高考化学一模试题分类汇编——铝及其化合物推断题综合及详细答案

1、高考化学一模试题分类汇编铝及其化合物推断题综合及详细答案一、铝及其化合物1 某无色稀溶液x 中，可能含有下表所列离子中的某几种。阴离子co32-、 sio32-、 alo2-、 cl阳离子al3 、 fe3 、mg 2 、 nh4+、 na现取该溶液适量，向其中加入某试剂 y，产生沉淀的物质的量 (n)与加入试剂体积 (v)的关系如图所示。(1)若 y 是盐酸，则 oa 段转化为沉淀的离子(指来源于x 溶液的，下同 )是_ ， ab 段发生反应的离子是_， bc 段发生反应的离子方程式为 _ 。(2)若 y 是 naoh 溶液，则 x 中一定含有的阳离子是_， ab 段反应的离子方程式为_ 。

2、【答案】 sio32-、 alo2-32-33 3h23 、 mg 2 、 nh4+4+ ohcoal(oh) 3h =aloalnh32o=nhh【解析】【分析】溶液无色说明溶液中不含fe3离子；（ 1）若 y 是盐酸， oa 段产生的沉淀可能为 al(oh)3 或 h2sio3； ab 段的特点为消耗盐酸，但沉淀量不变，确定含 co32 ；（2）若 y 为 naoh，根据沉淀量的变化确定一定含有al3+、 mg 2+、 nh4+。【详解】溶液无色说明溶液中不含fe3离子；（1）若 y 是盐酸， oa 段产生的沉淀可能为 al(oh)3 或 h2sio3； ab段的特点为消耗盐酸，但沉淀量不

3、变，确定含co32 ； bc 段沉淀部分溶液，确定为al(oh)323oa 段转和 h sio ，所以化为沉淀的离子是 alo2-、 sio32-； ab 段发生反应的离子是co32 2h22=h o co ，发生反应的离子是 co32- ；bc 段发生反应的离子方程式为al(oh)3+3+2o；+3h =al +3h（2）若 y 为 naoh，根据沉淀量的变化确定一定含有al3+、 mg 2+、 nh4+，结合图像 bc 段发生反应 :al(oh)3 2h23oh32 oh2o； oa 段发生反应： al3、 mg 2oh=alo=al(oh)+-=mg(oh)2；ab 段发生反应nh4 +

4、oh =nh3h2o。本题主要是考查离子推断、离子方程式的书写。明确常见离子的性质、依据图像分析反应的原理是答题的关键，题目难度较大。关于图像的答题需要注意以下几点：看面：弄清纵、横坐标的含义。看线：弄清线的变化趋势，每条线都代表着一定的化学反应过程。看点：弄清曲线上拐点的含义，如与坐标轴的交点、曲线的交点、折点、最高点与最低点等。曲线的拐点代表着一个反应过程的结束和开始。2 某混合物 a，含有 kal(so和 fe2o3，在一定条件下可实现如图所示的物质之间4)2、 al2o3的变化：据此回答下列问题：（ 1） 、 、 、 四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是_。（ 2）根据上述框图反应关

5、系，写出下列 b、 c、 d、e 所含物质的化学式固体 b_；沉淀 c_；沉淀 d_；溶液 e_。（ 3）写出 、 、 、 四个反应的化学方程式或离子方程式 _； _； _； _。【答案】过滤 al2o3 al 2o3、 fe2o3 fe2 o3 k 2so4、(nh 4)2so4 al2o3 2naoh=2naalo2 h2o al3+ 3nh3 h2o=al(oh)3 3nh4+ naalo2hcl h2o=al(oh)3nacl加热2al(oh)3al2o3 3h2o【解析】【分析】kal(so )溶于水， alo和 fe o均不溶于水，混合物a 加水溶解后，溶液中是kal(so )，4

6、 223234 2沉淀 c 为 al2 323c 中加23o和 fe o；由转化关系图可知，向沉淀naoh 溶液， fe o 不反应，沉淀 d 为 fe2 32 3可与 naoh 溶液反应生成222o， al onaalo ，向naalo 溶液中通入co 可得al(oh) 沉淀， al(oh)受热分解生成固体 b 为 al o ；向溶液中加过量氨水，溶液与过量氨3323水反应， al3+被沉淀，得到氢氧化铝沉淀，溶液中e 为 k2 44 24so、(nh ) so ，经过蒸发、结晶，得到 k2so4 和(nh4)2so4 ，然后结合物质的性质及化学用语来解答。【详解】(1)溶液和沉淀的分离利用

