备战高考化学备考之铝及其化合物推断题压轴突破训练∶培优篇含详细答案

1、备战高考化学备考之铝及其化合物推断题压轴突破训练培优篇含详细答案一、铝及其化合物1(1)选用方案 i 时， x 应该具有的性质是_ ，残留物应该具有的性质是_；(2)选用方案从某黑色粉末(含有 mno和 cuo)中分离 x(mno )，加入的试剂是 _；22王同学参照以上方案i 和，设计以下实验方案除去alcl3固体中的3fecl 。(3)操作所需的玻璃仪器为_ ；(4)试剂 a 为 _ ；试剂 b 为_；(5)请描述操作的步骤：_；(6)李同学认为在溶液c 中滴加适量的试剂b 就能得到溶液_(填“赞同 ”或 “不赞同 ”)李同学，理由是_。e，从而得到alcl3 固体，你【答案】有挥发性（或

2、易升华）受热不挥发，且具有较高的热稳定性稀盐酸 (或稀硫酸或稀硝酸)烧杯、漏斗、玻璃棒过量的naoh(或koh)溶液适量的盐酸将溶液加热浓缩，然后冷却浓溶液，过滤即可得到固体氯化铝不赞同会得到含有nacl 杂质的alcl3【解析】【分析】(1)加热 x 的混合物进行分离可得x， x 应具有挥发性或易升华的性质，则残留物难挥发；(2)从 mno2 和 cuo 中分离 mno 2，应加入酸的稀溶液；除去 alcl3固体中的3naoh 溶液分别生成3fecl ，应先水溶解，然后加入过量的fe(oh) 沉淀和 naalo2 溶液，过滤分离后，再向滤液中通入过量的co2 气体生成 al(oh)3 沉淀，

3、过滤后将沉淀经洗涤后溶解于盐酸中得alcl3 溶液，在酸性条件下蒸发结晶可到alcl3，以此解答(3) (6)小题。【详解】(1)加热 x 的混合物进行分离可得x， x 应具有挥发性或易升华的性质，残留物具有加热难挥发的性质；(3)根据上述分析可知：操作为过滤操作，所需的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒；(4)由以上分析可知试剂 a 为过量的 naoh(或 koh)溶液，试剂 b 为适量的盐酸；(5)操作是从 alcl溶液中获得 alcl 固体，由于该盐是强酸弱碱盐，容易发生水解反应，33水解产生 al(oh)3 和 hcl， hcl 易挥发，所以为防止盐水解，导致物质变质，应该在hcl 气氛中加

4、热蒸发结晶可到 alcl3，操作方法为将溶液加热浓缩，然后冷却浓溶液，过滤即可得到固体氯化铝；(6)若在naalo2 溶液中滴加盐酸，就会得到alcl3 和nacl 的混合溶液，蒸发结晶不能得到纯净的氯化铝固体，得到的是含有杂质nacl 的alcl3，所以不赞同李同学的观点。【点睛】本题考查物质的分离提纯的实验设计，注意把握物质的分离、提纯的基本操作方法，要结合 al(oh)3 的两性分析判断，注意把握物质的性质，根据性质设计实验方案。2 下列物质af是我们熟悉的单质或化合物，其中ab均是常见的金属，且b的合金、用量最大； e 在常温下是黄绿色气体；适当的条件下，它们之间可以发生如图所示的转化

5、。（1） g 溶液中溶质的化学式为_。（ 2）请写出反应 df的化学方程式： _。（ 3）检验 f 中金属阳离子的常用试剂是 _（填物质的化学式）；现象是_。（4） e 物质可与石灰乳反应制取漂白粉，写出漂白粉的有效成分_。（ 5）写出 c 与过量氢氧化钠溶液反应的离子方程式_ 。（ 6）若向 d 溶液中滴加氢氧化钠溶液，现象是：_，反应过程中的化学方程式为：_， _。【答案】 naalo223kscn 溶液呈血红色ca（clo）23+-2 -2fecl+ cl = 2feclal+4oh =alo+2h2o 先产生白色沉淀，后白色沉淀变为灰绿色，最后变为红褐色fecl2+2naoh=fe（o

