫酸与氢氧化钠酸碱中和，硫酸铝与过量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，硫酸亚铁在空气中与氢氧化钠反应生成氢氧化铁；中二氧化碳能与偏铝酸钠发生反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠；固体A为氧化铁，固体B为氧化铝；中铝单质能与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠；中硫酸亚铁在空气中与氢氧化钠反应生成氢氧化铁。【详解】（1）A铁铝合金可由铁和铝熔融混合制成具有特征性质的混合物，故A正确；B合金熔点低于各成分，则铁铝合金的熔点低于铝和铁，故B错误；C合金硬度高于各成分，则铁铝合金硬度高于纯铝，故C正确；综上所述，故答案为：AC；（2）中硫酸铝与过量氢氧化钠反

23、应生成偏铝酸钠，其反应的离子方程式为Al3+4OH=AlO2+2H2O，故答案为：Al3+4OH=AlO2+2H2O；（3）中铝单质能与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，其反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2，故答案为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2；（4）中硫酸亚铁在空气中与氢氧化钠反应生成氢氧化铁，现象是先产生白色沉淀，之后迅速变成灰绿色最后变为红褐色，其反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故答案为：先产生白色沉淀，之后迅速变成灰绿色最后变为红褐色；4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；（5）中

24、二氧化碳能与偏铝酸钠发生反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠，若将二氧化碳换成氯化氢，则生成的氢氧化铝会继续与过量的盐酸发生反应而溶解，故答案为：过量的氯化氢会使生成的氢氧化铝溶解；（6）固体A为红棕色的氧化铁，可以用来做红色油漆和涂料，故答案为：做红色油漆和涂料。7重铬酸钾(K2Cr2O7)在皮革、火柴印染化学、电镀等方面应用广泛。工业上对制革工业污泥中(主要含有Cr3+、Fe3+、Fe2+、Al3+等)Cr元素的回收与再利用工艺如图：已知：Al(OH)3与Cr(OH)3性质相似。2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O。有关物质的溶解度曲线如图。回答下列问题：（1）含铬污泥预处理包括高温煅烧粉碎

25、等步骤，其中高温煅烧的目的是_(写一条即可)，滤渣III的成分是_(填化学式)。（2）步骤中操作需要的玻璃仪器有_，步骤加入H2O2的作用是_。（3）步骤反应能够发生的原因是_，写出步骤的反应离子方程式：_。（4）为测定产品中K2Cr2O7的含量，某兴趣小组将mg产品溶于水配制为500mL溶液，准确量取50.00mL，加入稀硫酸酸化，然后加入过量的KI充分还原，加_作指示剂，到达终点消耗30.00mL0.0500molL-1的Na2S2O3溶液。则该次生产的样品中K2Cr2O7含量为_%。(已知：Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3+3I2+7H2O，2Na2S2O3+I2=Na2S4O

26、6+2NaI)【答案】除去蛋白质等有机物(改变污泥构造，便于酸浸等合理即可) Al(OH)3 烧杯、玻璃棒、漏斗 将Fe2氧化成Fe3 K2Cr2O7的溶解度小 3Cl22CrO28OH=2CrO426Cl4H2O 淀粉溶液 【解析】【分析】硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3，其次是Fe2、Al3和 Cu2，加入过量氢氧化钠，Fe3、 Cu2生成沉淀，滤液的成分是NaAlO2和NaCrO2，通入氯气，NaCrO2 被氧化为Na2CrO4，通入过量二氧化碳会生成氢氧化铝和碳酸氢钠，同时在酸性条件下，铬酸根转化为重铬酸根，即2CrO4+2H=Cr2O72+H2O；然后析出重铬酸钠，溶解加入氯化钾可

27、得重铬酸钾。【详解】(1)从动物皮到皮革需要加入铬酸鞣制，因此制革厂含铬污泥含有蛋白质等有机质，高温煅烧可以除去蛋白质等有机质，同时改变污泥构造，便于溶解；根据流程，AlO2溶液中通入过量CO2，会生成Al(OH)3，可得滤渣II的成分是Al(OH)3；(2)经过步骤得到滤液和滤渣，可知步骤中操作为过滤，需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗；根据流程，步骤加入双氧水，目的是将Fe2氧化为Fe3，便于除去；(3)加入KCl的目的是使Na2Cr2O7转化为K2Cr2O7，根据信息，一定温度下，K2Cr2O7溶解度最小，故步骤反应能够发生；由信息Al(OH)3与Cr(OH)3性质相似，根据流程，可知加

28、入过量氢氧化钠，滤液的成分是NaAlO2和NaCrO2，通入氯气，NaCrO2被氧化为Na2CrO4，故离子方程式为3Cl2+2CrO2+8OH=2CrO42+6Cl+4H2O；(4)有碘单质存在，可以选用淀粉溶液做指示剂；根据化学反应：Cr2O72+6I+14H=2Cr33I2+7H2O和I2+2S2O32=2I+S4O62，可得Cr2O723I26S2O32，ag产品最终消耗n(S2O32)=0.0500mol/L30.00103L=0.0150mol，则n(Cr2O72)=0.0150mol=0.00250mol，则样品中K2Cr2O7含量为。8钴元素由于其良好的物理化学性质，被广泛应用

29、于生产生活中。从含钴废料(含CoO、Co2O3、单质Al、Li等)中制取粗CoCl26H2O的流程如下所示。 请回答下列问题：(1)步骤I中主要发生的化学反应方程式为_。(2)已知Co2O3具有强氧化性，若步骤II中浸出剂为盐酸，造成的后果是_。(3)步骤中的目的是除去Al3+，写出该步反应的离子方程式_。(4)若在实验室煅烧CoCO3，所需的硅酸盐质仪器除酒精灯和玻璃棒外，还有_、_(填仪器名称)。(5)操作是在HCl氛围中进行的，其步骤是_、_、过滤、洗涤、干燥。洗涤过程中可以用工业酒精代替水，其优点是_。(6)某同学用标准硝酸银溶液滴定未知浓度的CoCl2溶液，下列可作为指示剂的是_(填选项，忽略亚钴离子的颜色干扰)AKCl BKSCN CK2CrO4 DK2S已知几种物质在20时的颜色及Ksp值如下表化学式AgClAgSCNAg2SAg2CrO4颜色白色浅黄色黑色红色Ksp2.010-101.010-122.010