2020-2021高考化学二轮铝及其化合物推断题专项培优

1、2020-2021 高考化学二轮铝及其化合物推断题专项培优一、铝及其化合物1 . AI2O3是铝的重要化合物，有着广泛的应用。以下是AI2O3的实验室制备流程图。根据题意回答下列问题:（1 ）实验室制备进程中，废铝材料先用Na2CQ溶液浸洗的目的是 ； A试剂是 （填物质名称）。（2 ）两条途径中有一条鲜明不合理，它是 （填“途径1”或“途径2”），合理方案是某同学从多、快、好、省的原则考虑，认为综合途径1和2，可以既节约药品又节省时间来实现由“废铝材料”制备计） 。AI2O3”，该同学的实验设计流程是（模仿上面流程图设若要从滤液中得到 NaCI晶体，其实验操作是 。得到的AI2O3中可能含有

2、Na2CO3杂质，请设计实验试验杂质：（写出所需试剂、实步骤和结论） 。现有含Na2CQ杂质的AI2O3样本，为了测定AI2O3的纯度，请你设计实验方案，列计算式： （式中含有a、b等字母）。【答案】除去铝材表面的油腻稀盐酸途径2将稀盐酸改成通入过量 CO2蒸发结晶、趁热过滤、snn干燥 取少量样本溶于水，取上层清液，加入氯化钡溶液，若出现白色沉淀，则表明有Na2CQ,反之则没有 取样本质量为 b，加水溶解后，加入足量的氯化钡溶液，沉淀完全以后，过滤、洗涤和干燥，称量（恒重）得沉淀 ago计算式为：1-106 ?197b【解析】【分析】从废铝材中提取氧化铝，途径1先用稀盐酸反映生成氯化铝，再与

3、Na2CO溶液发生双水解生成氢氧化铝，再灼烧分解生成氧化铝；途径2 氧化铝先与氢氧化钠生成偏铝酸钠，再盐酸生成氢氧化铝，再灼烧分解生成氧化铝，据此分析解答。【详解】Na2CQ除去铝材表面的油腻；稀盐酸；2 2;将稀盐酸改成通入过量 CO2；12,可以既节约药品又节省时间来实现由“废铝材料”制备“应该用铝材先诀别生成氯化铝和偏铝酸钠，两者再发生双水解生产氢氧化铝，流程为：A 为稀盐酸，故答案 为：CO2, AI2O3”，HlH* HHjO(1) 第步Cu与混酸反映的离子方程为 。得到滤渣1的主要成分为O(2 )第步中加入H2O2的作用是 ，使用H2O2的优点是 ； 调溶液pH的目的是 。(3)

4、简述第 步由滤液2得到CUSQ5H2O的方法是 。32Ab(SO18H O3E0”阴。 两羁疇吨亟严画飓眼希心4两上述三种方案中， 方案不可行，原因是 从原子利用率角度考虑， 方案更合理。用滴定法测定 CUSQ5H2Oa g100 mL20.00 mL,消除干扰离子后，用 c molL-1ETA(我丫2)标准溶液滴定至终点，平均消耗ETA 溶液 bmL。滴定反映如下：Cu2+ HzY2- CuY + 2H+。写出计算 CuSQ 5H2O 质量分数的表达式 3【答案】Cu + 4I4+ 2NO3-=CU2+ 2NO2 f + 2H2O 或 3Cu + 8H+ 2 NO3-=3C+ 2NO f +

5、 4HO Au、Pt将Fe2+氧化为Fe3+不引入杂质，关于环境无污染 使Fe3+、Al3+沉淀除去 力口热滤 液2,经过蒸发、冷却、 结晶、过滤，最终制得硫酸铜晶体甲 所得产品中含有较多 c b 10 3 250 5Fe2(SO)3 杂质 乙【解析】【分析】x 100%a【详解】Cu与混酸反映的实质是与 H+、NO3-反映，随反映进行离子浓度逐渐减少，所以离子方程式为 Cu + 4 汕+ 2NO3-=CL?+ 2NO2 f + 2H2O, 3Cu + 8H+ 2 NO3-=3Cu2+ 2NO f + 4HO，Au、Pt不与混酸反映，所以滤渣的主要成分是Au、Pt ；加过氧化氢的目的是把亚铁离

