备战高考化学铝及其化合物推断题综合试题附详细答案

1、备战高考化学铝及其化合物推断题综合试题附详细答案一、铝及其化合物1 氢能源是一种重要的清洁能源。现有两种可产生h2 的化合物甲和乙。将6.00g 甲加热至完全分解，只得到一种短周期元素的金属单质和6.72lh 2 ( 已折算成标准状况) ，甲与水反应也能产生h2，同时还产生一种白色沉淀物，该白色沉淀可溶于naoh溶液。化合物乙在催化剂存在下可分解得到h2 和另一种单质气体丙，丙在标准状态下的密度为1.25g/l 。请回答下列问题：(1) 甲的化学式是 _；乙的电子式是 _。(2) 甲与水反应的化学方程式是 _ 。(3) 气体丙与金属镁反应的产物是 _( 用化学式表示 ) 。(4) 乙在加热条件

2、下与 cuo反应可生成 cu 和气体丙，写出该反应的化学方程式_。有人提出产物cu 中可能还含有cu2o，请设计实验方案验证之_（已+ 2+知 cu2o+2h=cu+cu +h2o）。【答案】 alh3alh33h2oal oh 33h2mg3n22nh3(） 3cuo3cu n2 3h2o将固体溶于稀硫酸中，如果溶液变蓝，说明产物中含有cu2o，反之则无 cu2 o【解析】【分析】将 6. 00 g 甲加热至完全分解，只得到一种短周期元素的金属单质和6. 72 l 的 h2( 已折算成标准状况），甲与水反应也能产生h2，同时还产生一种白色沉淀物，该白色沉淀可溶于naoh 溶液，因此白色沉淀是

3、al( oh），则金属单质是铝，因此甲是alh 。化合物乙在催33化剂存在下可分解得到h2 和另一种单质气体丙，丙在标准状况下的密度为1. 25g l 1 ，则丙的相对分子质量是1. 25 22. 4 28，因此丙是氮气，则乙是氨气nh3，据此解答。【详解】（1）根据以上分析可知甲的化学式是alh3 。乙是氨气，含有共价键的共价化合物，电子式为；（2）甲与水反应生成氢气和氢氧化铝，反应的化学方程式是alh3 3h2o al( oh） 33h2。（ 3）氮气与金属镁反应的产物是mg 3n2。（ 4）氨气在加热条件下与 cuo 反应可生成 cu 和氮气，根据原子守恒可知该反应的化学方程式为 2nh

4、3222 cu 3cuo3cun 3h o。铜与稀硫酸不反应，则根据cu o 2hcu2 h2o 可知 , 要检验产物 cu 中可能还混有 cu2o 可以将固体溶于稀硫酸中，如果溶液变蓝，说明产物中含有 cu2o，反之则无 cu2 o。2a、 b、 c、 d 均为中学化学中常见的物质，它们之间转化关系如图（部分产物和条件已略去） ,请回答下列问题：（ 1）若 a 为（ 2）若 a 为（ 3）若 a 和co2 气体， d 为 naoh 溶液，则b 的化学式为 _。alcl3 溶液， d 为 naoh 溶液，则c 的名称为 _。d 均为非金属单质，d 为双原子分子，则由c 直接生成 a 的基本反应

5、类型为_。（4）若常温时a 为气态氢化物，b 为淡黄色固体单质，则a 与 c 反应生成b 的化学方程式为 _。（5）若 a 为黄绿色气体，d 为常见金属，则a 与 c 溶液反应的离子方程式为_。下列试剂不能鉴别b 溶液与 c 溶液的是 _(填字母编号 )。a naoh 溶液 b盐酸 c kscn溶液 d酸性 kmno4 溶液【答案】 nahco3偏铝酸钠分解反应2h 2sso2 =3s2h 2 o2fe2cl 2 =2fe32clb【解析】【分析】【详解】(1)若 a 为 co2 与过量的 d 即 naoh 反应，生成碳酸氢钠；碳酸氢钠溶液与naoh 反应可得到碳酸钠溶液；碳酸钠溶液又可以与c

