备战高考化学 铝及其化合物推断题 培优练习含答案.docx

1、备战高考化学 铝及其化合物推断题 培优练习含答案备战高考化学 铝及其化合物推断题 培优练习(含答案)一、铝及其化合物1(某混合物甲中含有明矾KAl(SO4)212H2O、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（_）ANaOH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（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】Fe2O3 Al2O3 D Al3+3NH3H2OAl(OH)3+3NH4+

2、 AlO2-+CO2+2H2OAl(OH)3+HCO3- K2SO4和(NH4)2SO4 【解析】【分析】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，A Fe2O3，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

3、到的是K2SO4和(NH4)2SO4，以此来解答。【详解】（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+3NH3H2OAl(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；故答案为：D；Al3+3NH3H

4、2OAl(OH)3+3NH4+；（3）反应中二氧化碳过量，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+2H2OAl(OH)3+HCO3-，故答案为：AlO2-+CO2+2H2OAl(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；故答案为：

5、K2SO4和(NH4)2SO4。2从铝土矿（主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质）中提取氧化铝的两种工艺流程如下：请回答下列问题：（1）固体A的主要成分是_（写名称）（2）铝土矿与过量烧碱反应的离子方程式为_、_（3）电解熔融氧化铝可制得两种单质，写出该反应化学方程式_（4）指出流程乙的一个缺点是_（5）氧化铝与焦炭的混合物在氮气中高温加热反应，制得新型非金属材料AlN与一种中学常见气体X已知每转移6.021023个电子，有0.5mol化合物X生成，此反应的化学方程式_【答案】 二氧化硅 Al2O3+2OH_=2AlO2_+ H2O SiO2+2OH_ =SiO32+H2

6、O 2Al2O3=4Al+ 3O2 氧化铝中含有二氧化硅杂质 Al2O3+N2+3C2AlN+3CO【解析】流程甲：铝土矿中加入过量的稀盐酸，SiO2与盐酸不反应，Al2O3、Fe2O3、MgO均可与盐酸反应生成相应的氯化物，反应方程式为Al2O36H=2Al33H2O；Fe2O36H=2Fe33H2O；MgO2H=Mg2H2O；反应液中加入过量烧碱，Al3变为AlO2，Mg2、Fe3变为Mg（OH）2和Fe（OH）3沉淀，过滤后，滤液中通入足量的二氧化碳气体，生成了Al（OH）3沉淀；反应方程式为AlO2CO22H2OAl（OH）3HCO3。流程乙：铝土矿中加入过量的氢氧化钠溶液，Fe2O3

7、、MgO与氢氧化钠不反应，SiO2、Al2O3均与强碱反应生成硅酸钠和偏铝酸钠，过滤，滤液中通入足量的二氧化碳，反应生成了Al（OH）3沉淀和硅酸。（1）综上所述，固体A的主要成分是二氧化硅；正确答案： 二氧化硅。（2）铝土矿中Al2O3、SiO2均与强碱反应，生成偏铝酸盐和硅酸盐，反应的离子方程式分别为：Al2O3+2OH-=2 AlO2+ H2O 、 SiO2+2OH_ =SiO32+H2O；正确答案：Al2O3+2OH_=2AlO2+ H2O 、 SiO2+2OH_ =SiO32+H2O。 （3）电解熔融氧化铝可制得金属铝和氧气，反应化学方程式2Al2O3=4Al+ 3O2；正确答案：2

8、Al2O3=4Al+ 3O2。（4）SiO2、Al2O3均与强碱反应生成硅酸钠和偏铝酸钠，过滤，滤液中通入足量的二氧化碳，反应生成了Al（OH）3沉淀和硅酸，加热后，得到氧化铝和二氧化硅，即氧化铝中含有二氧化硅杂质 ；正确答案：氧化铝中含有二氧化硅杂质。（5）氧化铝与焦炭的混合物在氮气中高温加热反应，制得新型非金属材料AlN与一种中学常见气体X，根据元素守恒可以知道X中应含有氧元素和碳元素，已知每转移6.021023个电子即1mol电子，有0.5mol化合物X生成，由电子转移守恒，可得在X中C的化合价为,所以X是CO，所以该反应的化学方程式为Al2O3+N2+3C2AlN+3CO；正确答案：A