7、过滤；(2)由上述分析可知b 为 al2o3， c 为 al2o3、 fe2o3， d 为 fe2o3 溶液 e 为 k2so4、 (nh4)2so4；(3)反应为 al2o3+2naoh=2naalo2+h2o；反应为al3+3nh3?h2o=al(oh)3 +3nh4+；反应为 naalo2 hcl h2o=al(oh)3nacl；加热反应为 2al(oh)3al2o3 3h2o。3 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ad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

8、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】 fe2o3fe(oh)22fe3 fe 3fe22al 2oh- 2h2o 2alo2- 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 alcl ， f 为 naalo，通过转化关系判断， g 为 fecl ，h 为白色沉淀 fe(oh) ， i 为红褐3222色沉淀 fe(oh)32 33， b 为

9、fe o，j 为 fecl ，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 al2o3，3222e 为 alcl ， f 为 naalo，通过转化关系判断， g 为 fecl ，h 为白色沉淀 fe(oh) ， i 为红褐色沉淀 fe(oh)32 33， b 为 fe o，j 为 fecl ；(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

10、 “jd g”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：2fe3 fe 3fe2 ；故答案为： 2fe3 fe 3fe2 ；(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- 2h2o 2alo2-3h2；故答案为： 2al 2oh- 2h2o2alo2- 3h2。4 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

11、”）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】 al2o3b2al+fe2o32fe + al2o3cu+2fe3+ cu2+2fe2+【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fe2o3， c 为fe， d 为al 2o3 ，e 是紫红色的金属单质，则e 为cu， f 的溶液中加入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

12、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fecl3，故答案选b；(3) 反应的化学方程式为：(4) 反应的离子方程式为：2al+fe2o32fe + al2o3；3+2+2+cu+2fe=cu+2fe。5 把 7.5 g 镁铝合金的粉末放入200ml 4mol/l 的盐酸中，往充分反应后的混合溶液中逐渐滴入一定物质的量浓度的 naoh 溶液，生成沉淀的物质的量与加入 naoh 溶液的体积的关系如图所示。（1）合金中镁的物质的量为_。（2）氢氧化钠的物质的量浓度为_mol/l 。（3） v1=_

13、ml。（4）写出该合金溶于足量naoh 溶液的化学方程式为 _。【答案】 0.2mol 2 450 2al+2naoh+2h 2o=2naalo 2 =3h 2 【解析】【分析】镁铝合金与盐酸反应后溶液有铝离子、镁离子、以及剩余的氢离子；加入氢氧化钠后氢氧化钠先于氢离子反应，此时无沉淀产生，之后镁、铝离子开始沉淀，发生反应al3+3oh-al(oh)3、mg2+2oh-mg(oh) 2，当沉淀达到最大值时溶液中的溶质只有nacl，再继续滴加氢氧化钠，氢氧化铝沉淀开始溶解，发生反应al(oh)3 +oh- alo2-+2h2o，据此进行解答。【详解】(1)当滴加 400ml 氢氧化钠溶液时，沉淀

14、达到最大值，此时溶液中的溶质为nacl，根据元素守恒可知此时溶液中n(cl-)=0.2l 4mol/l=0.8mol，由电荷守恒可知 n(na+)= n(cl-)=0.8mol ，即400ml 氢氧化钠溶液中n(na+)=0.8mol ，则其浓度 c(naoh)=0.8mol =2mol gl-1 ；此时溶液中0.4l据图可知前 50ml 氢氧化钠溶液没有沉淀产生，即此时发生反应h+-2+oh =h o，所以与镁铝合金反应后剩余的 n(h+ )=0.05l 2mol/l=0.1mol，则与镁铝合金反应的n(h+)=0.8mol-0.1mol=0.7mol ，设镁铝合金中镁的物质的量为xmol，