6、o2反应生成碳酸氢钠；所以b 的化学式为3nahco ；(2)若 a 为 alcl ，其与少量的 naoh 反应生成 al(oh)沉淀， al(oh)继续与 naoh 反应生成333偏铝酸钠；偏铝酸钠溶液和氯化铝溶液又可以反应生成al(oh)3 ；所以 c 的名称为偏铝酸钠；(3)若 a， d 均为非金属单质，且 d 为双原子分子，那么推测可能为性质较为活泼的o2 或cl2， a 则可能为 p， s 或 n2 等；进而， b， c 为氧化物或氯化物，c 生成单质 a 的反应则一定为分解反应；(4)淡黄色的固体有过氧化钠，硫单质和溴化银；根据转化关系，推测b 为 s 单质；那么 a为 h2s，c

7、 为 so2 ，b 为氧气；所以相关的方程式为：2h 2s so2 =3s 2h 2o ；(5)a 为黄绿色气体则为cl ，根据转化关系可知，该金属元素一定是变价元素，即fe；那么2b 为 fecl ， c 为fecl；所以 a 与 c 反应的离子方程式为： 2fe2cl 2 =2fe32cl ；32a naoh 与 fe2+生成白色沉淀后，沉淀表面迅速变暗变绿最终变成红褐色，而与fe3+直接生成红褐色沉淀，a 项可以；b盐酸与 fe2+， fe3+均无现象， b 项不可以；c kscn溶液遇到 fe3+会生成血红色物质，而与fe2+无现象， c 项可以；d fe2+具有还原性会使高锰酸钾溶液

8、褪色，fe3+不会使高锰酸钾溶液褪色，d 项可以；答案选 b。3 铝土矿的主要成分是 al2o3，含有杂质 sio2、 fe2o3 、mgo。工业上从铝土矿中提取铝可采用如下工艺流程：请回答下列问题：（ 1）玻璃中含有 b，刻蚀玻璃的化学方程式为 _。（ 2）沉淀 c 的成分是 _，溶液 d 中存在较多的阴离子是 _。（ 3）步骤所加入的试剂是 _，生成沉淀 f 的离子方程式是 _。【答案】 sio2 +4hf=sif4+2h 2 ofe(oh) 3 、 mg(oh) 2oh - 、 cl - 和 alo 2-co2co 2 +alo 2- +2h 2o=al(oh) 3+hco 3-【解析】

9、【分析】首先加入过量盐酸，几种物质里只有sio2 不溶于盐酸，即沉淀b，其它元素全部进入溶液amg和fecnaalo 2，再加入过量烧碱，2+3+ 转化为氢氧化物，即沉淀，而所有铝转变为进入溶液 d，接下来要进行一下逆推，工业上铝是电解氧化铝得到的，因此物质m 是氧化铝，氧化铝又是从不溶于水的f 转化来的，因此 f 是 al(oh)3 ，反应其实是向naalo 2溶液中通入二氧化碳气体，故溶液e 为碳酸氢钠（此步骤二氧化碳一般都是过量的），据此来分析本题即可。【详解】（1）蚀刻玻璃是用氢氟酸来溶解玻璃中的sio 2 ，其反应方程式为sio2 +4hf=sif4+2h 2o ；（2）沉淀 c 的

10、成分为 fe(oh) 3 和 mg(oh) 2 ，而溶液d 中存在较多的阴离子是oh- 、 cl -和 alo -2 ；（3）步骤所加入的试剂是二氧化碳，生成沉淀f 的离子方程式为co 2 +alo -2 +2h 2o=al(oh) 3+hco -3 。4a、 b、 c、 d、 e、 f、 g、 h 为八种短周期主族元素，原子序数依次增大。电子数分别等于各自的电子层数，其中 a 的单质在常温下为气体。 c 与a、 f 的最外层b、h 在元素周期表中处于相邻位置，这三种元素原子的最外层电子数之和为17。 d 与 f 同周期。g 的单质常用作半导体材料。请回答：(1)c 和 h 分别与a 形成的简

11、单化合物沸点较高的是_(填化学式)，理由是_ 。(2)c、e 形成的简单离子半径大小：r(c)_r(e)(填 、+-+h2oal(oh) 33+-h+alo 2al +3oh3sio 2+6c+2n 2si3 n4+6co【解析】【分析】a、 b、 c、 d、e、 f、 g、h 八种短周期主族元素，原子序数依次增大。a、 f 的最外 子数分 等于各自的 子 数，其中a 的 在常温下 气体， a 为 h；g 的 常用作半 体材料， g 为 si， 合原子序数可知f 为 al； c与 b、 h 在元素周期表中 于相 位置， 三种元素原子的最外 子数之和 17， 173=52， b 为 n、 c 为