9、l2O3+N2+3C2AlN+3CO。点睛：二氧化硅为酸性氧化物，与强碱反应，不与强酸反应；氧化铝为两性氧化物，既能与强酸，又能与强碱反应；氧化铁、氧化镁属于碱性氧化物，只能与强酸反应，不与强碱反应。3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）、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、四个反应的化学方程式或离子方程式_；_；_；_。【答案】过滤 Al2O3 Al2O3、Fe2O3 Fe2O3

10、 K2SO4、(NH4)2SO4 Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O Al3+3NH3H2O=Al(OH)33NH4+ NaAlO2HClH2O=Al(OH)3NaCl 2Al(OH)3Al2O33H2O 【解析】【分析】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；

11、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。【详解】(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)反应为Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；反应为Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4+；反应为NaAlO2HClH2O=Al(OH)3NaCl；反应为2Al(OH)3Al2O33H2O。4A、B、C、X均为中

12、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_。aS bN2 cNa dMg eAl（2）若A为强碱溶液，则X可能为_。aCO2 bAlCl3 cAl dMg eAl2O3（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_，反应的离子方程式为_或_

13、。【答案】de ab FeCl3 2Fe3+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+3H2O Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。 【解析】【分析】（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

14、、强酸连续反应的常见物质就是铝的化合物。【详解】（1）aS与氧气反应生成SO2，SO2和氧气反应生成SO3，故不选a； bN2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； cNa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； eAl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）aCO2 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； bAlCl3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； cAl与氢

15、氧化钠反应生成偏铝酸钠，偏铝酸钠与铝不反应，故不选c； dMg与氢氧化钠溶液不反应，故不选d； eAl2O3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；

16、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，反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O或Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。5把7.5 g镁铝合金的粉末放入200ml 4mol/L的盐酸中，往充分反应后的混合溶液中逐渐滴入一定物质的量浓度的NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系如图所示。（1）合金中镁的物质的量为_。（2）氢氧化钠的物质的量浓度为_mol/L。（3）V1=_mL。（4）写出该合金溶于足量NaOH溶液的化学方程式为_。【答案】0.2mol 2 450 【解析】【分析】镁铝合金与盐酸反应后溶液有铝离子、镁离子、以及

17、剩余的氢离子；加入氢氧化钠后氢氧化钠先于氢离子反应，此时无沉淀产生，之后镁、铝离子开始沉淀，发生反应 Al3+3OH-Al(OH)3、 Mg2+2OH-Mg(OH)2，当沉淀达到最大值时溶液中的溶质只有NaCl，再继续滴加氢氧化钠，氢氧化铝沉淀开始溶解，发生反应Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O，据此进行解答。【详解】(1)当滴加400mL氢氧化钠溶液时，沉淀达到最大值，此时溶液中的溶质为NaCl，根据元素守恒可知此时溶液中n(Cl-)=0.2L4mol/L=0.8mol，由电荷守恒可知n(Na+)= n(Cl-)=0.8mol，即400mL氢氧化钠溶液中n(Na+)=0.8mol，则

18、其浓度c(NaOH)=；此时溶液中据图可知前50mL氢氧化钠溶液没有沉淀产生，即此时发生反应H+OH-=H2O，所以与镁铝合金反应后剩余的n(H+)=0.05L2mol/L=0.1mol，则与镁铝合金反应的n(H+)=0.8mol-0.1mol=0.7mol，设镁铝合金中镁的物质的量为xmol，铝的物质的量为ymol，则有24x+27y=7.5g，根据电子守恒(镁铝失去的电子都转移给氢离子)可得2x+3y=0.7，联立解得x=0.2mol，y=0.1mol，故答案为：0.2mol；(2)根据(1)可知答案为：2；(3)400mL至V1mL发生反应Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O，根据

