化学铝及其化合物推断题的专项培优易错试卷练习题及详细答案

1、【化学】化学铝及其化合物推断题的专项培优易错试卷练习题及详细答案一、铝及其化合物1 某厂用蛭石（主要成份为：mgo、 fe2o3、 a12o3、 sio2）作原料生产a12o3 与 fe(oh)3。.工艺流程如图（只有固体a 和 f 为纯净物）：.查阅资料：某些阳离子浓度为0.1mol/l 时，氢氧化物沉淀时的ph 为：氢氧化物fe(oh)3mg(oh) 2al(oh)3开始沉淀时的 ph2.310.44.0完全沉淀时的 ph3.712.45.2注： al(oh)3ph=7.8 时开始溶解， 10.8 时完全溶解。请回答以下问题：（ 1）写出下列物质化学式：试剂i_， f_；（ 2）步骤 b

2、生成 c 的离子方程式： _；（3）要使固体d 杂质尽量少，步聚调节溶液的ph 合理的是 _；a12.413b 10.8c 3.75.2（ 4）滤液 e 中存在较多的阴离子是 _，滤液 e 中加入过量的 naoh 溶液，充分沉淀后，检验上层清液中金属阳离子的操作步骤是_；（5）固体 d 可用来生产合成氨的表面催化剂。如图表示无催化剂时，某合成氨的nh3 的百分含量随时间变化曲线，请在图上用虚线画出该反应有催化剂时的曲线_。【答案】稀盐酸或稀硫酸al(oh)3al3+4oh-=alo2-+2h2obhco3-、 cl-(或 so42- )将铂丝用盐酸清洗后，放在酒精灯火焰上灼烧一会儿，蘸取滤液后

3、放在酒精灯火焰上灼烧，火焰呈黄色，即证明有na+【解析】【分析】蛭石矿样加入试剂i 可以得到溶液和一种纯净滤渣，根据蛭石主要成份为：mgo、 fe2o3、a12o3、 sio2 可知试剂i 应为稀盐酸或稀硫酸，得到的固体a 为 sio2 ；滤液中主要金属阳离子有 fe3+、 mg2+、al3+，加入过量的氢氧化钠，得到氢氧化镁沉淀和氢氧化铁沉淀，和含有偏铝酸钠的滤液c，滤液c 中通入过量的二氧化碳得到纯净的氢氧化铝沉淀f。【详解】(1)上述分析可知试剂 是稀硫酸或稀盐酸；固体f 为氢氧化铝，al(oh)3；(2)步骤 b 生成 c的反应是铝离子和过量氢氧根离子反应生成偏铝酸盐，反应的离子方程式

4、为： al3+4oh-alo2 -+2h2o；(3)分析图表数据保证镁离子和铁离子全部沉淀，铝离子全部变化为偏铝酸盐，应调节溶液ph 为 10.8， b 符合；(4)试剂 i 所用酸的阴离子一直存在与溶液中，滤液c 通入过量的二氧化碳会生成碳酸氢根，所用滤液 e 中存在较多的阴离子是hco3-、 cl-42-(或 so)；检验钠离子常用焰色反应，具体操作为将铂丝用盐酸清洗后，放在酒精灯火焰上灼烧一会儿，蘸取滤液后放在酒精灯火焰上灼烧，火焰呈黄色，即证明有na+；(5)催化剂改变反应速率不改变化学平衡，据此画出曲线变化为。2 现有金属单质a、 b、 c 和气体甲、乙、丙以及物质d、 e、f、g、

5、 h，它们之间的相互（）转化关系如图所示图中有些反应的生成物和反应的条件没有标出。请根据以上信息完成下列各题：(1)写出下列物质的化学式：b_、丙 _ 。(2)写出黄绿色气体乙的一种用途_，反应过程可能观察到的实验现象是_。对应的化学方程式是_。(3)反应中的离子方程式是_。【答案】alhcl杀菌消毒、强氧化剂、漂白白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 4fe(oh)2 +o2+2h2o=4fe(oh)3 2al+2oh- +2h2o=2alo2-+3h2【解析】【分析】金属 a 颜色反应为黄色证明 a 为金属 na， na 与水反应生成气体甲为h2， d 为 naoh；金属 b 和氢氧化钠