15、铝的物质的量为ymol ，则有24x+27y=7.5g，根据电子守恒 (镁铝失去的电子都转移给氢离子)可得 2x+3y=0.7，联立解得x=0.2mol ， y=0.1mol ，故答案为： 0.2mol ；(2)根据 (1)可知答案为： 2；-(1)可知镁铝合金中铝的物质的(3)400ml 至 v1ml 发生反应 al(oh)3 +oh alo2 +2h2o，根据量为 0.1mol ，则生成氢氧化铝0.1mol ，此段消耗n(oh-)=0.1mol ，所以消耗的氢氧化钠体积0.1molv=-1 =0.05l ，即 50ml，所以 v1 =400+50=450，故答案为： 450；(4)该合金中

16、铝单质可以与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，故答案为：2al+2naoh+2h 2o=2naalo 2 =3h 2。【点睛】解决本题的关键是理解沉淀达到最大值时溶液中的成分，之后再利用元素守恒、电子守恒等解决问题。6 （ 1）实验室制氯气的尾气处理用_溶液吸收，其化学反应方程式为_。（ 2）向 alcl3 溶液中逐滴加入 naoh 溶液，现象是先产生白色沉淀，其反应的离子方程式为_，后白色沉淀又溶解消失，其反应的离子方程式为_。（3）在含有 0.2mol 的硫酸和0.2mol 的硝酸的混合溶液200ml 中，加入 19.2g 铜粉，产生的气体成分为 _（填 no 或 h2），你所选气体在标

17、准状况下的体积为_l【答案】 naoh2naoh+cl3+ al(oh)3 alo223al(oh) +oh nacl+naclo+ho al +3oh+2h2ono3.36l【解析】【分析】(1)实验室用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气；(2)铝离子和氢氧根反应生成氢氧化铝沉淀，氢氧化铝为两性氢氧化物，溶解于强碱中；(3)硫酸和硝酸都为稀酸，反应方程式为铜与稀硝酸反应。【详解】(1)实验室用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气，防止污染空气；氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠、水，反应方程式为：2naoh+cl2 nacl+naclo+h2o，故答案为： naoh； 2naoh+cl2 nacl+nac

18、lo+h2 o；(2)向 alcl3 溶液中逐滴加入naoh 溶液，现象是先产生白色沉淀，是铝离子和氢氧根反应生成氢氧化铝沉淀，离子方程式为：al3+3oh al(oh)3；后白色沉淀又溶解消失，是因为氢氧化铝为两性氢氧化物，溶解于强碱中，生成偏铝酸钠和水，离子方程式为：al(oh)3+oh alo2 +2h2o，故答案为： al3+3oh al(oh)3 ； al(oh)3+oh alo2 +2h2o；(3)0.2mol的硫酸和0.2mol的硝酸的混合溶液200ml 中，硫酸和硝酸都为稀酸，加入19.2g铜粉，且氢离子不足，完全反应，设n(no) x，3cu8h2no 33cu 22no4h

19、2 o820.6molxx 0.15mol ，v(no) n vm 0.15 22.4 3.36l，故答案为：no； 3.36l。7 工业上制备铝一般是从铝土矿（主要成分是al2o3，含有 fe2 o3 杂质）中得到纯净的al2 o3，然后电解al2o3 得到铝。下图是从铝土矿中提纯al2o3 的简单示意图。其中涉及到的一个反应 :2naalo2+co2+3h2o=na2co3+2al(oh)3。(1)图示中实验操作(1)是 _；加入的试剂是_（填化学式）(2)试写出 b 溶液中的溶质的化学式：_(3)写出化学方程式：铝土矿 a： _ 。ef：_ 。【答案】过滤 ca(oh)2 或 ba(oh

20、)2 naalo2 al2o3 +2naoh=2naalo2+h2 o 2al(oh)3 al2o3+3h2o【解析】【分析】溶液 b 中通入 co2 产生沉淀，说明b 溶液为 naalo2 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 为 fe2o3，则溶液 d 为 na2co3，反应为：ca(oh)2+na2co3caco3 +2naoh，故沉淀h 为 caco3，沉淀 e 为 al(oh)3， f 为 al2o3，反应是电解氧化铝得到al 与氧气，据此分析。【详解】（1）将沉淀从溶液中分离出来的操作是过滤；根据反应2naalo2 co2 3h2o na2co3

21、2al(oh)3可知， d 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)2 或 ba(oh)2；（ 2）由上述分析可知， b 为 naalo2；（ 3）铝土矿 a是氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，反应的化学方程式为： al2o3+2naoh=2naalo2+h2o；ef是氢氧化铝受热分解生成氧化铝和水，反应的化学方程式为：2al(oh)3al2o3 +3h2o。8 某 al2 32 3杂质。现通过下列生产过程，从该样品中o 样品中含有一定量的cu、 fe、fe o提纯 al

