1、高考化学铝及其化合物推断题经典压轴题及详细答案高考化学铝及其化合物推断题-经典压轴题及详细答案一、铝及其化合物1为了降低电子垃圾对环境构成的影响，将一批废弃的线路板简单处理后，得到含70Cu、25Al、4Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：（1）第步Cu与混酸反应的离子方程式为_。得到滤渣1的主要成分为_。（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）简述第步由滤液2得到CuSO45H2O的方法是_。（4）由滤渣2制取Al2(SO4)318H2O ，设计了以下三种方案：上述三种方案中，_方案不可行，原因是_；
2、从原子利用率角度考虑，_方案更合理。（5）用滴定法测定CuSO45H2O含量。取a g试样配成100 mL溶液，每次取20.00 mL，消除干扰离子后，用c molL-1EDTA（H2Y2）标准溶液滴定至终点，平均消耗EDTA溶液b mL。滴定反应如下：Cu2+ H2Y2 CuY2+ 2H+。写出计算CuSO45H2O质量分数的表达式 _ 。【答案】Cu + 4H+ 2NO3-=Cu2+ 2NO2+ 2H2O或3Cu + 8H+ 2 NO3-=3Cu2+ 2NO+ 4H2O Au、Pt 将Fe2+氧化为Fe3+ 不引入杂质，对环境无污染 使Fe3+、Al3+沉淀除去 加热滤液2，经过蒸发、冷却
3、、 结晶、过滤 ，最终制得硫酸铜晶体 甲 所得产品中含有较多Fe2(SO4)3杂质 乙 100% 【解析】【分析】【详解】（1）Cu与混酸反应的实质是与H+、NO3-反应，随反应进行离子浓度逐渐减小，所以离子方程式为Cu + 4H+ 2NO3-=Cu2+ 2NO2+ 2H2O，3Cu + 8H+ 2 NO3-=3Cu2+ 2NO+ 4H2O，Au、Pt不与混酸反应，所以滤渣的主要成分是Au、Pt；（2）加过氧化氢的目的是把亚铁离子氧化成铁离子，方便除去；而且加入过氧化氢不会引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；（3）由滤液2得到CuSO45H2O的方法是把滤液
4、蒸发得浓溶液再冷却结晶，过滤得硫酸铜晶体；（4）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，加入硫酸沉淀全部溶解使制得的产品中含有较多Fe2(SO4)3杂质； 从原子利用率角度分析，乙方案更合理，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；（5）由滴定反应方程式得100mL溶液中n（Cu2+）=b10-3a5mol，所以CuSO45H2O质量分数= b10-3a5250/a100%。2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6.72LH2(已折算成标准状况)，甲与水反应也
5、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_（已知Cu2O+2H+=Cu+Cu2+H2O）。【答案】AlH3 AlH33H2OAl(OH）33H2 Mg3N2 2NH33CuO3CuN23H2O 将固体溶
6、于稀硫酸中，如果溶液变蓝，说明产物中含有Cu2O，反之则无Cu2O 【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Al(OH）3，则金属单质是铝，因此甲是AlH3。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，丙在标准状况下的密度为1.25 gL1，则丙的相对分子质量是1.2522.428，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
7、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AlH33H2OAl(OH）33H2。（3）氮气与金属镁反应的产物是Mg3N2。（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2NH33CuO3CuN23H2O。铜与稀硫酸不反应，则根据Cu2O2HCuCu2H2O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Cu2O。3现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙以及物质D、E、F、G、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
8、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】Al HCl 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和氢氧化钠溶液反应产生H2，说明B为金属Al，黄绿色气体乙为Cl2，气体甲是H2，H2和Cl2反应生成丙为HCl，HCl溶于水得到的物质
9、E为盐酸溶液，盐酸与金属C反应产生F溶液是金属氯化物，该氯化物与Cl2还可以反应产生G，G与NaOH溶液反应生成红褐色沉淀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FeCl3，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；(
10、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NaOH溶液发生反应产生NaAlO2和H2，反应的离子方程式为：2Al+2OH- +2H2O=2AlO2-+3H2。【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