6、溶液反应产生h2，说明 b 为金属al，黄绿色气体乙为22cl ，气体甲是 h ，h 和 cl 反应生成丙为 hcl， hcl 溶于水得到的物质e 为盐酸溶液，盐酸与金属c 反应产生22f 溶液是金属氯化物，该氯化物与cl 还可以反应产生 g，g 与 naoh 溶液反应生成红褐色2沉淀 h 为 fe(oh)3，则 g 为 fecl3，推断物质f 为 fecl2；判断 c 为 fe，以此解答该题。【详解】根据上述分析可知 a 是 na， b 是 al， c 为 fe，气体甲是 h2 ，气体乙是 cl2 ，气体丙是 hcl； d 是 naoh， e 是盐酸， f 是 fecl2， g 是 fecl

7、3， h 是 fe(oh)3。(1)根据上述分析可知，物质b 是al，丙是hcl；(2)黄绿色气体乙是cl2，该物质可以与水反应产生hcl 和 hclo，hclo 具有强氧化性，可作氧化剂，氧化一些具有还原性的物质，也用于杀菌消毒或用于物质的漂白；(3)fecl2 与 naoh 溶液发生反应：fecl2+2naoh=fe(oh)2 +2nacl， fe(oh)2 具有还原性，容易被溶解在溶液中的氧气氧化，发生反应：4fe(oh)2+o2 +2h2o=4fe(oh)3，固体由白色迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，因此可观察到的实验现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色；(4)反应是 al 与

8、 naoh 溶液发生反应产生22，反应的离子方程式为：2al+2oh-naalo和 h22-2+2h o=2alo +3h 。【点睛】本题是无机物推断，物质的颜色及转化关系中特殊反应是物质推断的突破口，再结合转化关系推断，需要学生熟练掌握元素化合物知识，试题培养了学生的分析能力及逻辑推理能力。3 实验室有 nahso4 、 ba(oh)2、 nh3h2o、 nahco3 、kal(so4)2 五种无色溶液，现欲通过它们之间的相互反应的现象对其进行鉴别。部分物质间的反应现象如表。abcdeabcd e 表中 “”表示生成气体物质，“”表示生成沉淀。根据以上信息，回答以下问题。(1)b，e 的化学

9、式分别为_、 _。(2)写出 a 的电离方程式：_ 。(3)向含有 0.1mol 溶质的 d 溶液中滴加e溶液，所生成沉淀的物质的量之和最多为_mol 。【答案】 nahso4 ba(oh)2 nh3h2o? nh4+ oh 0.25 【解析】【分析】nahso4、 ba(oh)2、 nh3h2o、 nahco3、 kal(so4)2 五种无色溶液中，相互反应能同时生成沉淀和气体的只有nahco34 2的反应，只生成气体的反应只有34反与 kal(so )nahco和 nahso应，故 b 为 nahso4， c 为 nahco3， d 为 kal(so4)2，与 nahso4、 nahco3

10、、 kal(so4)2都能生成沉淀的物质为ba(oh)2，故 e 为 ba(oh)2， a 为 nh3h2o，据此分析解答。【详解】(1)根据上述分析可知， b 为 nahso4， e 为 ba(oh)2，故答案为： nahso4； ba(oh)2；(2)a 为 nh3h2o，是弱电解质，电离生成+-+-nh4和 oh ，电离方程式 nh3h2 onh4 +oh，故答案为： nh3h2onh4+oh-；(3)向含有 0.1mol 溶质的d 溶液中滴加 e溶液， al3+刚好完全沉淀时反应的离子反应方程式为 2al3+42-2+-3434+3so+3ba+6oh =2al(oh) +3baso，

11、此时沉淀al(oh)和 baso 的物质的量之和为0.25mol ， so42-刚好完全沉淀时反应的离子反应方程式为al3+42-2+-+2so+2ba +4oh=alo +2baso +2h o，此时沉淀 baso 的物质的量为 0.2mol ，则生成沉淀的物质的量2-424n： 0.2mol n 0.25mol，所所以生成的沉淀的物质的量之和最多为0.25mol ，故答案为：0.25。4 已知 x 元素原于的核电荷数小于 18，最外层电子数等于电子层数，且比最内层电子数多 1。回答下列问题：(1)x 元素的原子结构示意图为_。(2)x 的最高价氧化物对应的水化物的化学式为_。(3)x 的单