6、子氧化成铁离子，方便除去；而且加入过氧化氢不会入新的杂质且无污染；调节溶液的pH目的是使Fe3+、Al3+沉淀除去；2CuSQ 5H2O的方法是把滤液蒸发得浓溶液再冷却结晶，过滤得硫酸铜 晶体；加入硫酸沉淀全部溶解使制得的产品中含有较多甲方案不可行，因为滤渣2的主要成分是Fe (OH) 3、Al ( OH) 3沉淀，2Fe (SQ) 2理，不仅能除去硫酸铁，同时增加了硫酸铝的量，原子利用率较高；100mLn(C,+=bxixax5nCuSO5H20=bx10 xax 5x 250/ax100%3.于实验室里的简单操作，比如用铝土矿化铁)制取铝的进程如图:工业上的许多反映工艺来源(成分为氧化铝、

7、氧请回答下列问题:写出铝土矿中加入NaOH 溶液的反映方程式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)出 3 种，填化学式)，用此法治取铝的副产品是(写出 2 种，填化学式)。整个生产进程中，除可以循环使用的物质有(写(5)氧化铝为原料电解制铝?【答案】Al2O3+2NaOH2NaAIO2+H2OFe2O3红棕色作颜料(或炼铁)过滤 漏斗、NaOH、CaO CO2 FQO3、O2 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

8、土矿中加入NaOH溶液，发生反映AI2O3+2OH-2AIO2-+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 FezOs； 向溶液 B 中通CQ-+CQ+3H2O=2AI(OH)J +CO2-、+HO, 然后过滤得到沉淀23323AI(OH)3溶液，向溶液中加入 CaO,发生反映3Na2CQ+CaO+H2O2NaOH+CaCO J,NaOHAI(OHAI2O3，电解AI2O3 AI，据此分析解答。3【详解】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映生成偏铝酸钠，反应的化学方程式为 AI2O3+2NaOH 2NaAIO2+H

9、2O，故答案为： AI2O3+2NaOH 2NaAIO2+H2O；根据上述分析，沉淀 C为Fe2O3，氧化铁为红棕色粉末，俗称铁红，除了用于金属冶以外，还可用作顔料，故答案为：Fe2O3；红棕色、作颜料(或炼铁)；In 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；CaOCQ, B生成沉淀需要二氧化碳、碳酸钠转化为碳酸钙需要CaO,CaO CO2 E I 所得的FegO3 和电解熔融 AI2O3 02 为副产品，故答案为：CaO 和 CO2; Fe2O3 和 O2；NaOH、时能够电离而导电，因此不管氧化铝熔点高，氯化铝熔点低，工业 上电解铝时选用氧化铝而不用氯

10、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。有关物质的转化关系如下图所示 (部分生成物与反映条件已略去 )。B、H是气体，B 是单质， 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；C、G是生活中的常见金属，工业上反映写出反映的化学方程式，并且用单线桥标出电子转移的方向和数目:物质J 常用作催化剂，媒染剂，放射性物质吸附剂。从J的溶液得到J的晶体的操依次为 、冰水洗涤、减压烘干。冰水洗涤的目的 。(5 )反映常经过微热来加快反映的速率，加热时温度不能过高的原因是 。3【答案】Fe(OH)3II

11、3NO2 + H2O= 2NOJ+ NOI1 5 =Fe(NO NO 42HQ蒸发(加热)浓缩、冷却结晶、过滤减少晶体的溶解损耗硝酸在较高温度下(易挥发)易分解【解析】【分析】能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，是氨气；C、G是生活中的常见金属，F是一种红色料的主要成分，F是FQ2O3, C的Al、G是Fe、A是AI2O3；电解熔融氧化铝生成铝和氧气，B 02、E NO、H NO2、I HNO3；铁和硝酸反映生成硝酸铁，J 是 Fe(NO ,3Fe( NO3) 3 3K 是 Fe( OH) 3； Fe( OH) 3 加热分解为氧化铁。据此解【详解】(1 )根据以上分析，K 是氢氧化铁，化学式为 Fe(

12、OH)3； 是氨气为共价化合物，氨气的ICX：电子式为HV反映是二氧化氮和水反映生成硝酸和一氧化氮，反映的离子方程式是=2H+ 2NO3-+ NO 。反映是铁和硝酸反映生成硝酸铁、一氧化氮、水，反映的化学方程式是3NO2 + H2OFe+4HNO3=Fe( NO33 NO T 2H2O0 升高为+3，氮元素化合价由+5 +2，用单线桥标出电子转移的方向和数目为FE + 4HN6 =Fe(NO 松 NO +2HQ从硝酸铁的溶液得到硝酸铁的晶体的操作依次为蒸发(加热)浓缩、冷却结晶、过滤、冰水洗涤、减压烘干。温度越低硝酸铁溶解度越小，冰水洗涤的目的是减少晶体的溶 解损耗。(5 时温度不能过高。(易

