1、备战高考化学铝及其化合物推断题提高练习题压轴题训练2020-2021 备战高考化学(铝及其化合物推断题提高练习题)压轴题训练一、铝及其化合物1现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙及物质D、E、F、G、H，它们之间能发生如下反应（图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出）。请根据以上信息回答下列问题：（1）写出下列物质的化学式：A_、B_、C_、F_、 H_、乙_（2）写出下列反应化学方程式：反应_反应_反应_【答案】Na Al Fe FeCl2 Fe(OH)3 Cl2 2Na + 2H2O=2NaOH + H2 2FeCl2 + Cl2=2FeCl3 FeCl3+ 3NaOH =Fe(OH
2、)3+ 3NaCl 【解析】【分析】【详解】金属单质A的焰色为黄色，则A为Na；反应为Na与水反应生成NaOH和H2，则物质D为NaOH，气体为H2；金属B与NaOH反应生成H2，则金属B为Al；黄绿色气体为Cl2，反应为H2与Cl2化合成HCl，则气体丙为HCl，物质E为盐酸；金属C与盐酸反应生成F，F与Cl2反应生成物质G，G与NaOH反应得红棕色沉淀，则金属C为Fe，F为FeCl2，G为FeCl3；（1）A、B、C、F、H、乙的化学式依次为Na、Al、Fe、FeCl2、Fe(OH)3、Cl2。（2）反应的化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2；反应的化学方程式为Cl2+2FeCl
3、2=2FeCl3；反应的化学方程式为FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3+3NaCl。2从铝土矿（主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质）中提取氧化铝的两种工艺流程如下：请回答下列问题：（1）固体A的主要成分是_（写名称）（2）铝土矿与过量烧碱反应的离子方程式为_、_（3）电解熔融氧化铝可制得两种单质，写出该反应化学方程式_（4）指出流程乙的一个缺点是_（5）氧化铝与焦炭的混合物在氮气中高温加热反应，制得新型非金属材料AlN与一种中学常见气体X已知每转移6.021023个电子，有0.5mol化合物X生成，此反应的化学方程式_【答案】 二氧化硅 Al2O3+2OH_=2Al
4、O2_+ H2O SiO2+2OH_ =SiO32+H2O 2Al2O3=4Al+ 3O2 氧化铝中含有二氧化硅杂质 Al2O3+N2+3C2AlN+3CO【解析】流程甲：铝土矿中加入过量的稀盐酸，SiO2与盐酸不反应，Al2O3、Fe2O3、MgO均可与盐酸反应生成相应的氯化物，反应方程式为Al2O36H=2Al33H2O；Fe2O36H=2Fe33H2O；MgO2H=Mg2H2O；反应液中加入过量烧碱，Al3变为AlO2，Mg2、Fe3变为Mg（OH）2和Fe（OH）3沉淀，过滤后，滤液中通入足量的二氧化碳气体，生成了Al（OH）3沉淀；反应方程式为AlO2CO22H2OAl（OH）3HC
5、O3。流程乙：铝土矿中加入过量的氢氧化钠溶液，Fe2O3、MgO与氢氧化钠不反应，SiO2、Al2O3均与强碱反应生成硅酸钠和偏铝酸钠，过滤，滤液中通入足量的二氧化碳，反应生成了Al（OH）3沉淀和硅酸。（1）综上所述，固体A的主要成分是二氧化硅；正确答案： 二氧化硅。（2）铝土矿中Al2O3、SiO2均与强碱反应，生成偏铝酸盐和硅酸盐，反应的离子方程式分别为：Al2O3+2OH-=2 AlO2+ H2O 、 SiO2+2OH_ =SiO32+H2O；正确答案：Al2O3+2OH_=2AlO2+ H2O 、 SiO2+2OH_ =SiO32+H2O。 （3）电解熔融氧化铝可制得金属铝和氧气，反
6、应化学方程式2Al2O3=4Al+ 3O2；正确答案：2Al2O3=4Al+ 3O2。（4）SiO2、Al2O3均与强碱反应生成硅酸钠和偏铝酸钠，过滤，滤液中通入足量的二氧化碳，反应生成了Al（OH）3沉淀和硅酸，加热后，得到氧化铝和二氧化硅，即氧化铝中含有二氧化硅杂质 ；正确答案：氧化铝中含有二氧化硅杂质。（5）氧化铝与焦炭的混合物在氮气中高温加热反应，制得新型非金属材料AlN与一种中学常见气体X，根据元素守恒可以知道X中应含有氧元素和碳元素，已知每转移6.021023个电子即1mol电子，有0.5mol化合物X生成，由电子转移守恒，可得在X中C的化合价为,所以X是CO，所以该反应的化学方程
7、式为Al2O3+N2+3C2AlN+3CO；正确答案：Al2O3+N2+3C2AlN+3CO。点睛：二氧化硅为酸性氧化物，与强碱反应，不与强酸反应；氧化铝为两性氧化物，既能与强酸，又能与强碱反应；氧化铁、氧化镁属于碱性氧化物，只能与强酸反应，不与强碱反应。3已知A、B、C、D是中学化学的常见物质，且A、B、C均含有同一种元素。在一定条件下它们之间的相互转化关系如图所示(部分反应中的H2O已略去)。请回答下列问题：（1）若A可用于自来水消毒，D是生产、生活中用量最大、用途最广的金属单质，加热蒸干B的溶液不能得到B。则B的化学式为_。（2）若D是氯碱工业的主要产品之一，B有两性，则反应的离子方程式