6、h）2+2nacl4fe（oh）2 +o2+2h2o=4fe（ oh）3【解析】【分析】b 的合金用量最大，所以b 为 fe； e 在常温下是黄绿色气体，所以e 为 cl2；盐酸与铁反应生成 fecl2， fecl2 与 cl2 反应生成的 f 为 fecl3；金属 a 与盐酸反应后生成的盐，与适量的naoh 溶液反应能生成白色沉淀，白色沉淀还能溶于naoh，所以 a 为 al 单质， c 为 alcl3溶液， g 为 naalo2溶液。【详解】(1)根据分析可知， g 即为偏铝酸钠溶液，溶质的化学式为naalo ;2(2)根据分析可知， d 为 fecl ，与 e 即 cl 反应后生成 fe

7、cl ，方程式为：2232fecl 2cl 2 =2fecl 3 ；(3)检验fe3+常用硫氰化钾溶液，fe3+遇scn-生成血红色物质；(4)漂白粉中的有效物质为次氯酸钙；(5)通过分析可知， c 为 alcl3 溶液，与过量的naoh 溶液反应，生成偏铝酸钠和水，离子方程式为： al 34oh =alo 2 2h 2 o ；(6)通过分析可知， d 的溶液为 fecl2 溶液， fecl2 会与 naoh 溶液反应生成很不稳定的白色 fe(oh)2 沉淀，沉淀会迅速的被氧化为 fe(oh)3，转化的现象为：白色沉淀先转变为灰绿色，最终变为红褐色；相关的方程式还有：4fe(oh) 2o 22

8、h 2 o=4fe(oh) 3 ；3a-j 分别表示中学化学中常见的一种物质，它们之间相互关系如图所示 (部分反应物、生成物没有列出 )，且已知 g 为主族元素的固态氧化物， a、 b、 c、 d、 e、 f 六种物质中均含同一种元素。请填写下列空白：(1)a、 b、c、 d、 e、f 六种物质中所含同一种元素在周期表中位置_(2)写出检验 d 溶液中阳离子的方法_。(3)写出反应的离子方程式_。(4)若向气体 k 的水溶液中加入盐酸，使其恰好完全反应，所得溶液的ph_7(填“ 、”“ c(so42-) c(h+)c(oh-)【解析】【分析】g 为主族元素的固态氧化物，在电解条件下生成i 和

9、h，能与 naoh 溶液反应，说明 g 为al2 o3，与 naoh 反应生成 naalo2，而 i 也能与 naoh 反应生成 naalo2，则 i 为 al， h 为o ， c 和碱、 d 和气体 k 反应生成 e、 f，则说明 e、 f 都为氢氧化物， e 能转化为 f，应为2fe(oh) fe(oh) 的转化，所以 e 为 fe（ oh），f 为 fe(oh) ，则 c 为 fecl ， d 为 fecl ，k232323为 nh3，b34a，即 fe，结合对应单质、化合为 fe o ，与 al 在高温条件下发生铝热反应生成物的性质解答该题。【详解】（1） a、 b、c、 d、 e、f

10、 六种物质中都含有铁元素，在周期表中位于周期表第四周期族，（2）溶液d 为氯化铁溶液，检验三价铁离子的存在，取少许d 溶液于试管中，滴加kscn溶液，溶液变红色，证明d 溶液中含有fe3+；（3）反应是金属铝和氢氧化钠溶液的反应，al 与naoh 溶液反应生成naalo2 和h2，反应的离子方程式为：2al+2oh- +2h 2o=2alo-2 +3h 2；（ 4）气体 k 的水溶液为一水合氨溶液，加入盐酸，使其恰好完全反应生成氯化铵和水，氯化铵在水溶液中水解显酸性，所以ph 7；反应的离子方程式为：nh 4+ +h 2 o ?nh 3 gh 2o+h + ；（5）若向气体nh3 的 0.1m

11、ol/l 水溶液中加入 ph=1 的硫酸，且氨水与硫酸的体积比为1：1，假设条件均为1l，发生反应： nh 3 gh 2 o+h + =nh 4+ +h 2o ， n(nh3?h2o)=0.1mol，n(h+)=0.1mol ，所以一水合氨和硫酸反应生成硫酸铵溶液，铵根离子水解显酸性，溶液中离子浓度大小顺序为： c( nh +4 )c( so24- )c(h+ )c(oh-)。【点睛】比较时溶液中粒子浓度紧扣两个微弱：（1）弱电解质 (弱酸、弱碱、水)的电离是微弱的，且水的电离能力远远小于弱酸和弱碱的电离能力，如在稀醋酸溶液中：ch3cooh?ch3 coo-h+，h2o?oh- h+，在溶液

