全国高考化学铝及其化合物推断题的综合高考模拟和真题汇总及答案解析

1、全国高考化学铝及其化合物推断题的综合高考模拟和真题汇总及答案解析一、铝及其化合物1 工业上的许多反应工艺来源于实验室里的简单操作，比如用铝土矿(成分为氧化铝、氧化铁 )制取铝的过程如图：请回答下列问题：（ 1）写出铝土矿中加入 naoh 溶液的反应方程式 _。（ 2）沉淀 c 的化学式 _，颜色为 _，写出它的一种用途 _。（3）操作 i、操作 ii、操作 iii 的名称为 _，这个过程用到的玻璃仪器有烧杯、_。（4）整个生产过程中，除可以循环使用的物质有 _(写出 3 种，填化学式 )，用此法制取铝的副产品是 _(写出 2 种，填化学式 )。（ 5）氧化铝熔点高，氯化铝熔点低，工业上为什么不

2、用熔点较低的氯化铝而用熔点更高的氧化铝为原料电解制铝？ _。【答案】 al2 3222 3红棕色作颜料（或炼铁）过滤 漏斗、o +2naoh 2naalo +h ofe o玻璃棒naoh、 cao、 co22 32氯化铝是共价化合物，在熔融状态下以分子形式fe o 、 o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【解析】【分析】铝土矿中含有氧化铝和氧化铁，向铝土矿中加入naoh溶液，发生反应-al2o3+2oh 2alo2+h2o，氧化铁不溶，然后过滤，得到溶液b 为 naoh、 naalo2 混合溶液，沉淀c 为 fe2o3；向溶液

3、 b 中通入co-2-、 2oh-2-+h2o，2，发生反应 2alo2+co2+3h2o=2al(oh)3 +co3+co2=co3然后过滤得到沉淀al(oh)3 和 na2co3 溶液，向溶液中加入cao，发生反应na2co3 +cao+h2o 2naoh+caco3，然后过滤，将 naoh 循环利用；将al(oh)3 加热得到2323得到 al，据此分析解答。al o ，电解熔融al o【详解】(1)根据上面的分析，铝土矿中加入naoh 溶液，氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，反应的化学方程式为al2o3+2naoh 2naalo2+h2o，故答案为： al2o3+2naoh2naalo

4、2+h2 o；(2)根据上述分析，沉淀 c 为 fe2o3，氧化铁为红棕色粉末，俗称铁红，除了用于金属冶炼以外，还可用作顔料，故答案为： fe2o3；红棕色、作颜料 (或炼铁 )；(3)实现固体和液体的分离采用过滤法，操作、操作和操作都是过滤操作，过滤时需要制作过滤器的漏斗、固定仪器的铁架台、引流用的玻璃棒、承接滤液的烧杯，故答案为：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，操作所得的fe2o3 和电解熔融 al2o3 得

5、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。2a、 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， 1.8g e 与足量的

6、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e 与足量的盐酸反应的化学方程式_工业上用电解法冶炼 e 单质 _(

7、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 _电解【答案】 c 二 abd2al+6hcl=2alcl3+3h2 2al2o3(熔融 ) = 4al+3o 2-3+4oh +al=alo 2 +2h 2 o【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2.24l1.8ge 为铝，工业2=3 ，解 m=27，故 e 为 a 族元素，依据计算得知22.4l/molmg/mol上用电解氧化铝方法冶炼铝单质，所以b 为氧元

8、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 a 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； a；（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

9、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） al 与足量的盐酸反应的化学方程式为2al+6hcl=2alcl3+3h2；电解工业上用电解法冶炼al 单质的化学方程式为2al2 o3(熔融 ) = 4al+3o2 ；（4）氢氧化钠与 alcl3相互反应的离子方程式为4oh - +al 3+ =alo 2 +2h 2 o 。3 图中aj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ad为金

10、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】 fe2 323 fe 3fe2- 2h2o 2alo2- 3h2o fe(oh)2fe2al 2oh【解析】【分析】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 al2o3，3222i 为红褐e 为 a

11、lcl ， f 为 naalo ，通过转化关系判断，g 为 fecl，h 为白色沉淀 fe(oh) ，色沉淀 fe(oh)3 ， b 为 fe2o3 ，j 为 fecl3，依据判断结果分析解答问题。【详解】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 fe

12、cl3；(1)依据分析判断可知b 为： fe2o3； h 的化学式为：fe(oh)2；故答案为： fe2o3； fe(oh)2；(2)反应 “jd 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 ；故答案为： 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：2al2oh- 2h2o 2alo2-3h2；故答案为： 2al 2oh- 2h2o2alo2- 3h2。4 有关物质的转化关系如下图所示。 a、c、e 是常见的金属单质， e 为紫红色，反应可用于焊接铁轨， b 是赤铁矿的主要成