8、是_。（3）若A、C、D都是常见气体，C是导致酸雨的主要气体，则反应的化学方程式为_。（4）若A的焰色反应呈黄色，D为二氧化碳，则反应的离子方程式是_。【答案】FeCl3 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 2H2S+SO23S+2H2O CO32-+CO2+H2O2HCO3- 【解析】【分析】(1)D是生产、生活中用量最大、用途最广的金属单质，则D是铁，A可用于自来水消毒，A为Cl2；(2)若D是氯碱工业的主要产品之一，B有两性，D为NaOH、B为Al(OH)3；(3)C是形成酸雨的主要气体，则A为H2S、D为O2、B为S、C为SO2；(4)若A的焰色反应呈黄色，说明A中含有Na元
9、素，且A、B、C均含有同一种元素据此分析。【详解】(1)D是生产、生活中用量最大、用途最广的金属单质，则D是铁，A可用于自来水消毒，由转化关系可知，A为Cl2、B为FeCl3、C为FeCl2；(2)若D是氯碱工业的主要产品之一，B有两性，由转化关系可知，A为铝盐、D为NaOH、B为Al(OH)3、C为NaAlO2，反应为氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式是：Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O；(3)若A、C、D都是常见气体，C是形成酸雨的主要气体，则A为H2S、D为O2、B为S、C为SO2，反应为硫化氢与二氧化硫反应生成硫和水，反应的化学方程式为：2H2S+SO
10、23S+2H2O；(4)若A的焰色反应呈黄色，D为二氧化碳，由转化关系可知，A为NaOH、B为Na2CO3、C为NaHCO3，反应为碳酸钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸氢钠，反应的的离子方程式是：CO32+CO2+H2O2HCO3。4含有A+、B3+、C3+ 三种金属阳离子的水溶液发生了如下一系列变化后逐一沉淀出来，其中B3+转入白色沉淀：请通过分析回答（用化学符号填写）：（1）A+是_，B3+是_，C3+是_；（2）X是_，Y是_，Z是_；（3）写出下列离子方程式：生成Y沉淀：_；B3+与过量氨水反应：_；（4）写出下列化学方程式：单质铝和Y分解后的固体产物反应：_【答案】Ag+ Al3+ Fe
11、3+ AgCl Fe（OH）3 Al（OH）3 Fe3+3OHFe（OH）3 Al3+3NH3H2OAl（OH）3+3NH4+ 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 【解析】【分析】含有A+、B3+、C3+ 三种金属阳离子的水溶液，加入过量盐酸反应过滤得到白色沉淀X和滤液甲，白色沉淀只能是氯化银沉淀，说明A+离子为Ag+，滤液甲中加入过量氢氧化钠溶液过滤得到红褐色沉淀Y为Fe(OH)3，滤液乙中加入适量盐酸反应生成白色沉淀Z为Al(OH)3，其中B3+转入白色沉淀，则B3+、C3+ 离子分别为：Al3+、Fe3+，据此回答；【详解】(1)由上述分析可知A+、B3+、C3+ 三种金属阳离子分别为
12、：Ag+、Al3+、Fe3+，答案为：Ag+；Al3+；Fe3+；(2)分析可知对应X、Y、Z分别为：AgCl、Fe(OH)3、Al(OH)3；故答案为：AgCl； Fe(OH)3；Al(OH)3；(3)生成Y沉淀的离子方程式为：Fe3+3OHFe(OH)3；故答案为：Fe3+3OHFe(OH)3； Al3+与过量氨水反应生成氢氧化铝沉淀和铵根离子，离子方程式为：Al3+3NH3H2OAl(OH)3+3NH4+；故答案为：Al3+3NH3H2OAl(OH)3+3NH4+；(4)氢氧化铁分解产物是氧化铁，铝与氧化铁在高温下反应生成铁和氧化铝，放出大量的热，反应方程式为：2Al+Fe2O32 Fe
13、+Al2O3；故答案为：2Al+Fe2O32 Fe+Al2O3。5“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
14、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)212H2O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，发生反应的离子方程式为_。【答案】 B 酸雨 2CO+SO22CO2+S KAl(SO4)2=K+Al3+2SO42- 或者KAl(SO4)212H2O=K+Al3+2SO42- +12H2O 2Al3+3Ba2+6OH-+3SO42-=2Al(OH)3+3
15、BaSO4 【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SO42-，假设KAl(SO4)2为2mol，当Al3+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