13、挥发)易分解，所以加热【点睛】本题考查无机物的推断，侧重考查学生的分析能力以及元素化合物知识的综合理解和运 用， 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，为解答该题的关键，注意把握物质的特征性质。A、B、C X均为中学常见的纯净物，它们之间犹如下转化关系(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 。S b. N2 c. Na . Mg e.Al(2 )若A为强碱溶液，则 X可能为 。CO? b. AlCl3 c. Al . Mg e.AI2O3(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的白沉 淀，则B的化学式为 ； C溶液在贮存时应加入

14、少量 X,理由是(离子方程式表示)，试验此C溶液中金属元素价态的操作方法是 。(4)C B,若 A、B、C 为含有金属元素的化合物， X 为强电解质，A则B的化学式为 ，X的化学式可能为(写出不同类物质) 或 ，反映的离子方程式为 或 。【答案】 e ab FeC3l 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】根据常见的强氧化剂单质氧气和氯气分析；根据各物质的转化关系分析；CAgNQ，产生不溶于稀 HN6的白色

15、沉淀，此沉淀为 AgCI,由题意与 转化关系可推知 A为CI2, x为还原性较强的金属，由所知识推x为铁单质；应属于强酸、强碱或者盐类，但根据图所示转化关系确定强酸。能与强碱、强酸连续反映的常见物质就是铝的化合物。【详解】aSSQSQSQa;N2与氧气在放电条件下生成 NONON02b；NaNa2ONa2ONa2O2c;.金属Mg与氧气反映生成氧化镁固体，氧化镁与氧气不反映，故选;x 为强电解质，x只能为强 碱或e. Al 与氧气反映生成氧化铝，氧化铝与氧气不反映，故选选 e 。(2)钠,碳酸钠溶液与e；CO2 与氢氧化钠溶液反映生成碳酸二氧化碳反映生成碳酸氢 钠,故选 AlCl3 故选 b；

16、Al 与氢氧化钠反映生成偏铝酸钠,偏铝酸钠与铝不反映,故不选c；Mge.化钠反映生成偏铝酸钠,偏铝酸钠溶液与氧化铝不反映,故不选选 ab；(3)铁与氯气反映生成氯化铁，则FeC3,氯化铁溶液与铁反映生成氯化亚铁，C为Al2O3 与氢氧e；B 为FeC2, Fe2+易被氧化，所以FeCb在贮存时，应加入铁粉来还原Fe3+,离子方程式为2Fe3+Fe=3Fg+ ；试验此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

17、是偏铝酸盐；则 B 的化学式为 AI(OH)3, X 的化学式可能为盐酸或氢 氧化钠，反映的离子方程式为AI(OH)3+3H+=AI3+3H2O 或 AI(OH)3+OH=AIO2-+2H2O。A是由等物质的量的 MgOFe2O3组成的混合物。进行如下实验：取适量A进行铝热反映，产物中有单质B生成；另取20gA全部溶于0.15L6.0molL1盐酸中，得溶液C;将中得到的单质 BC1.12 L(标况)气体，同时生成溶液 B;KSCN溶液试验时，溶液 请填空：中引发铝热反映的实验操作是 ，产物中的单质 B是 。中所发生的各反映的化学方程式是 。中所发生的各反映的离子方程式是 。若溶液的体积仍视为

18、0.15L,则该溶液中c(Mg2*)为 ,c(Fe)为 。【答案】加少量 KCIQ，插上镁条并且将其点燃Fe FeO3 + 6HCI=2FeC3+ 3 出 0、MgO +2HCI=MgC+ O Fe+ 2Fe3+=3FeFe+ 2H+=FeT + 2T0.67 mol L123 mol L1-【解析】【详解】(1)铝热反映是指单质 Al KCIQMgMg条后放出热量，使 KCIQ 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咼温速升高，引发反映。发生的反映为FezO3+2AIAI2O3+2Fe,所以产物中单质B为Fe,故答案为：加少量 KCIO3，插上镁条并且将其点

19、燃； (2)反映生成盐和水：Fe；Fe2O3 和 MgO 都是碱性氧化物，能和酸FO3+ 6HCI=2FeCi + 3H2O,MgO2HCI=MgC2H2O，故答案为：Fe2Q6HCI=2FeC33H2O、MgO2HCI=MgCl2+ H2O;混合物中只有 Fe2O3 能和 AI 发生铝热反映，生成 Fe 单质。C 溶液中有反映生成的十Fe，还有未反映的 HC。发生的离子反映为 Fe+ 2Fe3+ =3Fe2、Fe+ 2H =FeT +出仁 十20 g 固体中，MgO 的物质的量为 x,贝卩 Fe2O3 的物质的量也为 x,则 40 g mol 1xx 160 g mol 1 xx 20 g,