12、中微粒浓度由大到小的顺序：c(ch3cooh)c(h+)c(ch3coo-)c(oh-)；（2）弱酸根离子或弱碱阳离子的水解是微弱的，但水的电离程度远远小于盐的水解程度，如稀的 ch3coona溶液中： ch3 coona=ch3coo-na+， ch3coo- h2o ? ch3cooh oh-， + - + - - +4 有一透明溶液，可能含有较大量的mg 2+、 fe3+、 al3+、 cu2+、 na 、 h 、 so42- 、 co3 2-中的一种或几种，取此溶液做下列实验：取少量溶液加入用盐酸酸化的bacl2 溶液，有白色沉淀生成；取少量溶液加入过氧化钠粉末，溶液中有白色沉淀产生并

13、逸出无色无味的气体，加入na2o2 的物质的量与析出沉淀的物质的量如图所示。试推断并完成作答：（ 1）溶液中一定含有的离子是 _；（ 2）溶液中肯定不含有的离子是 _；（ 3）检验可能含有的离子的方法是_。（ 4）图示中 a 点沉淀的成分是 _。【答案】 mg2、 al3、 so42-co32-、 h 、 cu2、 fe3焰色反应检验al（ oh） 3 和 mg（oh）2【解析】【分析】取少量溶液加入用盐酸酸化的bacl2 溶液，有白色沉淀生成，则溶液中一定含有so42-，取少量溶液加入过氧化钠粉末，溶液中有白色沉淀产生并逸出无色无味的气体，从图上看一开始就产生了沉淀，故溶液中无h+， fe3

14、+， cu2+，因为沉淀质量随着过氧化钠的增加有溶解，说明溶液中同时含有mg 2+和 al3+，那么溶液中一定没有 co32-， na+无法确认，综上所述，一定还有的离子为：mg2、 al3、 so42- ，一定不含的离子为：co32- 、 h 、cu2 、fe3，可能含有 na+，据此解答。【详解】（1）由分析可知，溶液中一定含有的离子是mg2、 al3 、 so42-，故答案为： mg2 、al3 、42- ；so（2）溶液中肯定不含有的离子是co32- 、h 、cu2、 fe3 ，故答案为： co32- 、 h 、cu2 、fe3 ；（3）可能含有的为na+，可用焰色反应来检验，故答案为

15、：焰色反应检验；（4）图示中 a 点沉淀达到最大值，是mg23恰好完全转换为沉淀的点，所以a 点沉、 al淀的成分为： al(oh)3 和 mg(oh) 2，故答案为： al(oh)3 和 mg(oh) 2。【点睛】32- 的判断：既然溶液中一定含mg2、 al3 ，那么一定不含 co32-。co5 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)步骤的离子方程式为 _ 。【答案】烧杯、漏斗、玻璃棒sio2

16、 naalo2、 nacl、 naoh alo2-+co2+2h2 o=hco3-+al(oh)3【解析】【分析】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。【详解】(1)步骤为过滤，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

17、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 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

18、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7.8

19、g，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c(naoh)=0.1mol 0.02l=5mol/l；b 点时，溶液刚好为nacl 溶液，此时消耗0.1mol ，则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.

20、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。7 工业上用某矿渣 (含有 cu2 o、 al2o3、fe2 o3、 sio2 )提取铜的操作流程如图 (金属单质 e 可由滤液 c 制取 )：已知： cu2o+2h+=cu+cu2+h2o(1)固体混合物 b 的成分是 _。它与 naoh 溶液反应的离子方程式为_。(2)滤液 a 中铁元素的存在形式为_(填离子符号 )，生成该离子与f

21、e 元素有关的离子反应方程式为 _。要检验该铁元素的离子的实验_(3)在滤液 c 中通入足量 co2 的离子方程式为 _(4)金属单质 e 从固体混合物f 中置换出 cu 的化学方程式为 _【答案】 sio2和 cu2-32-22+2 3+3+2sio+2oh =sio+h ofefe o +6h =2fe +3h o、2fe3+cu=2fe2+cu2+取少量溶液于试管中，滴加kscn，溶液不变红，再加入氯水，溶液变为血红色，则有 fe2+-23-；alo2-2233-高温oh+co =hco+co +2h o=al(oh) +hco2al+3cuo23al o +3cu【解析】【分析】氧化亚