13、分， f 的溶液中加入 kscn溶液变红。（部分反应物和生成物省略）请回答下列问题：（ 1） d 的化学式是 _。（ 2）可选用 _（填 “字母 ”）实现反应 cf的转化。a稀盐酸b氯气 / 点燃c cuso4 溶液（ 3）反应的化学方程式为 _。（ 4）反应的离子方程式为 _。【答案】 al2o3b2al+fe2o32fe + al2o3cu+2fe3+ cu2+2fe2+【解析】【分析】a 、 c、 e 是常见的金属单质，反应可用于焊接铁轨，b 是赤铁矿的主要成分，则a 为al 、 b 为fe2o3， c 为fe， d 为al 2o3 ，e 是紫红色的金属单质，则e 为cu， f 的溶液中

14、加入kscn溶液变红，f 为铁盐，可以由fe与氯气反应得到，反应为cu+2fe3+=cu 2+2fe2+ 。【详解】(1) 根据分析， d 的化学式是： al 2o3；(2) 反应 cf 是 fe 转化为 fe3+， fe 与盐酸、 cuso4 溶液生成 fe2+ ， fe与氯气反应生成fecl3，故答案选b；(3) 反应的化学方程式为：2al+fe2o32fe + al2o3；(4) 反应的离子方程式为：cu+2fe3+=cu 2+2fe2+。5 铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为al2o3，含 sio2 和 fe2o3 等杂质 )为原料制备铝的一种工艺流程如图：注： sio2 在 “

15、碱溶 ”时转化为铝硅酸钠沉淀。(1)al 的原子结构示意图为_； al 与 naoh 溶液反应的离子方程式为 _。(2)碱“溶 ”时生成偏铝酸钠的离子方程式为 _。(3)电“解 ”是电解熔融 al2o3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是_。(4)电“解 ”是电解 na co 溶液，原理如图所示。阳极的电极反应式为_，阴极产23生的物质 a 的化学式为 _。【答案】2al+2h2-22 3-石墨电极被阳极222o+2oh =2alo +3hal o +2oh =2alo +h o上产生的氧气氧化4co2-h23+2h2o-4e =4hco3 +o2【解析】【分析】以铝土矿（主要成分为al23

16、223等杂质）为原料制备铝，由流程可知，加o ，含 sio和 fe onaoh 溶解时2 o3 不反应，由信息可知sio2 在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀，过滤得到fe的滤渣为 fe233o 、铝硅酸钠，碳酸氢钠与偏铝酸钠反应生成al（ oh） ，过滤 ii 得到 al（oh3，灼烧生成氧化铝，电解i为电解氧化铝生成al和氧气，电解ii为电解na23）co 溶液，结合图可知，阳极上碳酸根离子失去电子生成碳酸氢根离子和氧气，阴极上氢离子得到电子生成氢气；据以上分析解答。【详解】(1) a1 原子的核电荷数为13，原子结构示意图为； a1 与 naoh 溶液反应的离子方程式为： 2al+2h2o+

17、2oh-=2alo2-+3h2；(2) “碱溶”时氧化铝与碱反应生成偏铝酸钠，离子方程式为：-al2 322o +2oh =2alo +h o；(3) “电解 ”是电解熔融 al2o3 得到氧气和铝；电解过程中作阳极的石墨易消耗，是因为阳极生成的氧气与阳极材料碳反应，不断被消耗；(4) 由图可知，阳极区水失去电子生成氧气，剩余的氢离子结合碳酸根生成碳酸氢根，电极方程式为 4co3 2-+2h2o-4e- 4hco3-+o2，阴极上氢离子得到电子生成氢气，则阴极产生的物质 a 的化学式为 h2。6 马日夫盐 mn(h 2po4 )2h2 o主要用作磷化剂。以软锰矿(主要成分为 mno2 及少量的

18、feo、 al o 和 sio )为原料制备马日夫盐的主要工艺流程如图：232(1)按照无机物命名规律，马日夫盐mn(h 2po4)22h2o 的化学名称为 _。在反应中，mn 2+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 fehp

19、o4，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+mn 2+4h2o、so2+mno 2= so42- +mn 2+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(h2 po4)22h2o+co2 ph=1.7 下萃取 60 minh 2 po-4 ?h + +hpo 24-【解析】【分析】软锰矿 (主要成分为mno 2，还含有