12、质与naoh 溶液反应的化学方程式为_。【答案】al(oh)3242(或为2al+2naoh+6h o=2naal(oh) +3h2al+2naoh+2h2o=2naalo2+3h2)【解析】【分析】已知 x 元素原子的核电荷数小于18，最外层电子数等于电子层数，且比最内层电子数多1，则该元素原子核外电子排布为2、 8、3，该元素是al 元素，然后结合其原子结构与元素位置的关系及其单质和化合物的性质分析解答。【详解】根据上述分析可知x 元素的 al 元素。(1)x 是 al 元素，根据元素原子核外电子排布规律可知：al 原子核外电子排布为2、 8、 3，所以 al 原子结构示意图为：；(2)

13、x 是 al，原子核外最外层有 3 个电子，其最高价氧化物对应的水化物的化学式为al(oh)3；(3)al能够与 naoh 溶液发生反应产生naal(oh)4 和 h2，反应的化学方程式为2al+2naoh+6h2o=2naal(oh)4+3h2 (或写为 2al+2naoh+2h2o=2naalo2 +3h2)。【点睛】本题考查了元素及化合物的推断及元素与化合物的知识。根据原子核外电子层中的电子数与电子层数关系推断元素是解题关键。熟练掌握 al 元素的单质、氧化物、氢氧化物的性质就可以顺利解答。5 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

14、轨， b 是赤铁矿的主要成分， 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】 al232 3233+ cu2+2+ob 2al+fe o2fe + al ocu+2fe+2fe【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 fe o， c 为 fe， d为 al o，e 是紫红色的金属单

15、质，则e 为 cu， f 的溶液中加2323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fecl ，故答案选 b；3(3)反应的化学方程式为：2al+fe o2fe + al o；2323(4)反应的离子方程式为：cu+2fe3+=cu 2+2fe2+。6 某工厂废金属屑的主要成分为cu fe和al，此外还含有少量al2 32 3、o和 fe o ，

16、为探索工业废料的再利用，某化学兴趣小组设计了如下实验流程，用该工厂的金属废料制取氯化铝、绿矾晶体 (feso47h2o)和胆矾晶体。完成下列填空：（ 1）写出步骤反应的离子方程式：_。（ 2）试剂 x 是 _，溶液 d 是 _。（3）在步骤中，用如图装置制取co2 并通入溶液a 中。一段时间后，仍观察不到烧杯中产生白色沉淀。为了固体c 的生成，在药品和装置上可采取的改进措施是_。（4）溶液 e 中加入 kscn溶液无明显现象，表明滤液中不存在fe3+，用离子方程式解释其可能的原因： _。（5）将固体 f 继续加入热的稀硫酸，同时不断鼓入空气，固体溶解得cuso溶液，写出反4应的化学方程式： _

17、。【答案】 2al+2h 2o+2oh - =2alo 2- +3h 2、 al 2o3 +2oh - =2alo 2- +h 2 o稀硫酸nahco 溶液 浓盐酸改为稀盐酸；在装置a 和装置 b 之间增加一个盛有饱和nahco 溶液33的洗气瓶，以除去装置a 中挥发出的 hcl3+2+3+2+2+2fe +fe=3fe 、 2fe +cu=2fe +cu2cu+o2 +2h2so4 = 2cuso4 +2h2o【解析】【分析】fe、 cu、 fe o都不与 naoh 溶液反应， al 和 al o可与 naoh 溶液反应，用含有 al、 fe、2323cu 和 al o 和 fe o的废金属

18、屑制取alcl 、绿矾晶体 (feso?7h2o)和胆矾晶体流程为：合金232334中 al、 al2o3 与 naoh 反应，所得滤液a 为 naalo2 溶液，经途径 与足量二氧化碳发生反应： alo 2- +co2 +2h2 o=al oh 3+hco3- ，反应可生成al(oh)3 固体 c，生成的al(oh)3 再和盐酸反应生成alcl3，得到的 alcl3 较纯净；溶液d 为 nahco3 溶液；滤渣b 为fe 和 cu 的化合物，加入足量稀硫酸，得到的滤液 e 为到绿矾，滤渣 f 为 cu，可用于制备胆矾，据此分析解答。feso4，经蒸发浓缩、冷却结晶可得【详解】（1）铝、氧化铝