22、铜与盐酸反应生成铜和铜离子，二氧化硅与盐酸不反应，氧化铁与盐酸反应生成fe3+，铁离子与铜反应生成亚铁离子，固体为二氧化硅和铜，滤液中含有铜离子、亚铁离子、铝离子，加入足量的氢氧化钠溶液，滤液c中含有偏铝酸根离子，金属e 为铝，固体d 为氢氧化铜和氢氧化铁的混合物，在空气中灼烧，f 为氧化铜和氧化铁的混合物，粗铜为铜、铝、铁的混合物，经过电解可得到纯铜。【详解】(1)固体混合物b 的成分是 sio2 和 cu。它与 naoh 溶液即二氧化硅与氢氧化钠反应，反应的离子方程式为 sio2+2oh-=sio32-+h2o。(2)氧化亚铜与盐酸反应生成铜单质和铜离子，氧化铁与盐酸反应生成铁离子，与铜反

23、应生成亚铁离子，有铜剩余，故铁离子完全转化为亚铁离子，滤液a 中铁元素的存在形式为2+，生成该离子与 fe 元素有关的离子反应方程式为fe23+3+2feo +6h =2fe +3h o、2fe3+cu=2fe2+cu2+。要检验该铁元素的离子的实验为取少量溶液于试管中，滴加kscn，溶液不变红，再加入氯水，溶液变为血红色，则有fe2+。(3)在滤液c 中含有偏铝酸钠和氢氧化钠，通入足量co2 的离子方程式为oh-+co2=hco3- ；alo2-+co2+2h2o=al(oh)3 +hco3-。(4)金属单质e 为铝，从固体混合物f 为氧化铜和氧化铁的混合物，置换出cu的化学方程式为铝热反应

24、，2al+3cuo 高温al2o3+3cu。8 某 al2o3 样品中含有一定量的 cu、 fe、fe2o3 杂质。现通过下列生产过程，从该样品中提纯 al2o3，并回收铁红。流程如下：(1)操作是 _，在实验室进行该操作需要的玻璃仪器有_。(2)白色固体是 _，样品和试剂反应的化学方程式是_。(3)固体加入适量稀盐酸，可能发生的反应有：_( 用化学方程式表达 )。(4)溶液中铁元素的存在形式是_，如何用实验证明：_。(5)溶液中通入某气体，该气体可以是_(任写一种的化学式 )，红褐色固体制得铁红的化学方程式是 _。【答案】过滤烧杯、漏斗、玻璃棒al(oh)3al2o3+2naoh=2naal

25、o2+h2ofe2 o3+6hcl=2fecl3+3h2o、2fecl3+fe=3fecl2、 fe+2hcl=fecl+h2fe2+取少量溶液于试管中，滴入 kscn溶液无变化，滴加氯水后变血红色o2 或者 cl22fe(oh)3fe2 o3+3h2o【解析】【分析】al2 o3 样品中含有一定量的 cu、 fe、 fe2o3杂质，根据题中流程图可知，样品与试剂反应得溶液再通入co2 得白色沉淀，该白色固体加热分解产生al2o3，可推知试剂为naoh，得到的固体为 cu、 fe、 fe o ，溶液为 naalo 、 naoh 混合溶液，通入过量232co2 后得溶液为 nahco3 溶液，白

26、色固体为al(oh)3， al(oh)3 受热分解得 al2o3，固体中加入盐酸得到固体粉末中铁有剩余，由于fe 会发生反应3+2+，则溶液中主2fe+fe=3fe要含有 fe2+，经过操作得红褐色固体应为fe(oh)3，所以通入的气体应为氧化剂，可以是o 或 cl ，氢氧化铁受热分解得fe o 。2223【详解】(1)操作是分离难溶性固体与可溶性液体混合物的方法，名称为过滤；在实验室进行过滤操作需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒；(2)白色固体受热分解产生al2o3，则是 al(oh)3，样品中含有al2o3 和试剂 naoh 溶液反应产生 naalo2 和 h2o，反应的化学方程式是al2

