高考化学压轴题之铝及其化合物推断题(高考题型整理,突破提升)及答案一

1、高考化学压轴题之铝及其化合物推断题( 高考题型整理 , 突破提升 ) 及答案 (1)一、铝及其化合物1 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】alhcl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+2

2、oh- +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22cl ，气体甲是h ，h2 和 cl2 反应生成丙为 hcl， hcl 溶于水得到的物质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

3、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；(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

4、(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22，反应的离子方程式为：2al+2oh-naalo和 h22-2+2h o=2alo +3h 。【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及逻辑推理能力。2 现有 a、 b、 c、 d、e 五种短周期元素，已知a、 b、 c、 d 四种元素的核内质子数之和为56，在元素周期表中的位置

5、如图所示，1 mol e 的单质可与足量酸反应，能产生33.6l h2(在标准状况下 )； e 的阳离子与a 的阴离子核外电子层结构相同。abcd回答下列问题：（1）写出元素a 名称 _，元素 b 符号 _， e 原子电子式 _（2） c 的简单离子结构示意图为_（3） b 单质在 a 单质中燃烧，反应现象是_，生成物的化学式为_（ 4） a 与 e 形成的化合物的电子式为 _ ，它的性质决定了它在物质的分类中应属于_ （酸性氧化物 / 碱性氧化物 / 两性氧化物）（ 5）向 d 与 e 形成的化合物的水溶液中滴入烧碱溶液至过量，此过程中观察到的现象是_，写出化合物de与过量烧碱反应的化学反应

6、方程式_。【答案】氧p剧烈燃烧，有大量白烟p2o5两性氧化物先出现白色沉淀，继续滴加，白色沉淀溶解 alcl3 + 4naoh = 3nacl + naalo2 + 2h2o 【解析】【分析】由位置图可知， a 在第二周期， b、 c、 d 处于第三周期，设 c 的质子数为 x，则 a 的质子数为 x-8， b 的质子数为 x-1，d 的质子数为 x+1， a、 b、c、 d 四种元素原子核外共有 56 个电子，则x+（ x-8） +（ x-1）+（ x+1）=56，解得 x=16，即 a 为 o， b 为 p， c 为 s， d 为cl；1mole 单质与足量酸作用，在标准状况下能产生标准状

7、况下33.6lh2，设 e 的化合价为3.36ly，根据电子转移守恒可知 ymol= 2=3mol ， e 的阳离子与 a 的阴离子核外电22.4l / mol子层结构完全相同，则e 为 al，然后利用元素及其单质、化合物的性质来解答。【详解】（1）由题可知，元素a 名称为氧，元素b 符号为 p， e 原子的最外层含有 3 个电子，电子式；（2） c 为硫，简单离子结构示意图为；（ 3） b 单质在 a 单质中燃烧，产生了五氧化二磷，反应现象是剧烈燃烧，有大量白烟，生成物的化学式为 p2o5；（4） a 与 e 形成的化合物为氧化铝，电子式为，它既能与酸反应，又能与碱反应，性质决定了它在物质的

8、分类中应属于两性氧化物；（5）向 d 与 e 形成的化合物氯化铝的水溶液中滴入烧碱溶液至过量，产生偏铝酸钠，此过程中观察到的现象是先出现白色沉淀，继续滴加，白色沉淀溶解，与过量烧碱反应的化学反应方程式 alcl3 + 4naoh = 3nacl + naalo2 + 2h2o。3 回答下列问题：（ 1）锂和镁在元素周期表中有特殊“对角线”关系，它们的性质相似。下列有关锂及其化合物的叙述正确的是 _。a li2so4 难溶于水b li 与 n2 反应产物是 li3nc lioh 易溶于水d lioh 与 li2co3 受热都难分解（2）与铝位于对角线位置的第二周期元素是_，能区别be（ oh）

9、2 和mg（ oh）2的一种试剂是_，反应的化学方程式是_。（3）门捷列夫在研究元素周期表时，科学地预言了11 种尚未发现的元素，为它们在周期表中留下空位。例如，他预测在铝的下方有一个与铝类似的元素“类铝”，后来被法国化学家于 1875 年发现，命名为镓。镓的元素符号是_，它在周期表中的位置是_。（4）关于与镓同主族的第6 周期元素性质的推测中不正确的是_。a 单质是银白色较软的金属b 其氢氧化物是两性氢氧化物c 在化合物中显 3 价d 单质与盐酸的反应比铝剧烈【答案】 b铍（ be）naoh 溶液be（oh） 22naoh=na222ga 第四周期beo 2h oa 族b【解析】【分析】【详

10、解】( 1) a锂和镁在元素周期表中有特殊“对角线”关系，它们的性质非常相似，硫酸镁易溶于水，所以硫酸锂易溶于水，故a 错误；b锂和镁在元素周期表中有特殊“对角线”关系，它们的性质非常相似，镁和氮气反应生成氮化镁，所以锂和氮气反应生成li3n，故 b 正确；c氢氧化镁难溶于水，所以氢氧化锂属于难溶物质，故c 错误；d锂和镁在元素周期表中有特殊“对角线”关系，它们的性质非常相似，氢氧化镁和碳酸镁受热易分解，则氢氧化锂和碳酸锂受热也易分解，故d 错误；故答案为b；( 2) 根据对角线规则，与铝位于对角线位置的第二周期元素是铍，有相似的化学性质，氢氧化铝具有两性， be( oh) 2 也具有两性，可