12、 o、 h 为 s， d 与f 同周期，位于第三周期， d 为 na、 e 为 mg，以此来解答。【 解】由上述分析可知，a 为 h、 b 为 n、c 为 o、 d 为 na、 e 为 mg 、 f 为 al、g 为 si、 h 为 s。(1)c 和 h 分 与 a 形成的 化合物分 是h o、 h s，其中沸点 高的是h o，原因是222h2o 分子 存在 ，增加了分子之 的吸引力；(2)o2-、 mg 2+核外 子排布相同。具有相同 子排布的离子中，原子序数大的离子半径小，则 c、e 形成的 离子半径大小：r (c)r(e)；(3)f 最高价氧化物 的水化物al(oh)3 是两性 氧化物，

13、在水溶液中存在酸式 离和碱式 离， 离方程式 h+alo2-+h2oal(oh)3al3+3oh-；(4)将 g 的氧化物与b 的 在1400条件下和足量的碳反 ，其化学反 方程式 3sio2+6c+2n2si3n4+6co。【点睛】本 考 元素及化合物的推断及物 性 的方程式表示。把握原子 构、元素的位置、 子数关系来推断元素 解答的关 ，注意元素化合物知 的 用， 目 重考 学生的分析与 用能力。5(某混合物甲中含有明 kal(so4)212h2o、al2o3 和 fe2o3。在一定条件下由甲可 如 所示的物 之 的 化： 回答下列 ：（1）写出 a、 b 的化学式： a_， b_。（ 2

14、）试剂 a 最好 选用下列试剂中的（ _ ）a naoh 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】 fe2o3al2o3 d3+-al +3nh3h2o al(oh)3 +3nh4alo2 +co2+2h2oal( oh) 3 +hco3-k2so4 和 (nh4)2so4【解析】【分析】kal(so )溶于水， alo 和 fe o均不溶于水，混合物甲加水溶解后，溶液中是kal(so ) ，4 223234 2沉淀是 al2 32 32 32 3

15、可与 naoh 溶液反应o 和 fe o；向沉淀中加 naoh 溶液， fe o不反应， al o生成 naalo22 3223沉淀和碳酸氢钠， a fe o，为向 naalo 溶液中通入过量 co 可得 al(oh)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k2 44 24so 和 (nh ) so，经过蒸发、结晶，得到的是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： fe2 o3； al2o3；（ 2）依据流程

16、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+3234+；+3nhh oal(oh) +3nh（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2co可得 al(oh)3

17、沉淀和碳酸氢钠，其离子方程式为2-2233- ，alo+co +2h o al(oh) +hco故答案为： alo2-2233-；+co +2h o al(oh) +hco（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： k2so4 和 (nh4)2so4。6 铁和铝是科技、生产、生活中应用最广泛的金属材料。现有

18、铁、铝的混合物进行如下实验：(1)操作 x 的名称是 _。(2)气体 a 是 _。(3)a与cl2混合光照可能发生爆炸，生成_(填化学式)，a在该反应中作为_(“填 氧化剂 ”或 “还原剂 ”)。(4)溶液 b 中阴离子除 oh-外还有 _，溶液 d 中存在的金属离子为 _。【答案】过滤h2(或氢气 ) hcl 还原剂alo2-fe2+【解析】【分析】金属混合物中fe 与 naoh 溶液不反应，而 al 可以与 naoh 溶液反应产生 naalo2、h2，naalo2 易溶于水，所以气体fe， fe 是比较活泼的金属，与据此分析解答。【详解】a 是 h2，溶液 b 是 naalo2 与 nao

19、h 的混合溶液，固体c是hcl 发生置换反应产生fecl2 和氢气，因此溶液d 为 fecl2，(1)操作 x 的名称是分离难溶性的固体与可溶性液体混合物的方法，名称是过滤；(2)气体 a 是 h2 ；(3)a 是 h ， h和 cl的混合气体光照会发生爆炸，反应生成hcl，在该反应中，氢元素的化222合价升高，失去电子，被氧化，所以h2 作还原剂，；(4)溶液 b 是反应产生的 naalo2 与过量的naoh 的混合溶液，所以溶液 b 中阴离子除 oh-外还有 alo2-；铁可以和盐酸反应生成 fecl2和 h2，溶液 d 中含有的金属离子为fe2+。【点睛】本题考查金属铁以及金属铝的化学性