27、o3+2naoh=2naalo2+h2o；(3)固体中含有al2o3、 cu、 fe、 fe2o3，加入适量稀盐酸，由于反应后的固体粉末中含有fe 单质，则可能发生的反应有fe2o3+6hcl=2fecl3+3h2o、 2fecl3+fe=3fecl2、fe+2hcl=fecl+h2；(4)由于固体中样品与适量盐酸反应后的固体粉末中含有fe，结合2 3323+2+可知溶液中铁元素的存在形式是fe2+，证明方法fe o +6hcl=2fecl+3h o、2fe+fe=3fe是：取少量该溶液于试管中，滴入kscn溶液无变化，滴加氯水后溶液变血红色；(5)溶液中含有fe2+，向溶液通入某气体后再加入

28、足量naoh 溶液，产生红褐色的fe(oh) 沉淀，该气体具有强的氧化性，气体可以是o或者 cl ，红褐色固体fe(oh) 不稳3223定，受热分解产生铁红fe2332 32o ，该反应的化学方程式是2fe(oh)fe o +3h o。【点睛】本题以从 al2 o3 样品中提取氧化铝的工艺流程为线索，考查了氧化还原反应、化学试剂的使用、混合物的分离，正确理解制备流程及反应原理为解答关键，注意掌握铝及其化合物性质和转化关系，试题侧重考查学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力。9 近两年来无人驾驶汽车的大热使得激光雷达成为人们关注的焦点，激光雷达的核心部件需要一种氮化铝(a1n)导热陶瓷片。

29、下图是从铝土矿(主要成分为a12o3,还含有少量sio2、fe2 o3 等杂质 )中提取 a12o3 并生产 a1n 的工艺流程：(1) 溶“解 ”时，已知溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠可发生反应：2na2sio +2naa1o +2h o=322na al si o +4naoh。赤泥的主要成分除了生成的na al si o还有 _(写出化学22282228式)， na22 2 8al si o 用氧化物的形式表示为_ 。(2) 酸“化 ”时通入过量 co2 与 naa1o2 反应生成 nahco3 和另一种白色沉淀，试写出该反应的化学方程式 _ ；实验室过滤需用到的玻璃仪器有烧杯、_、玻璃棒。(

30、3)还“原 ”时，炭黑在高温下被氧化为co,反应的化学方程式为_；(4)已知： aln+naoh + h2o=naa1o2+nh3 。现取氮化铝样品5.0 g(假设杂质只含有炭黑 )加到 100 ml 1. 0 mol ? l-1 的 naoh 溶液中恰好反应完，则该样品中a1n 的质量分数为_ 。【答案】 fe2o3na2o?al2o3?2sio2naalo2 co2 2h2o=al(oh)3 nahco3漏斗al2 o3 n23c2aln 3co82%【解析】【分析】铝土矿 (主要成分为a12 o3,还含有少量sio2、 fe2o3 等杂质 )，铝土矿中加入氢氧化钠溶液，sio2 和 a1

31、2o3 溶于氢氧化钠溶液，溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠发生反应：2na2 sio3+2naa1o2+2h2 o= na2al2si2o8 +4naoh，氧化铁不溶于氢氧化钠溶液，所以过滤得到的赤泥为 fe2o3、 na2al2si2o8 ，滤液主要为偏铝酸钠溶液，偏铝酸钠溶液中通入过量的二氧化碳酸化得到的沉淀为氢氧化铝，过滤得到的滤液主要为nahco3 溶液，氢氧化铝灼烧得到氧化铝，氧化铝、碳黑、氮气在高温下生成氮化铝，同时碳被氧化为co，据此解答此题。【详解】（1）氧化铁与氢氧化钠不反应，则赤泥的主要成分为fe2o3、 na2al2si2o8， na2al2si2o8 用氧化物的形式表示为na2o?al2o3?2sio2；答案为： fe2 322 32o； na o?al o ?2sio ；（2） “酸化 ”时通入过量 co22反应生成32与 naa1oal(oh) ，反应的化学方程式为：naalo co2 2h2 o=al(oh)3nahco3；实验室过滤需用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒；答案为： naalo2 co22h2o=al(oh)3nahco3；漏斗；（3）氧化铝、碳黑、氮气在高温下生成氮化铝，同时碳黑被氧化为co，反应的化学方程式为： al2o3n2 3c2aln 3co；答案为： al2o3 n2 3c2aln 3co；漏斗