11、以与氢氧化钠反应，mg ( oh) 2 不可以与氢氧化钠反应，故可以用氢氧化钠来鉴别，类比氢氧化铝与氢氧化钠反应的化学方程式，则氢氧化铍与氢氧化钠反应的化学方程式为：be( oh) 2 +2naoh=na222beo +2h o；( 3) 同主族元素性质相似，铝下方的元素为镓，其元素符号为ga，位于元素周期表中第四周期 a 族；( 4) a与镓同主族的第六周期元素为铊，单质为银白色，质软，故a 正确；b氢氧化物为两性的物质位于金属和非金属的临界处，如硼铝硅锗砷等，铊不是两性物质，其氢氧化物也不是两性氢氧化物，故b 错误；c3c正确；铊与铝同主族，具有相同的最外层电子数，所以铊在化合物中也显+

12、价，故d同主族元素自上到下金属性递增，该元素金属性大于铝，其单质与盐酸的反应比铝剧烈，故 d 正确；故答案为b。【点睛】考查位置结构性质的相互关系应用，明确同主族元素性质的递变规律为解答关键，注意掌握对角线规则内容，结合 mg 、al 单质及其化合物的性质，类推未知物的性质，试题侧重培养学生的分析、理解能力及知识的迁移能力。4a、 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，

13、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 2s so2 =3s 2h 2 o2fe2cl 2 =2fe32clb【解析】【分析】【详解】(1)若a 为co2 与过量的d 即naoh

14、 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co2 反应生成碳酸氢钠；所以b 的化学式为nahco3 ；(2)若 a 为 alcl3，其与少量的naoh 反应生成al(oh)3 沉淀， al(oh)3 继续与 naoh 反应生成偏铝酸钠；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cl， a 则可能为p， s 或 n 等；进而， b， c 为氧化物或氯化物，c 生成单质 a 的反应则一22定为分解反应；(4)淡黄色的固体

15、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 为 so，b 为氧气；所以相关的方程式为：2h 2s so2 =3s 2h 2o ；2(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 fecl3， c 为 fecl2；所以 a 与 c 反应的离子方程式为： 2fe2cl 2 =2fe32cl ；a 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

16、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褪色，fe3+不会使高锰酸钾溶液褪色，d 项可以；答案选 b。5 从铝土矿（主要成分是 al 2o3，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6.02 10 23 个电子，有0.5m

17、ol 化合物 x 生成，此反应的化学方程式 _ 【答案】二氧化硅_2+h2o 2al 2o3=4al+ 3o 2 氧化al 2o3+2oh=2alo2+ h 2o sio2+2oh =sio 3铝中含有二氧化硅杂质al 2o3+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， al 2o3、fe2o3、 mgo均可与盐酸反应生成相应的氯化物，反应方程式为al 23=2al3 3h 22 3 6ho 6ho； fe o3 3h 22 h 2al3变为 alo 2=2feo； mgo 2h =mgo；反应液中加入过量烧碱， ， mg 2 、 fe3 变为

18、 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alo 2 co2 2h2o al （ oh ）3 hco 3。流程乙：铝土矿中加入过量的氢氧化钠溶液，fe2 o3、 mgo 与氢氧化钠不反应，sio 2、al 2 o3 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 al 2o3、 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-_2+h2o；

19、正确答案： al 2 3_别为： al 2o3+2oh=2 alo 2+ h 2o、 sio2+2oh =sio 32o+2oh =2alo+ h 2o 、 sio 2+2oh _ =sio 32 +h2o。（3）电解熔融氧化铝可制得金属铝和氧气，反应化学方程式2al 2o3=4al+ 3o 2；正确答案： 2al 2o3=4al+ 3o 2。（ 4） sio2、 al 2o3 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

20、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式为al 2o3 +n2+3c2aln+3co；正确答案：al 2o3+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。6 某混合物 a，含有 kal(so和

21、 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al2 32 32323244242 32oal o 、 fe ofe ok so、(nh) soal o 2naoh=2naaloh2oal3+ 3nh3 h2o=al(oh)3 3nh4+naalo2hcl h2o=a

22、l(oh)3nacl2al(oh)3加热al2o3 3h2o【解析】【分析】kal(so4)2溶于水， al2o3 和 fe2o3 均不溶于水，混合物a 加水溶解后，溶液中是kal(so4)2，沉淀 c 为 al2o3 和 fe2 o3；由转化关系图可知，向沉淀c 中加 naoh 溶液， fe2 o3 不反应，沉淀 d 为 fe2 o3， al2o3 可与 naoh 溶液反应生成 naalo2 ，向 naalo2 溶液中通入 co2 可得 al(oh)3 沉淀， al(oh)3 受热分解生成固体 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