20、质。注意知识的积累是解题的关键，hcl 的氧化性比较弱，只能把 fe 氧化为 fe2+， cl2 、h2o2 具有强氧化性，可以把fe 氧化为fe3+； al 既可以与酸反应产生氢气，也可以与强碱溶液反应反应氢气，等物质的量的铝与足量的酸、碱反应产生氢气的物质的量相等。7 “生活无处不化学”，请你回答下列问题。（ 1）厨房中的调味品有：盐 (主要成分氯化钠 )、碱面 (主要成分碳酸钠 )、白醋 (主要成分乙酸 )。将上述物质分别溶于水，其水溶液具有碱性的是 _(填序号，下同 )，主要成分中属于盐类的是 _，相互间能发生反应的是 _。（ 2）生活中遇到下列问题，不涉及到化学变化的是_。用四氯化碳

21、可擦去圆珠笔油自来水厂用液氯消毒可用食醋洗掉水垢（3）当前，环境治理已成为重要的民生工程。我国城市发布的“空气质量日报”中，下列物质不列入首要污染物的是_（填字母代号）。a二氧化硫b二氧化碳c二氧化氮d可吸入颗粒物煤炭直接燃烧会引起多种环境问题。燃煤产生的so2 是导致 _（填名称）污染现象形成的原因；处理含co、 so2 烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质s，发生反应的化学方程式为_ 。（ 4）向浑浊的水中加入明矾 kal(so4)2?12h2o 后，水可得到净化。写出明矾在水中的电离方程式 _，往明矾溶液中逐滴加入 ba(oh)2 溶液直至 al3+恰好沉淀完全，发生反应的

22、离子方程式为 _。催化剂【答案】 b 酸雨2co+so2co2+s4 2+3+42-4 22+3+42-23+2+-kal(so ) =k +al +2so或者 kal(so ) 12ho=k +al+2so+12h o2al+3ba +6oh+3so42- =2al(oh)3 +3baso4【解析】【分析】(1)水溶液具有碱性的物质是碱或水解显碱性的盐；金属阳离子和酸根银离子过程的化合物为盐；碳酸钠和乙酸反应生成醋酸钠、二氧化碳和水；(2)有新物质生成的变化为化学变化；(3)空气质量日报”涉及的污染物有二氧化硫(so2)、二氧化氮 (no2)、可吸入颗粒物等；燃煤产生的 so2 增加了硫酸性

23、酸雨的形成；一氧化碳与二氧化硫在催化剂条件下反应生成单质硫和二氧化碳；(4)明矾在水溶液中电离生成al3+和so 2-，假设kal(so为 2mol ，当 al3+44)2恰好全部沉淀时，需要 3molba(oh)2，根据各离子的物质的量判断反应的程度，以此书写离子方程式。【详解】(1)厨房中的调味品，盐(主要成分氯化钠)，碱面 (主要成分碳酸钠)、白醋 (主要成分乙酸 )，将上述物质分别溶于水，其水溶液具有碱性的是碱面(主要成分碳酸钠)，碳酸根离子水解溶液显碱性，主要成分中属于盐类的是盐(主要成分氯化钠)，碱面 (主要成分碳酸钠 )，相互反应的物质是碳酸钠和乙酸反应生成醋酸钠、二氧化碳和水，

24、故答案为：；(2)用四氯化碳可擦去圆珠笔油，利用相似相溶原理，无新物质生成，属于物理变化，故选；自来水厂用液氯消毒，利用氯气与水反应生成具有强氧化性次氯酸，有新物质生成，是化学变化，故不选；可用食醋洗掉水垢，醋酸与碳酸钙，氢氧化镁反应生成可溶性醋酸盐，有新物质生成，是化学变化，故不选；故选：；(3)空气质量日报”涉及的污染物有二氧化硫(so2)、二氧化氮 (no2)、可吸入颗粒物等，二氧化碳为空气组成成分，不属于污染物，故选： b；燃煤产生的so2 增加了硫酸性酸雨的形成；一氧化碳与二氧化硫在催化剂条件下反应生催化剂成单质硫和二氧化碳，方程式：2co+so22co +s；催化剂故答案为：酸雨；