19、(1)可知镁铝合金中铝的物质的量为0.1mol，则生成氢氧化铝0.1mol，此段消耗n(OH-)=0.1mol，所以消耗的氢氧化钠体积V=，即50mL，所以V1=400+50=450，故答案为：450；(4)该合金中铝单质可以与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，故答案为：。【点睛】解决本题的关键是理解沉淀达到最大值时溶液中的成分，之后再利用元素守恒、电子守恒等解决问题。6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

20、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=2Na2OH-H2 BC FeCl3 红 Fe33OH-=Fe(OH)3 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2、2Na2O22H2

21、O=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

22、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，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

23、；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。7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

24、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-+2H2O 5.1g 6mol/L 5mol/L 20 【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.

25、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240.1+270.1=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)=0.1mol0.02L=5mol/L；B点时，溶液刚好为NaCl溶液，此时消耗n(NaOH)=50.12=0.6mol，c(HCl)=0.60.1=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，

26、则剩余n(HCl)=0.1mol，此时消耗V(NaOH)=0.15=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。8明矾在日常生活中用途非常广泛。用废铝灰（含Al、Al2O3、Fe、Fe2O3、FeO 等）为原料制取明矾的工艺流程如下图。回答下列问题：已知：Fe3开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH 为1.93.7。（1）明矾净水的原理是_（用离子方程式表示）。（2）“酸溶”时，Al2O3溶解的化学方程式为_。（3）“氧化”时，发生反应的离子方程式为_。（4）“步骤”的目的是_；“滤渣2”经碱洗、水洗、干燥和煅烧，得到的产品的名称是_（填俗称）

27、。（5）“步骤”包含的操作有_、_、过滤及干燥。【答案】Al3+3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+ Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O 2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O 调节溶液pH，使沉淀完全 铁红 蒸发浓缩 冷却结晶 【解析】【分析】废铝灰(含Al、Al2O3、Fe、Fe2O3、FeO 等)加入足量稀硫酸进行酸浸溶解并过滤，得到含有Al3+、Fe2+、Fe3+、SO42-的酸性滤液，滤渣1为不与硫酸反应的杂质，向滤液中加入双氧水将滤液中的Fe2+氧化为Fe3+，由于Fe(OH)3比Al(OH)3更难溶，向氧化后的滤液中加入Al(OH)3，Fe3+转化为

28、更难溶的Fe(OH)3沉淀，过滤后得到含有Al3+、SO42-的滤液，滤渣2为Fe(OH)3，向滤液中加入K2SO4制得产品溶液，对溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥最终得到产品硫酸铝钾的晶体，据此分析解答。【详解】(1)明矾是强酸弱碱盐，弱酸根离子Al3+水解产生氢氧化铝胶体，能够吸附水中悬浮的物质形成沉淀而除去，从而达到达到净水的目的。其反应原理用方程式表示为：Al3+3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+；(2)“酸溶”时，Al2O3和硫酸反应生成硫酸铝和水，化学方程式为Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O；(3)“氧化”时，加入氧化剂过氧化氢，将滤液中的Fe2+氧

29、化为Fe3+，发生反应的离子方程式为2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O；(4)“步骤”加入滤液中加入Al(OH)3，作用是调节溶液的pH值，由于Fe(OH)3比Al(OH)3更难溶，使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀而除去；“滤渣2”的成分是Fe(OH)3，煅烧时分解生成氧化铁，它是一种红棕色粉末，常用作颜料，俗名是铁红；(5) “步骤”是从溶液中获得产品明矾，包含的操作有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤及干燥。9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。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)

30、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AgClAgSCNAg2SAg2CrO