16、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，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
17、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成单质硫和二氧化碳，方程式：2CO+SO22CO2+S；故答案为：酸雨；2CO+SO22CO2+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2molAl3+，4molSO42-，当Al3+恰好全部沉淀时，需要3molBa(OH)2，即加入3molBa2+，6molOH-，反应的离子方程
18、式为2Al3+3SO42-+3Ba2+6OH-=3BaSO4+2Al(OH)3，故答案为：KAl(SO4)2=K+Al3+2SO42-；2Al3+3SO42-+3Ba2+6OH-=3BaSO4+2Al(OH)3。6粉末状试样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；另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 molL1盐酸中，得溶液C；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_。
19、(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(Mg2)为_，c(Fe2)为_。【答案】加少量KClO3，插上镁条并将其点燃 Fe Fe2O36HCl=2FeCl33H2O、MgO2HCl=MgCl2H2O Fe2Fe3=3Fe2、Fe2H=Fe2H2 0.67 molL1 2.3 molL1 【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
20、，进一步加剧Mg的燃烧，可在短时间内使混合物温度迅速升高，引发反应。发生的反应为Fe2O32AlAl2O32Fe，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：Fe2O36HCl=2FeCl33H2O，MgO2HCl=MgCl2H2O，故答案为：Fe2O36HCl=2FeCl33H2O、MgO2HCl=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FeCl3，还有未反应的HCl。发生的离子反应为Fe2Fe3=3Fe2、Fe2H=Fe2H2。(4)
21、假设步骤用去的20 g固体中，MgO的物质的量为x，则Fe2O3的物质的量也为x，则40 gmol1x160 gmol1x20 g，解得：x0.1 mol。根据MgOMgCl2的关系，则溶液中MgCl2的浓度为0.1 mol0.15 L0.67 molL1。步骤说明溶液中没有Fe3，也就是溶质为FeCl2和MgCl2。根据Cl守恒的关系，可知MgCl2和FeCl2的总的物质的量等于0.45mol，所以，FeCl2的浓度为2.3 molL1，故答案为：Fe2Fe3=3Fe2、Fe2H=Fe2H2；0.67 molL1；【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、
22、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。7明矾在日常生活中用途非常广泛。用废铝灰（含Al、Al2O3、Fe、Fe2O3、FeO 等）为原料制取明矾的工艺流程如下图。回答下列问题：已知：Fe3开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH 为1.93.7。（1）明矾净水的原理是_（用离子方程式表示）。（2）“酸溶”时，Al2O3溶解的化学方程式为_。（3）“氧化”时，发生反应的离子方程式为_。（4）“步骤”的目的是_；“滤渣2”经碱洗、水洗、干燥和煅烧，得到的产品的名称是_（填俗称）。（5）“步骤”包含的操作有_、_、过滤及干燥。【答案】Al
23、3+3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+ Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O 2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O 调节溶液pH，使沉淀完全 铁红 蒸发浓缩 冷却结晶 【解析】【分析】废铝灰(含Al、Al2O3、Fe、Fe2O3、FeO 等)加入足量稀硫酸进行酸浸溶解并过滤，得到含有Al3+、Fe2+、Fe3+、SO42-的酸性滤液，滤渣1为不与硫酸反应的杂质，向滤液中加入双氧水将滤液中的Fe2+氧化为Fe3+，由于Fe(OH)3比Al(OH)3更难溶，向氧化后的滤液中加入Al(OH)3，Fe3+转化为更难溶的Fe(OH)3沉淀，过滤后得到含有Al3+、SO42