22、2o3，并回收铁红。流程如下：(1)操作是 _，在实验室进行该操作需要的玻璃仪器有_。(2)白色固体是 _，样品和试剂反应的化学方程式是_。(3)固体加入适量稀盐酸，可能发生的反应有：_( 用化学方程式表达)。(4)溶液中铁元素的存在形式是_，如何用实验证明：_。(5)溶液中通入某气体，该气体可以是_(任写一种的化学式 )，红褐色固体制得铁红的化学方程式是 _。【答案】过滤烧杯、漏斗、玻璃棒al(oh)3al2o3+2naoh=2naalo2+h2ofe2 o3+6hcl=2fecl3+3h2o、2fecl3+fe=3fecl2、 fe+2hcl=fecl+h2fe2+取少量溶液于试管中，滴入

23、 kscn溶液无变化，滴加氯水后变血红色o2或者232 32cl2fe(oh)fe o +3h o【解析】【分析】al2 o3 样品中含有一定量的cu、 fe、 fe2o3 杂质，根据题中流程图可知，样品与试剂反应得溶液再通入 co2 得白色沉淀，该白色固体加热分解产生al2o3，可推知试剂为naoh，得到的固体为 cu、 fe、 fe2 o3，溶液为 naalo2、 naoh 混合溶液，通入过量co2 后得溶液为 nahco3 溶液，白色固体为 al(oh)3， al(oh)3受热分解得 al2o3，固体中加入盐酸得到固体粉末中铁有剩余，由于fe 会发生反应3+2+2fe+fe=3fe ，则

24、溶液中主要含有 fe2+，经过操作得红褐色固体应为fe(oh)3，所以通入的气体应为氧化剂，可以是o2 或 cl2，氢氧化铁受热分解得 fe2 o3。【详解】(1)操作是分离难溶性固体与可溶性液体混合物的方法，名称为过滤；在实验室进行过滤操作需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒；(2)白色固体受热分解产生al2o3，则是al(oh)3，样品中含有al2o3 和试剂 naoh 溶液反应产生 naalo22o，反应的化学方程式是2 322和 hal o +2naoh=2naalo +h o；(3)固体中含有 al2o3、 cu、 fe、 fe2o3，加入适量稀盐酸，由于反应后的固体粉末中含有 fe

25、单质，则可能发生的反应有 fe2o3+6hcl=2fecl3+3h2o、 2fecl3+fe=3fecl2、2fe+2hcl=fecl+h ；(4)由于固体中样品与适量盐酸反应后的固体粉末中含有fe，结合3+2+2+fe2 o3+6hcl=2fecl3+3h2o、2fe+fe=3fe 可知溶液中铁元素的存在形式是fe ，证明方法是：取少量该溶液于试管中，滴入kscn溶液无变化，滴加氯水后溶液变血红色；(5)溶液中含有 fe2+，向溶液通入某气体后再加入足量naoh 溶液，产生红褐色的fe(oh)3 沉淀，该气体具有强的氧化性，气体可以是o2或者 cl2，红褐色固体fe(oh)3 不稳定，受热分

26、解产生铁红fe2o3，该反应的化学方程式是2fe(oh)3fe2o3+3h2o。【点睛】本题以从 al2 o3 样品中提取氧化铝的工艺流程为线索，考查了氧化还原反应、化学试剂的使用、混合物的分离，正确理解制备流程及反应原理为解答关键，注意掌握铝及其化合物性质和转化关系，试题侧重考查学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力。9 我国某地粉煤灰中主要含有al2o3，除此之外还含有ga2o3 及少量 fe2o3、 cao、 mgo 和sio2 等物质。已知从粉煤灰中回收铝并提取镓的工艺流程如下所示：回答下列问题：（1）焙烧前，应将粉煤灰与纯碱粉末充分混合，其原因是_；混合焙烧时，al2o3、ga