19、与氢氧化钠反应，所得滤液a 为naalo2 溶液，反应的离子方程式为：2al+2h2o+2oh- =2alo-2 +3h2、 al 2o3 +2oh - =2alo-2 +h 2o ；（ 2）金属铁和金属铜不与氢氧化钠溶液反应，金属铜和稀硫酸之间不反应，但是金属铁可以和稀硫酸之间反应生成硫酸亚铁和氢气，进而制得绿矾晶体，所以试剂x 为稀硫酸；溶液 d 为 nahco3 溶液；（3）进行步骤 时，该小组用如图所示装置及试剂将制得的co2 气体通入溶液a 中，一段时间后，观察到烧杯中产生的白色沉淀逐渐减少，其原因是二氧化碳气体中含有从盐酸中挥发出的 hcl 气体，氯化氢在水中溶解了部分沉淀，发生的

20、反应为：al(oh)3+3h+=al3+3h2o，为了避免固体c减少，可在制取二氧化碳的收集装置中增加一个洗去 hcl 的装置，二氧化碳在饱和nahco3 中不溶，氯化氢和nahco3反应生成二氧化碳气体，所以可降低盐酸浓度；在装置i 和 之间增加一个盛有饱和nahco3 溶液的洗气瓶，除去二氧化碳中的氯化氢；（4）溶液 e 中加入 kscn溶液无明显现象，表明滤液中不存在fe3+，原因是 fe3+被 fe、 cu2+3+2+还原生成 fe ，所以加入 kscn溶液没有明显现象，故答案为：2fe +fe=3fe 、2fe3+cu=2fe2+cu2+；（5）用固体 f 继续加入热的稀h2 44s

21、o ，同时不断鼓入空气，固体溶解得cuso 溶液，说明在加热条件下，cu、氧气和稀硫酸发生氧化还原反应生成硫酸铜和水，反应的化学方程式为： 2cu+o2 +2h 2so4 = 2cuso4 +2h2 o 。7 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 “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_。(

22、4)电“解 ”是电解 na2co3 溶液，原理如图所示。阳极的电极反应式为_，阴极产生的物质 a 的化学式为 _。【答案】2al+2h2o+2oh-=2alo2-+3h2al2o3+2oh-=2alo2-+h2o石墨电极被阳极上产生的氧气氧化4co32-+2h2o-4e-=4hco3-+o2h2【解析】【分析】以铝土矿（主要成分为al2o3 ，含sio2 和fe2o3 等杂质）为原料制备铝，由流程可知，加naoh 溶解时fe2 o3 不反应，由信息可知sio2 在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀，过滤得到的滤渣为fe2 o3、铝硅酸钠，碳酸氢钠与偏铝酸钠反应生成al（ oh） 3，过滤ii 得到a

23、l（oh）3，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na2co3 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+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：al2o3+2oh-=2alo2-+h2o；(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

24、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。8 某混合物浆液含有 al(oh)3、 mno2 和少量 na2cro4考虑到胶体的吸附作用使 na2cro4 不易完全被水浸出，某研究小组利用设计的电解分离装置（见图），使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液，并回收利用。回答 和 中的问题。固体混合物的分离和利用（流程图中的部分分离操作和反应条件未标明）（1） cal 的制备方法称为电解法，请写出阳极反应方程式_（2）

25、该小组探究反应 发生的条件 d 与浓盐酸混合，不加热无变化；加热有cl2 生成，当反应停止后，固体有剩余，此时滴加硫酸，又产生cl2由此判断影响该反应有效进行的因素有（填序号） _。a温度b溶液的 ph 值c cl-和 so42- -的浓度（3）固体 d 是碱性锌锰电池的正极，请写出该电池的负极反应方程式_ 。（ 4） 0.2molcl 2 与焦炭、 tio2 完全反应，生成 co和 ticl4（熔点 -25,沸点 1364 ）放热8.56kj，该反应的热化学方程式为_ 含铬元素溶液的分离和利用（5）用惰性电极电解时， cro 42能从浆液中分离出来的原因是_，分离后得到的含铬元素的粒子有cr

26、o 42和 cro 72，原因是_(用离子反应方程式表示 )，阴极室生成的物质为_ （写化学式）；2-=zn(oh)22cl2（ g）+tio2（ s） +2c（ s） =ticl4（ l）【答案】 2o-4e =o2ab zn-2e+2oh+2co（ g） h= 85.6kj?mol 1在直流电场作用下cro 42 通过阴离子交换膜向阳极室移动，从而脱离浆液；2cro 42 +2h+ ?cro 72+h2o； naoh 和 h2【解析】【分析】（1）固体混合物含有 al（ oh） 3、 mno2，加入 naoh 溶液，过滤，可得到滤液 a 为naalo2，通入二氧化碳，生成 b 为 al（