11、及逻辑推理能力。4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。ABCDEABCDE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 NH3H2ONH4+OH 0.25 【解析】【分析】NaHSO4、Ba(OH)2、NH3H2O、NaHCO3、KAl(SO4)2
12、五种无色溶液中，相互反应能同时生成沉淀和气体的只有NaHCO3与KAl(SO4)2的反应，只生成气体的反应只有NaHCO3和NaHSO4反应，故B为NaHSO4，C为NaHCO3，D为KAl(SO4)2，与NaHSO4、NaHCO3、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NH3H2ONH4+OH-，故答案为：NH3H2ONH4+OH-；(3)向含
13、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+3SO42-+3Ba2+6OH-=2Al(OH)3+3BaSO4，此时沉淀Al(OH)3和BaSO4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+2SO42-+2Ba2+4OH-=AlO2-+2BaSO4+2H2O，此时沉淀BaSO4的物质的量为0.2mol，则生成沉淀的物质的量n：0.2moln0.25mol，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。5(某混合物甲中含有明矾KAl(SO4)212H2O、Al2O3和Fe2O3。在
14、一定条件下由甲可实现如图所示的物质之间的转化：请回答下列问题：（1）写出A、B的化学式：A_，B_。（2）试剂a最好选用下列试剂中的（_）ANaOH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】Fe2O3 Al2O3 D Al3+3NH3H2OAl(OH)3+3NH4+ AlO2-+CO2+2H2OAl(OH)3+HCO3- K2SO4和(NH4)2SO4 【解析】【分析】KAl(SO4)2溶于水，Al2O3和Fe2O3均不溶于水，混合物甲加水溶解后，溶液中是K
15、Al(SO4)2，沉淀是Al2O3和Fe2O3；向沉淀中加NaOH溶液，Fe2O3不反应，Al2O3可与NaOH溶液反应生成NaAlO2，A Fe2O3，为向NaAlO2溶液中通入过量CO2可得Al(OH)3沉淀和碳酸氢钠，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K2SO4和(NH4)2SO4，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：Fe2O3；Al2O3；（2）依据流程分析，向溶液中加入的试剂a应沉淀铝离
16、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+3NH3H2OAl(OH)3+3NH4+；（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CO2可得Al(OH)3沉淀和碳酸氢钠，其离子方程式为AlO2-+CO2+2H2OAl
17、(OH)3+HCO3-，故答案为：AlO2-+CO2+2H2OAl(OH)3+HCO3-；（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
18、）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
19、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+2
20、H2O；(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+SO23S+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。7A、B、C、X均为中学常见的纯净物，它们之间有如下转化关系（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_。aS bN2 cNa dMg eAl（2）若A为强碱溶液，则X可
21、能为_。aCO2 bAlCl3 cAl dMg eAl2O3（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的白色沉淀，则B的化学式为_；C溶液在贮存时应加入少量X，理由是（离子方程式表示）_，检验此C溶液中金属元素价态的操作方法是_。（4）若A、B、C为含有金属元素的化合物，X为强电解质，A溶液与C溶液反应生成B，则B的化学式为_，X的化学式可能为（写出不同类物质）_或_，反应的离子方程式为_或_。【答案】de ab FeCl3 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)
22、3+3H+=Al3+3H2O Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。 【解析】【分析】（1）根据常见的强氧化剂单质氧气和氯气分析；（2）根据各物质的转化关系分析；（3）在溶液C中滴入AgNO3，产生不溶于稀HNO3的白色沉淀，此沉淀为AgCl，由题意与转化关系可推知A为Cl2，x为还原性较强的金属，由所学知识推x为铁单质；（4）x为强电解质，应属于强酸、强碱或者盐类，但根据图所示转化关系确定x只能为强碱或强酸。能与强碱、强酸连续反应的常见物质就是铝的化合物。【详解】（1）aS与氧气反应生成SO2，SO2和氧气反应生成SO3，故不选a； bN2与氧气在放电条件下生成NO，NO与氧气反应生