27、2o3 均发生类似于sio2 的反应，试写出ga2o3 在此过程中发生反应的化学方程式：_。（2）滤渣的成分是 _ ；含铝混合液中除了大量a13+之外，还有 fe3+和少量 mg 2+，由混合液制取纯净aloh3的实验方案是_。()（3）洗脱液中往往还有少量fe3+，需要进一步分离。若使fe3+恰好完全沉淀 c( fe3+) = l -l05-l3+-l才会开始沉淀。（已知：mol l时， ga浓度至少为_mollksp ga(oh)3=1.410-34，ksp fe(oh)3=4.0 10-38。）（4）电解过程中， ga3+与 naoh 溶液反应生成gao2-， gao2-在阴极放电，则电

28、解方程式为_；电解过程中需要保持溶液为ph=11 以上的原因是 _。【答案】增大反应物接触面积，加快化学反应速率ga2焙烧32322o +na co2nagao +co h2sio3或 h4sio4向混合液中加入过量naoh，过滤，向滤液中通入足量co2，再过滤-2-通电-+3.5 +2h2o = 4ga+3o2+4oh10mol/l4gao2抑制 gao2 水解，并阻止h 在阴极放电降低电解效率【解析】【分析】混合焙烧时， al2 32 322322o、 ga o、 sio 与na co 反应，生成可溶性盐naalo、 nagao 、na sio ， cao、 mgo、 fe o不发生反应；

29、将固体溶解，mgo、 fe o不溶于水， cao 溶于232323水生成 ca(oh)2，溶液中溶质为 ca(oh)2、 naalo2、 nagao2、 na2sio3、 na2co3；加入盐酸后，溶液中溶质为 fecl3、mgcl2、cacl2 、 alcl3、gacl3、 nacl，生成的硅酸不溶，滤渣为h2sio3 或 h4sio4，然后将滤液进行树脂吸附，得到含铝混合液和洗脱液，然后将洗脱液中的 fe3+除去，最终通过电解 gao -2 制备 ga。【详解】（1）将粉煤灰与纯碱粉末充分混合，可以增大反应物接触面积，加快化学反应速率；sio2与 na2 32322 3在此过程中发生反应的

30、化co 固体在加热条件下能够生成na sio、co ，因此 ga o焙烧学方程式为： ga2o3+na2co32nagao2+co2；（2）由上述分析可知，滤渣为： h2sio3 或 h4sio4； al(oh)3 为两性氢氧化物，能溶于强碱溶液，而 fe(oh)3 、 mg(oh)2 不溶于强碱溶液，因此可将 al 元素转化为偏铝酸盐，然后通入co2 制取纯净的al(oh)3，实验方案为：向混合液中加入过量naoh，过滤，向滤液中通入足量 co2，再过滤；3+-5-l时， c oh-k sp fe oh 33 410（3）当 c(fe )恰好为 l l0moll= 3110c fe3385m

31、ol/l ，若此时 ga3+恰好开始沉淀，则3kspga oh 31.410 342mol/l ；c ga3oh-=1038 mol/l=3.5 10c4110 5（4）电解过程中，gao-2 中 ga 元素从 +3 价降低至0 价，发生还原反应生成ga，阳极为通电水失去电子生成氧气，电解总反应为：4gao2- +2h2 o = 4ga+3o2 +4oh- ； gao2-属于弱酸阴离子，能够发生水解生成ga(oh)3 ，会降低产率，若溶液酸度过高，则溶液中h+可能会发生还原反应生成h2，会降低阴极电解效率。10 磷酸铝 (alpo4)是一种用途广泛的材料，在建筑、耐火材料、化工等方面具有广泛的

32、应用前景。以磷硅渣（主要成分为 ca3(po4)2、 al2o3 、 sio2 和 v2o5 等）为原料制备磷酸铝的工艺流程如图所示：回答下列问题：（1）酸浸液中含磷元素的主要粒子是_(填化学式，下同)，浸渣中的主要化学成分是_。（ 2）生石灰除了调节 ph 外，另一作用是 _。（ 3）滤液中钒元素以 v3 o93-形式存在， v3o93-易水解为 vo3(oh)2- ，该水解反应的离子方程式为 _。（4）碱浸时，粗磷酸铝转化为可溶性溶质，则可溶性溶质分别是_ (填化学式)。（5）实验测得ph、反应温度与时间对碱浸时固相中p、 al 含量的影响如图所示：则最优反应条件是_。（ 6）固相反应制备磷酸铝的方法之一是在 900的焙烧炉内加热磷酸二氢铵与氧化铝混合物，写出该反应的化学方程式： _。【答案】 h3po4 sio2