25、 2co+so2co2+s；(4)明矾在水溶液中电离生成 al3+和 so42- ，电离方程式为 kal(so4)2=k+al3+2so42-，假设 kal(so4)2 为 2mol ，溶液中含有 2molal 3+，4molso42-，当 al3+恰好全部沉淀时，需要3molba(oh)2，即加入 3molba 2+， 6moloh -，反应的离子方程式为 2al3+3so4 2-+3ba2+6oh-=3baso4 +2al(oh)3，故答案为： kal(so4)2=k+ +al3+2so42- ；2al3+3so4 2-+3ba2+6oh-=3baso4 +2al(oh)3。8 粉末状试样

26、 a 是由等物质的量的mgo 和 fe2o3 组成的混合物。进行如下实验：取适量 a 进行铝热反应，产物中有单质b 生成；1c；另取 20 g a 全部溶于 0.15 l 6.0 mol l 盐酸中，得溶液将中得到的单质 b 和溶液 c 反应，放出 1.12 l(标况 )气体，同时生成溶液d，还残留有固体物质 b；用 kscn溶液检验时，溶液 d 不变色。请填空：(1)中引发铝热反应的实验操作是_，产物中的单质b 是 _。(2)中所发生的各反应的化学方程式是_。(3)中所发生的各反应的离子方程式是_。(4)若溶液 d 的体积仍视为 0.15 l，则该溶液中c(mg 2 )为 _， c(fe2

27、)为 _。【答案】加少量 kclofefeo23 6hcl=2fecl3 3h2o、 mgo3，插上镁条并将其点燃2hcl=mgcl2 h2o fe 2fe3=fe2=3fe2 、 fe2h h2 0.67 mol l1 2.3 mol l 1 【解析】【详解】(1)铝热反应是指单质al 和某些金属氧化物发生的反应，反应过程中放出大量热，但该反应需要较高的温度才能引发。在混合物上加少量kclo3 固体并插上mg 条，点燃 mg 条后放出热量，使 kclo3 固体分解放出o2，进一步加剧mg 的燃烧，可在短时间内使混合物温度迅高温速升高，引发反应。发生的反应为fe2o3 2alal2o3 2fe

28、，所以产物中单质b 为 fe，故答案为：加少量kclo3，插上镁条并将其点燃；fe；(2)fe2o3 和 mgo 都是碱性氧化物，能和酸反应生成盐和水：fe2o3 6hcl=2fecl3 3h2o，mgo 2hcl=mgcl2 h2o，故答案为： fe2 o3 6hcl=2fecl3 3h2o、 mgo 2hcl=mgcl2h2o；(3)混合物中只有fe2o3 能和 al 发生铝热反应，生成fe 单质。 c 溶液中有反应生成的3，还有未反应的hcl。发生的离子反应为32、 fe2h2h2feclfe 2fe=3fe=fe。(4)假设步骤用去的20 g 固体中， mgo 的物质的量为x，则fe2

29、o3的物质的量也为x，则40 g mol 1x160 g mol 1x 20 g，解得： x 0.1mol 。根据 mgo mgcl2 的关系，则溶液中 mgcl 13，也就是溶2 的浓度为 0.1 mol 0.15 l 0.67。步骤说明溶液中没有 femoll守恒的关系，可知mgcl2 和 fecl2 的总的物质的量等于质为 fecl2 和 mgcl2。根据 cl-10.45mol-0.1mol0.15l 6.0mol lg 0.45mol ，所以， fecl2的浓度为20.15l 1， 2.3 moll322 1故答案为： fe 2fe=3fe、fe 2h=fe h2；0.67 mol

30、l；【点睛】本题考查混合物反应的计算、物质的量浓度计算，题目难度中等，掌握氧化镁、氧化铁以及铁和三价铁离子的反应原理为解答的关键，(4)中计算亚铁离子的物质的量时，不可忽略了铁与氢离子的反应。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。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： 2na2sio3+2naa1o2+2h2o= na2al2si2o8 +4naoh。赤泥的主要成分

31、除了生成的 na2al2si2o8 还有 _(写出化学式)， na2al2si2o8 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。(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】

32、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 a12o3 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