23、成NO2，故不选b； cNa与氧气在常温下生成Na2O，Na2O与氧气加热生成Na2O2，故不选c； d金属Mg与氧气反应生成氧化镁固体，氧化镁与氧气不反应，故选d； eAl与氧气反应生成氧化铝，氧化铝与氧气不反应，故选e；选de。（2）aCO2 与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠，碳酸钠溶液与 二氧化碳反应生成碳酸氢钠，故选a； bAlCl3与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，偏铝酸钠溶液与氯化铝反应生成氢氧化铝沉淀，故选b； cAl与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，偏铝酸钠与铝不反应，故不选c； dMg与氢氧化钠溶液不反应，故不选d； eAl2O3与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，偏铝酸钠溶液与氧化铝不反应，故不选
24、e；选ab；（3）铁与氯气反应生成氯化铁，则B为FeCl3，氯化铁溶液与铁反应生成氯化亚铁，C为FeCl2，Fe2+易被氧化，所以FeCl2在贮存时，应加入铁粉来还原Fe3+，离子方程式为2Fe3+Fe=3Fe2+；检验此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，显血红色，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是偏铝酸盐；则B的化学式为Al(OH)3，X的化学式可能为盐酸或氢氧化钠，反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O或Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。8
25、图中AJ均为中学化学中常见的物质，它们之间有如下转化关系。其中A、D为金属单质。(反应过程中生成的水及其他产物已略去)请回答以下问题：(1)B是_，H是_。(填化学式)(2)写出J与D反应转化为G的离子方程式_。(3)A在常温下也可与NaOH溶液反应生成F，写出此反应的化学方程式_。【答案】Fe2O3 Fe(OH)2 2Fe3Fe3Fe2 2Al2OH-2H2O2AlO2-3H2 【解析】【分析】A、D为常见金属单质，B、C为金属氧化物，反应条件是高温进行，可以判断为铝热反应，可以推断A为Al，D为Fe，B为铁的氧化物，结合C与氢氧化钠反应证明C为Al2O3，E为AlCl3，F为NaAlO2，
26、通过转化关系判断，G为FeCl2，H为白色沉淀Fe(OH)2，I为红褐色沉淀Fe(OH)3，B为Fe2O3，J为FeCl3，依据判断结果分析解答问题。【详解】A、D为常见金属单质，B、C为金属氧化物，反应条件是高温进行，可以判断为铝热反应，可以推断A为Al，D为Fe，B为铁的氧化物，结合C与氢氧化钠反应证明C为Al2O3，E为AlCl3，F为NaAlO2，通过转化关系判断，G为FeCl2，H为白色沉淀Fe(OH)2，I为红褐色沉淀Fe(OH)3，B为Fe2O3，J为FeCl3；(1)依据分析判断可知B为：Fe2O3；H的化学式为：Fe(OH)2；故答案为：Fe2O3；Fe(OH)2；(2)反应
27、“JDG”的离子方程式为铁和三氯化铁的氧化还原反应，离子方程式为：2Fe3Fe3Fe2；故答案为：2Fe3Fe3Fe2；(3)A为Al在常温下也可与NaOH溶液反应生成F为偏铝酸钠，反应的化学方程式为：2Al2OH-2H2O2AlO2-3H2；故答案为：2Al2OH-2H2O2AlO2-3H2。9简要回答下列问题（1）医疗上，常用胃舒平主要成分Al(OH)3来治疗胃酸（主要成分盐酸）过多，其理由是_（用离子方程式表示）。（2）生活中不能用铝制容器储存氢氧化钠溶液的原因是_（用化学方程式表示）。（3）工业制备漂白粉原理是_（用化学方程式表示）。（4）人们常用雕花玻璃装饰房间。在玻璃上雕花时发生反
28、应的化学方程式是_。（5）硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，向其中通入过量的CO2，会出现软而透明的凝胶胶体，其化学方程式是_。【答案】3H+Al(OH)3Al3+3H2O Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O；2Al+2NaOH+2H2O=2NaA1O2+3H2 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O SiO2+4HF=SiF4+2H2O Na2SiO3+2CO2+2H2O=H2SiO3+2NaHCO3 【解析】【分析】玻璃的主要成分之一为二氧化硅，它是酸性氧化物，不能与硫酸、硝酸、盐酸等发生反应，但能与氢氟酸发生反应。不过，二氧化硅与氢氟酸反应，表现的不是酸性氧
29、化物的性质，是氢氟酸特有的性质。【详解】(1)胃舒平中的Al(OH)3与胃酸中的盐酸反应，生成氯化铝和水，其理由是3H+Al(OH)3Al3+3H2O；答案为：3H+Al(OH)3Al3+3H2O；(2)生活中不能用铝制容器储存氢氧化钠溶液，因为铝表面的Al2O3与NaOH反应后，里面的Al与NaOH溶液继续反应，化学方程式为Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O；2Al+2NaOH+2H2O=2NaA1O2+3H2；答案为：Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O；2Al+2NaOH+2H2O=2NaA1O2+3H2；(3)工业上利用氯气与石灰乳反应生产漂白粉，反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O；答案为：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O；(4)在玻璃上雕花是利用氢氟酸与玻璃中的SiO2发生复分解反应，反应的化学方程式为SiO2+4HF=SiF4+2H2O；答案为：SiO2+4HF=SiF4+2H2O；(5)向硅酸钠水溶液中通入过量的CO2，会出现