20、少量的feo、 al2o3 和 sio2)用稀硫酸浸取，mno2、feo、2+al2 o3 被溶解，同时mno2“氧化 ” fe，剩余的二氧化锰被通入的二氧化硫还原，反应为2feo+mno2+8h+=2fe3+mn 2+4h2o、 so2+mno 2= so42-+mn 2+， sio2 不溶，过滤，滤渣为sio2，滤液含有： mn 2+、 fe3+、 al3+，加入有机萃取剂，除去 fe3+，调节水层的 ph 除去al3+，滤渣 x 为 al(oh)3，滤液主要含有硫酸锰，加入碳酸钠溶液沉锰，得到碳酸锰，碳酸锰与磷酸反应，净化得到mn(h 2po4)2?2h2o，据此分析解答。【详解】(1)

21、马日夫盐 mn(h 2 po4)2?2h2o 的化学名称为二水合磷酸二氢锰；mn 2+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，因此mn 2+若再失去一个电子比fe2+再失去一个电子难，故答案为：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；(2) 浸“锰 ”过程中，二氧化锰将亚铁离子氧化生成铁离子，多余的二氧化锰被二氧化硫还原为锰离子，反应的离子方程式为2feo+mno2+8h+ =2fe3+mn2+4h2o、 so2+mno 2

22、= so42-+mn2+。滤渣 x 主要成分为al(oh)3。 “沉锰 ”过程中加入碳酸钠与硫酸锰反应生成碳酸锰沉淀，检验 “沉锰 ”已完成的实验操作及现象是在上层清液中继续滴加na2 3溶液，若无沉淀co生成则说明沉锰已经完成。步骤五产生马日夫盐晶体的化学反应方程式为h2o+mnco3+2h3po4=mn(h 2po4)2?2h2o+co2 ，故答案为：2feo+mno2+8h+=2fe3+mn 2+4h2o、 so2+mno 2= so42-+mn 2+； 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；mnco +2h po +h o=mn(h

23、po ) 2h o+co ；334224 222(3)由 fe3+的萃取率与溶液的ph 和接触时间之间的关系图，可知萃取的最佳条件为ph=1.7下萃取 60min ，萃取率最大，故答案为：ph=1.7 下萃取 60min ；(4)马日夫盐水解显酸性主要是磷酸二氢根离子能够电离，电离方程式为24-+42-h po ? h +hpo，故答案为： h2po4-? h+hpo42-。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 fe2 3。从该样品中固体混合物分离出2 32 3的流程如下：oal o ，并回收fe 和 fe o已知： naal

24、o2 + co2 + 2h2o = al（ oh） 3 + nahco3回答下列问题：（ 1）固体的成分是 _ 。溶液的溶质是 _。（2）加入过量 naoh 溶液时，发生反应的离子方程式是_。（3）白色固体与naoh 溶液反应的离子方程式是_。【答案】 fe 和 fe2o3-+ 2h2onahco3 al2o3 + 2oh = 2alo2+ h2o al（ oh） 3 + oh = alo2【解析】【分析】固体混合物加过量naoh 溶液得到溶液为naalo 2 和 naoh 的混合溶液，固体为fe 和fe2 o3，溶液通过过量 co2 得到溶液为nahco3 溶液，固体为 al（ oh） 3

25、沉淀，以此答题。【详解】固体混合物加过量naoh 溶液得到溶液为naalo 2 和 naoh 的混合溶液，固体为fe 和fe2 o3，溶液通过过量 co2 得到溶液为nahco3 溶液，固体为 al（ oh） 3 沉淀， al（oh）3 受热分解得到 al2o3。（1）固体的成分是 fe 和 fe2o3；溶液的溶质 nahco3，故答案为： fe 和 fe2o3；nahco ；3（2）加入过量 naoh 溶液时，发生反应的离子方程式是al 2o3 + 2oh - = 2alo 2- + h 2o ，故答案为： al 2o3+ 2oh - = 2alo 2- + h 2 o ；（3）白色固体为a

26、l（ oh） 3 与 naoh 溶液反应的离子方程式是al （ oh）3+ oh - = alo 2- + 2h 2 o ，故答案为： al （ oh ）3+ oh - = alo 2- + 2h 2o 。8 以高硫铝土矿(主要成分为al2o3、 fe2o3 、sio2，少量 fes2 和金属硫酸盐)为原料，生产al(oh)3 并获得 fe3o4 的部分工艺流程如图：（ 1）焙烧过程均会产生 so2，用于吸收 so2 的试剂可以是 _。（ 2）添加 1%cao和不添加 cao 的矿粉焙烧，其硫去除率随温度变化曲线如图所示。已知：多数金属硫酸盐的分解温度都高于600焙烧后矿粉中硫元素总质量) 1