23、中e 为k2so4、(nh4 )2so4，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。7 有关物质的转化关系如下图所示。 a、c

24、、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 ”）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

25、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：2al+fe2o32fe + al2o3；(4) 反应的离子方程式为：cu+2fe3+=cu 2+2fe2+。8 钠、铝和铁是三种重要的金属。请回答：(1)请画

26、出钠的原子结构示意图_ ，根据钠的原子结构示意图可得出钠的哪些性质？(写出一条 )_ 。(2)这三种金属的金属活动性由强到弱的顺序是_ 。(3)小块金属钠投入水中，发生反应的化学方程式为_；可观察到的实验现象是 _ (填字母 )。a.钠沉到水底b.钠熔成小球c.小球四处游动d.水变红色(4)铝与稀硫酸反应的离子方程式为_ 。【答案】强还原性na al fe2na + 2ho=2naoh + h2bc2al+6h+=2al3+ 3h2【解析】【分析】(1)钠原子核外有11 电子；最外层小于4 个电子的原子易失去电子；(2)结合金属活动顺序表判断；(3)na 的密度小于水，钠的熔点较低，钠和水反应

27、生成naoh 和氢气同时放出大量热，钠受力不均导致四处游动；(4)al 溶于稀硫酸生成硫酸铝和氢气。【详解】(1)钠原子核外有11 电子，则钠原子的结构示意图是，最外层只有1 个电子，易失电子，具有强还原性；(2)由金属活动顺序可知，na、 al、 fe 的金属性强弱顺序为na al fe；(3)na 的密度小于水，所以钠会浮在水面上，钠的熔点较低，钠和水反应生成naoh 和氢气同时放出大量热使钠熔融发出嘶嘶的响声，钠受力不均导致四处游动，生成naoh导致溶液呈碱性，但是水中没有滴加酚酞，则溶液不变色，故发生反应的化学方程式为2na +2h2o=2naoh + h2，实验现象正确的是bc；(4

28、)al溶于稀硫酸生成硫酸铝和氢气，发生反应的离子方程式为2al +6h+=2al3+ 3h2。9 铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为al2 322 3等杂质 )为原料制备o ，含 sio和 fe o铝的一种工艺流程如图：注： sio2 在 “碱溶 ”时转化为铝硅酸钠沉淀。(1)al 的原子结构示意图为_； al 与 naoh 溶液反应的离子方程式为_。(2)碱“溶 ”时生成偏铝酸钠的离子方程式为 _。(3)电“解 ”是电解熔融 al2o3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是_。(4)电“解 ”是电解 na2co3 溶液，原理如图所示。阳极的电极反应式为_，阴极产生的物质 a 的化学式为

29、 _。【答案】2al+2h2o+2oh-=2alo2-+3h2al2o3+2oh-=2alo2-+h2o石墨电极被阳极上产生的氧气氧化4co2-3+2h2o-4e =4hco3 +o2 h2【解析】【分析】以铝土矿（主要成分为al2322 3等杂质）为原料制备铝，由流程可知，加o ，含 sio和 fe onaoh 溶解时2 o3 不反应，由信息可知sio2 在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀，过滤得到fe的滤渣为fe233alo 、铝硅酸钠，碳酸氢钠与偏铝酸钠反应生成al（ oh） ，过滤 ii 得到（oh）3，灼烧生成氧化铝，电解i 为电解氧化铝生成al 和氧气，电解 ii 为电解 na23溶c

30、o液，结合图可知，阳极上碳酸根离子失去电子生成碳酸氢根离子和氧气，阴极上氢离子得到电子生成氢气；据以上分析解答。【详解】(1) a1 原子的核电荷数为13，原子结构示意图为； a1 与 naoh 溶液反应的离子方程式为：2al+2h2o+2oh-=2alo2-+3h2；(2) “碱溶”时氧化铝与碱反应生成偏铝酸钠，离子方程式为：al2o3+2oh-=2alo2-+h2o；(3) “电解 ”是电解熔融 al2o3 得到氧气和铝；电解过程中作阳极的石墨易消耗，是因为阳极生成的氧气与阳极材料碳反应，不断被消耗；(4) 由图可知，阳极区水失去电子生成氧气，剩余的氢离子结合碳酸根生成碳酸氢根，电极方程式

31、为 4co3 2-+2h2o-4e- 4hco3-+o2，阴极上氢离子得到电子生成氢气，则阴极产生的物质 a 的化学式为 h2。10 以粉煤灰（主要含3al2 3222 3o2sio 、 sio ，还含有少量cao、fe o 等物质）为原料制取al2 o3 的流程如图：n(nh 4 ) 2so4（1）当 (nh4)2so4 和 3al2o32sio2 的配比 a（ a=）不同时， “焙烧 ”后所得n(3al 2o32sio2 )产物的 x 射线衍射谱图如图所示（x 射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同）。由图可知，当a=_时， 3al2o3 2sio2 的利用率最高。（2） “沉淀、过滤 ”所得滤渣为 fe(oh)333的离子反应方程式为 _。和 al(oh)，生成 fe(oh)（3） “碱浸 ”加入 naoh 发生反应的离子方程式为_。（