20、解得：x=0.1mol。根据MgOMgCl2的关系，则溶液中MgCb的浓度为0.1mol十0.15L0.67品0步骤说明溶液中没有Fe3*,也就是溶质为FeC2和MgCb。根据C守恒的关系，可知MgC和FeC2的总的物质的量等于0.15L 6.= 0.45mol，所以,0.45mol-0.1molFeC2的浓度为丽一 2.3 mol , L2+故答案为：Fe+ 2Fe3+【点睛】=3Fe、Fe+ 2H =Fe2 + H T ； 0.67 mol L;+理为解答的关键，了铁与氢离子的反映。中计算亚铁离子的物质的量时，不可忽略明矶在日常生活中用途非常广泛。用废铝灰(含 Al、AI2O3、Fe、F&

21、O3、FeO等)为原 料制取明矶的工艺流程如下图。回答下列问题：HQ Al (OH).,pn废铝菲+賢念平帀氧化卜岳扁H 过学科刘备卜再碱乞l 3 12Hj0滤法 1已知：Fe3+开始沉淀到沉淀完全时溶液的滤漬 2 讥H)訂pH为1.93.7。(1) 明矶净水的原理是(用离子方程式表示)。(2) 酸溶”时，AbO3 溶解的化学方程式为 。 氧化时，发生反映的离子方程式为 。 步骤”的目的是；滤渣2经碱洗、水洗、干燥和煅烧，得到的产品的称是 (填俗称)。(5) 步骤”包含的操作有、 、过滤及干燥。33223【答案】AI3+3H2O?AI(OH) (胶体)+3H+ Ab O +3H SQ=Al (

22、SQ) 332232Fe2+H2O2 +2H+=2Fe3+2H2O pH,使沉淀完全【解析】铁红蒸发浓缩冷却结晶【分析】废铝灰(含 Al、AI2O3、Fe、Fe2O3、FeO 等)加入足量稀硫酸进行酸浸溶解并且过滤，得到含有 Al3+、F0、Fe3+、SC42-的酸性滤液，滤渣 1 为不与硫酸反映的杂质，向滤液中加入双氧水 将滤液中的 Fe2*氧化为 Fe3+，由于 Fe(OH3比 AI(OH) 更难溶，向氧化后的滤液中加入 AI(OH) ，Fe3+转化为更难溶的 Fe(OH)j 332Al3+、SO42-2 为 Fe(OH，向滤液中加入 K SO 32【详解】(1)中悬浮的物质明矶是强酸弱碱

23、盐，弱酸根离子 AI3+水解产生氢氧化铝胶体，能够吸附水形成沉淀而除去，从而达到达到净水的目的。其反映原理用方程式表示为：AI3+3H2O?AI(OH)3(胶体)+3H+；酸溶”时，AI2O3 和硫酸反映生成硫酸铝和水，化学方程式为2Al2Q+3H2SQ=Al (SQ)3+3H2O;2(3)化为 Fe3+，发生反映的离子方程式为 2Fe2+HzO2+2H+=2Fe3+2H2O;氧化时，加入氧化剂过氧化氢，将滤液中的FW+氧AI(OH)3pH Fe(OHp AI(OH)3 Fe完全转化为 Fe(OH沉淀而除去； 滤渣 2”的成分是 Fe(OH)s,煅烧时分解生成 氧化铁，它是一种红棕色粉末，常用

24、作颜料，俗名是铁红；步骤”是从溶液中获得产品明矶，包含的操作有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤及干燥。&工业上制备铝一般是从铝土矿(主要成分是 AI2O3AI2O3AI2O3,含有 Fe2O3 杂质)中得到纯净的AI2O3 的简单示意图。其中涉及到的一个反映：2NaAIO2+CO2+3H2O=Na2CO3+2AI(OH)3 J 。铝土曲枠)E 住沉淀 C* NaOH 图示中实验操作(1)是 ;加入的试剂是(填化学式) B溶液中的溶质的化学式：写出化学方程式：铝土矿TA : 或 Ba(OH)2 NaAIQ Al2O3+2NaOH=2NaAIC2+H2O 2AI(OH) 仝 AI2O3+3H2O3【解析】