27、oh） 3 ，固体 c为 al2o3，电解熔融的氧化铝可得到al；固体 d 为 mno 2，加热条件下与浓盐酸反应可生成氯气；（ 2）题中涉及因素有温度和浓度；（ 3）固体 d 为 mno 2，是碱性锌锰电池的正极，该电池的负极是锌失电子发生氧化反应，反应方程式 zn-2e-+2oh- =zn(oh)2 ；（ 4） 0.2molcl 2 与焦炭、 tio2 完全反应，生成 co和 ticl4（熔点 -25,沸点 1364 ）放热8.56kj，则 2mol 氯气反应放出的热量为2 0.2 8.56kj=85.，6kj由质量守恒可知还原性气体为 co，反应的化学方程式为 2cl2（ g） +tio

28、2（s）+2c（ s） ticl4 （l） +2co（ g），以此可计算反应热并写出热化学方程式；（ 5）电解时， cro42 通过阴离子交换膜向阳极移动，阴极发生还原反应生成氢气和naoh，由此解答。【详解】（ 1） cal 的制备方法称为电解法，固体c为 al2o3，电解熔融的氧化铝可得到al，阳极反应方程式2o2-4e-=o2 ；（ 2）反应涉及的条件为加热，加热下可反应，另外加热硫酸，氢离子浓度变化，可知影响的因素为温度和氢离子浓度，故选：ab；（ 3）固体 d 为 mno 2，是碱性锌锰电池的正极，该电池的负极是锌失电子发生氧化反应，反应方程式 zn-2e-+2oh- =zn(oh)

29、2 ；（4） 0.2molcl 2 与焦炭、 tio2 完全反应，生成co和 ticl4（熔点 -25,沸点 1364）放热8.56kj，则 2mol 氯气反应放出的热量为 20.2 8.56kj=85.，6kj所以热化学方程式为2cl2（ g） +tio2（ s） +2c（ s） ticl4（ l ） +2co（ g） h=-85.6kj mol 1；（ 5）电解时， cro42 通过阴离子交换膜向阳极移动，从而从浆液中分离出来，因存在2cro42 +2hcr2o72 +h2o，则分离后含铬元素的粒子是cro42、 cr2o72 ，阴极发生还原反应生成氢气和naoh。【点睛】考查物质的制备、

30、分离以及电解知识，解题关键：注意把握物质的性质，能正确分析试验流程，把握电解的原理，难点（5）在直流电场作用下，cro42 通过阴离子交换膜向阳极室移动，脱离浆液，要求学生具有一定的分析能力。9 铝土矿（主要成分为al2o3,还含有 sio2(不溶于水和酸)、fe2o3）是工业上制备氧化铝的主要原料。工业上提取氧化铝的工艺流程如下:（1）沉淀a、 b 的成分分别是_、 _;步骤中的试剂a 是_ ;(以上均填化学式)（ 2）试写出步骤中发生反应的离子方式_、 _ ;【答案】 sio232-3 -22-233-fe(oh)naoh 溶液 co +oh =hcoco +alo+2h o=al(oh)

31、 +hco【解析】【分析】铝土矿中加入过量试剂盐酸，然后过滤得到沉淀a 为 sio2naoh溶液，滤液甲中加入过量过滤后得到沉淀b 和滤液乙，滤液甲中溶质为氯化铝和氯化铁、hcl，沉淀 b 为 fe（ oh）3，滤液乙中含有naalo2和 naoh、nacl，向滤液乙中通入过滤二氧化碳得到滤液碳酸氢钠溶液，沉淀 c 为 al（ oh） 3，加热氢氧化铝得到氧化铝，以此解答该题。【详解】（1）由以上分析可知 a 为 sio2 ，沉淀 b 为 fe（ oh） 3，滤液甲中含有3+3+al、 fe、 h 等，应加入氢氧化钠，除去铁离子，将铝离子转化为alo2- ，步骤中的试剂a 是 naoh 溶液；

32、（2）步骤中与-oh 反应生成碳酸氢根离子：co2+ohhco3 ，偏铝酸钠溶液与二氧化碳反应，生成氢氧化铝和碳酸氢钠，离子反应为：-。co2 + alo2+ 2h2 o al( oh) 3+hco3【点睛】把握流程中物质的性质、发生的反应、混合物分离方法为解答的关键，侧重分析、推断及实验能力的综合考查。离子方程式的书写是解答的易错点，注意二氧化碳是过量的。10 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) 100%硫去除率 =(1-焙烧前矿