27、00%硫去除率 =(1-焙烧前矿粉中硫元素总质量500焙烧 (不添加 cao的矿粉 )时，去除的硫元素主要来源于_。 700焙烧时，添加 1%cao的矿粉硫去除率比不添加 cao 的矿粉硫去除率低的主要原因是_ 。（ 3）向含大量 alo2-的滤液中通入过量 co2 ，得到 al(oh)3 白色沉淀，发生该反应的离子方程式为 _。（4） fes2与滤渣中2 3在缺氧条件下焙烧生成3 42，理论上2完全参与fe ofe o和 so1molfes反应生成的fe3o4 的物质的量为_mol 。【答案】 naoh 溶液、 na2so3溶液fes2 硫元素转化为-caso4 而留在矿粉中alo2+co2

28、+2h2o=al(oh)3 +hco3-11【解析】【分析】高硫铝土矿生产 al(oh)3 并获得 fe3o4，由流程可知，矿粉中通入空气、加入氧化钙焙烧，其中氧化钙和二氧化硫反应生成亚硫酸钙，和二氧化硅反应生成硅酸钙，加入氢氧化钠溶液碱浸其中氧化铝溶解生成偏铝酸钠溶液，过滤得到滤液为偏铝酸钠溶液，焙烧时fe2o3与 fes2混合后在缺氧条件下焙烧生成3 42fe o和 so ，滤液与足量二氧化碳反应生成氢氧化铝，以此来解答。【详解】(1)吸收过量so 可以用 naoh 溶液或 na so 溶液；223(2)不添加 cao 的矿粉中 s元素来源是 fes 和金属硫酸盐，多数金属硫酸盐的分解温度

29、都2高于600，所以可判断焙烧过程中s元素主要来源是fes2；700 焙烧时，添加1%cao的矿粉硫去除率比不添加cao 的矿粉硫去除率低，考虑加入cao 可能使 s 转化为 caso4，形成的硫酸盐分解温度较高，所以会导致s 的脱除率降低；(3)向含 alo2-的滤液中通入过量 co2，得到 al(oh)3和 hco3-，离子方程式为alo2-+co2+2h2o=al(oh)3 +hco3-(4)fes与滤渣中 fe o在缺氧条件下焙烧生成fe o 和 so ，设有 xmolfe o和 ymolfes完223342232全参加反应，根据电子得失守恒：2x(3-8) 2y 5y（8-2)x 1

30、6，所以理论，解得33y上完全反应消耗的 n(fes22 32完全参与反应，消耗)：n(fe o ) 1：16，若1molfesn(fe o )=16mol ，根据铁元素守恒，生成的fe o的物质的量为11mol 。2334【点睛】本题 (4)计算时注意跟据得失电子守恒计算出n(fes2)：n(fe2o3)，根据元素守恒得出生成的fe3 o4 的物质的量。9 信息时代产生的电子垃圾处理不当会对环境构成威胁。某研究小组将废弃的线路板处理后，得到含 cu、 al 及少量 fe 的金属混合物，并设计如下流程制备硫酸铜和硫酸铝晶体。请回答：（1）步骤所涉及的实验操作方法中，属于过滤的是_（填序号）。（

31、2）步骤中cu、al、 fe 均能与稀硫酸和浓硝酸的混合物在加热条件下反应，其中氮元素全部转化为no。该步骤中稀硫酸的作用是_。（3）下列关于步骤的说法正确的是_（填字母）。a 沉淀 b 为白色固体b h2o2 的作用是将 fe2+氧化为 fe3 +c 可以用 ba( oh) 2 溶液替换 naoh 溶液4）已知alo -+4h+ al3+2hbal2so4 318h2ob（2=2o制取(的操作是：将沉淀。由沉淀)转移到烧杯中， _，将溶液加热蒸发、冷却结晶、过滤得到产品。【答案】提供 h+和 so42-b加入氢氧化钠溶液至沉淀不再减少，过滤，向所得滤液中加入足量稀硫酸，充分反应【解析】【分析

32、】第步稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热，cu、 al、fe 发生反应生成cu2+、 al3+、 fe3+、 fe2+，所以溶液 a 中的离子是 cu2+、 al3+、 fe3+、 fe2+；第步加h2 22+氧化为 fe3+；过o的作用是将 fe氧化氢做氧化剂不引入杂质，对环境无污染，再加入氢氧化钠使al3+、 fe3+形成氢氧化物沉淀；第步将硫酸铜溶液蒸发结晶得到五水硫酸铜晶体；在沉淀b 中加 naoh 和 al( oh) 3反应生成 naalo2，再在滤液中加h2so4 生成 al2( so4) 3，蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体，据此分析解答。【详解】( 1) 根据上述分析，步骤所涉及的实验操作方法中，步骤中分离得到了沉淀b，为过滤，步骤中得到了