24、-的滤液，滤渣2为Fe(OH)3，向滤液中加入K2SO4制得产品溶液，对溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥最终得到产品硫酸铝钾的晶体，据此分析解答。【详解】(1)明矾是强酸弱碱盐，弱酸根离子Al3+水解产生氢氧化铝胶体，能够吸附水中悬浮的物质形成沉淀而除去，从而达到达到净水的目的。其反应原理用方程式表示为：Al3+3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+；(2)“酸溶”时，Al2O3和硫酸反应生成硫酸铝和水，化学方程式为Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O；(3)“氧化”时，加入氧化剂过氧化氢，将滤液中的Fe2+氧化为Fe3+，发生反应的离子方程式为2Fe2+H2O2+2H
25、+=2Fe3+2H2O；(4)“步骤”加入滤液中加入Al(OH)3，作用是调节溶液的pH值，由于Fe(OH)3比Al(OH)3更难溶，使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀而除去；“滤渣2”的成分是Fe(OH)3，煅烧时分解生成氧化铁，它是一种红棕色粉末，常用作颜料，俗名是铁红；(5) “步骤”是从溶液中获得产品明矾，包含的操作有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤及干燥。8重铬酸钾(K2Cr2O7)在皮革、火柴印染化学、电镀等方面应用广泛。工业上对制革工业污泥中(主要含有Cr3+、Fe3+、Fe2+、Al3+等)Cr元素的回收与再利用工艺如图：已知：Al(OH)3与Cr(OH)3性质相似。2CrO42-
26、+2H+Cr2O72-+H2O。有关物质的溶解度曲线如图。回答下列问题：（1）含铬污泥预处理包括高温煅烧粉碎等步骤，其中高温煅烧的目的是_(写一条即可)，滤渣III的成分是_(填化学式)。（2）步骤中操作需要的玻璃仪器有_，步骤加入H2O2的作用是_。（3）步骤反应能够发生的原因是_，写出步骤的反应离子方程式：_。（4）为测定产品中K2Cr2O7的含量，某兴趣小组将mg产品溶于水配制为500mL溶液，准确量取50.00mL，加入稀硫酸酸化，然后加入过量的KI充分还原，加_作指示剂，到达终点消耗30.00mL0.0500molL-1的Na2S2O3溶液。则该次生产的样品中K2Cr2O7含量为_%
27、。(已知：Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3+3I2+7H2O，2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)【答案】除去蛋白质等有机物(改变污泥构造，便于酸浸等合理即可) Al(OH)3 烧杯、玻璃棒、漏斗 将Fe2氧化成Fe3 K2Cr2O7的溶解度小 3Cl22CrO28OH=2CrO426Cl4H2O 淀粉溶液 【解析】【分析】硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3，其次是Fe2、Al3和 Cu2，加入过量氢氧化钠，Fe3、 Cu2生成沉淀，滤液的成分是NaAlO2和NaCrO2，通入氯气，NaCrO2 被氧化为Na2CrO4，通入过量二氧化碳会生成氢氧化铝和碳酸氢钠，同时在酸
28、性条件下，铬酸根转化为重铬酸根，即2CrO4+2H=Cr2O72+H2O；然后析出重铬酸钠，溶解加入氯化钾可得重铬酸钾。【详解】(1)从动物皮到皮革需要加入铬酸鞣制，因此制革厂含铬污泥含有蛋白质等有机质，高温煅烧可以除去蛋白质等有机质，同时改变污泥构造，便于溶解；根据流程，AlO2溶液中通入过量CO2，会生成Al(OH)3，可得滤渣II的成分是Al(OH)3；(2)经过步骤得到滤液和滤渣，可知步骤中操作为过滤，需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗；根据流程，步骤加入双氧水，目的是将Fe2氧化为Fe3，便于除去；(3)加入KCl的目的是使Na2Cr2O7转化为K2Cr2O7，根据信息，一定温度下，
29、K2Cr2O7溶解度最小，故步骤反应能够发生；由信息Al(OH)3与Cr(OH)3性质相似，根据流程，可知加入过量氢氧化钠，滤液的成分是NaAlO2和NaCrO2，通入氯气，NaCrO2被氧化为Na2CrO4，故离子方程式为3Cl2+2CrO2+8OH=2CrO42+6Cl+4H2O；(4)有碘单质存在，可以选用淀粉溶液做指示剂；根据化学反应：Cr2O72+6I+14H=2Cr33I2+7H2O和I2+2S2O32=2I+S4O62，可得Cr2O723I26S2O32，ag产品最终消耗n(S2O32)=0.0500mol/L30.00103L=0.0150mol，则n(Cr2O72)=0.0150mol=0.00250mol，则样品中K2Cr2O7含量为。9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：