25、【分析】B CC2 B NaAIO2 溶液，则是向铝土矿中加入的试剂是 NaOH 溶液，操作(1) 过滤，沉淀 C FO3 Na2CQ，反映为：Ca(OHp+Na2CO3CaCCH +2NaOH,H CaCQE AI(OH)3F AI2O3解氧化铝得到 AI 与氧气，据此分析。【详解】(1)反映将沉淀从溶液中分离出来的操作是过滤；根据2NaAIO2 + CC2 + 3H2O=Na2CQ +2AI(OH)3j 可知， 中含有碳酸钠，E 是氢氧化铝，则 F 是氧化铝，电解氧化铝即得到金属 铝。碳酸钠要生成氢氧化钠和沉淀，需要进入的试剂是氢氧化钙，即中加入的试剂是Ca(OH)或 Ba(OH;(2)由

26、上述分析可知，BNaAIO2；(3TA 为：AI2O3+2NaOH=2NaAIO2+H2O；ETF 是氢氧化铝受热分解生成氧化铝和水，反映的化学方程式为：2AI(OH)3 AI2O3+3H2O 。2Q2Q以铬铁矿(主要成分为FeO和Cr,含有AI、SiO 等杂质)为主要原料生产化工原料 红矶钠(2Q2Q2NaaCO2H O),其主要工艺流程如下：2HaEiOsW查阅资料得知i .常温下，NaBiQ不溶于水，有强氧化性，在碱性条件下，能将Cf+转化为。ii.开始沉淀的 pH2.73.45.07.50.7沉淀完全的 pH3.74.95.99.74.5金属离子金属离子+Al3+Cr3+Bi3+ 反映

27、之前先将矿石粉碎的目的是 。(2) 时溶液 pH要调到5的目的 步骤加的试剂为 ，此。(3 )写出反映的离子反映方程式 。(4) 7中酸化是使 60厂转化为Cr2O 2，写出该反映的离子方程式 。7(5)将溶液H 经过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥即得红矶钠粗晶体，精制红钠则关于粗晶体需要采用的操作是 (填操作名称)。【答案】增大反映物的接触面积，加快反映速率，提高铬铁矿的浸取率氢氧化钠溶液或3NaOH溶液使Fe3+、Al3+均完全转化为Fe(OH)和Al(OH)33NaBiO +2Cr3+7OH33+HO=3Bi(OH)+2CrO+3NaCrO+2H=33【解析】【分析】+HO 重结晶

28、铬铁矿加入过量的硫酸，反映生成硫酸亚铁和硫酸铬、硫酸铝，二氧化硅不溶于硫酸，所以固体A为二氧化硅，溶液 B 中加入过氧化氢，将亚铁离子氧化成铁离子，加入碱调节pH使铁离子和铝离子沉淀，根据表格数据分析，控制铝，溶液 E 中加入铋酸钠和少量氢氧化钠溶液，反映生成钠，最后重结晶得到红矶钠，据此解答。pH 到 5,固体 为氢氧化铁和氢氧化Na2CrO4，酸化将其变成重铬酸【详解】故答案为：增大反映物的接触面积，加快反映速率，提高铬铁矿的浸取率；根据表格数据分析，步骤加的试剂为氢氧化钠溶液或NaOH溶液；此时溶液pH要调5 Fe3+、Al3+Fe(OH)3 Al(OH) 3 Fe3+、Al3+Fe(O

29、H) 3 Al(OH) 3 沉淀而除去；反映中铋酸钠将硫酸铬氧化生成铬酸钠同时生成氢氧化铋，离子反映方程式为3NaBiO3+2Cr3 +7OH-+H2O=3Bi(OH) 3+2CrO42-+3Na ,故答案为：3NaBiO 3+2Cr3+7OH-+H2O=3Bi(OH) 3+2CrO 42-+3Na+ ；一一一中酸化是使CrO42转化为C2O72，离子方程式2CrO4262O72+H2O,故答案为：2CrO42 一一一+2H + = Cr2O72 一 +H2O；(5) 将溶液 H 经过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥即得红矶钠粗晶体，此操作为重结晶，故答案为：重结晶。【点睛】本题考查了物质制备流程和方案的分析判断，物质性质的应用，侧重于学生的分析能力、 实验能力的考查，注意把握题干信息的分析理解，操作步骤的注意问题和基本操作方法是 解题关键。以高硫铝土矿(主要成分为 AI2O3、Fe2O3、SiO2FeS2和金属硫酸盐)为原料，生产33AI(OHFe O 33空气、少晴CuO NaOHFeS2矿粉一U焙烧碱浸过滤焙烧磴选1- te- M -焙烧进程均会产生 SC2,用于吸收SO2 的试剂可以是 1%CaOCaO的矿粉焙烧，其硫去除率随温度变化曲线如图所示。.-褂蛊41已知：多数金属硫酸盐的分解温度都高于焙烧后