备战高考化学《铝及其化合物推断题的综合》专项训练含答案解析

1、备战高考化学铝及其化合物推断题的综合专项训练含答案解析一、铝及其化合物1 某厂用蛭石（主要成份为：mgo、 fe2o3、 a12o3、 sio2）作原料生产a12o3 与 fe(oh)3。.工艺流程如图（只有固体a 和 f 为纯净物）：.查阅资料：某些阳离子浓度为0.1mol/l 时，氢氧化物沉淀时的ph 为：氢氧化物fe(oh)3mg(oh) 2al(oh)3开始沉淀时的 ph2.310.44.0完全沉淀时的 ph3.712.45.2注： al(oh)3ph=7.8 时开始溶解， 10.8 时完全溶解。请回答以下问题：（ 1）写出下列物质化学式：试剂i_， f_；（ 2）步骤 b 生成 c

2、的离子方程式： _；（3）要使固体d 杂质尽量少，步聚调节溶液的ph 合理的是 _；a12.413b 10.8c 3.75.2（ 4）滤液 e 中存在较多的阴离子是 _，滤液 e 中加入过量的 naoh 溶液，充分沉淀后，检验上层清液中金属阳离子的操作步骤是_；（5）固体 d 可用来生产合成氨的表面催化剂。如图表示无催化剂时，某合成氨的nh3 的百分含量随时间变化曲线，请在图上用虚线画出该反应有催化剂时的曲线_。【答案】稀盐酸或稀硫酸al(oh)3al3+4oh-=alo2-+2h2obhco3-、 cl-(或 so42- )将铂丝用盐酸清洗后，放在酒精灯火焰上灼烧一会儿，蘸取滤液后放在酒精灯

3、火焰上灼烧，火焰呈黄色，即证明有na+【解析】【分析】蛭石矿样加入试剂i 可以得到溶液和一种纯净滤渣，根据蛭石主要成份为：mgo、 fe2o3、a12o3、 sio2 可知试剂i 应为稀盐酸或稀硫酸，得到的固体a 为 sio2 ；滤液中主要金属阳离子有 fe3+、 mg2+、al3+，加入过量的氢氧化钠，得到氢氧化镁沉淀和氢氧化铁沉淀，和含有偏铝酸钠的滤液c，滤液c 中通入过量的二氧化碳得到纯净的氢氧化铝沉淀f。【详解】(1)上述分析可知试剂 是稀硫酸或稀盐酸；固体f 为氢氧化铝，al(oh)3；(2)步骤 b 生成 c的反应是铝离子和过量氢氧根离子反应生成偏铝酸盐，反应的离子方程式为： al

4、3+4oh-alo2 -+2h2o；(3)分析图表数据保证镁离子和铁离子全部沉淀，铝离子全部变化为偏铝酸盐，应调节溶液ph 为 10.8， b 符合；(4)试剂 i 所用酸的阴离子一直存在与溶液中，滤液c 通入过量的二氧化碳会生成碳酸氢根，所用滤液 e 中存在较多的阴离子是hco3-、 cl-42-(或 so)；检验钠离子常用焰色反应，具体操作为将铂丝用盐酸清洗后，放在酒精灯火焰上灼烧一会儿，蘸取滤液后放在酒精灯火焰上灼烧，火焰呈黄色，即证明有na+；(5)催化剂改变反应速率不改变化学平衡，据此画出曲线变化为。2 将铁、铝的混合物进行如下实验：(1)操作 x 的名称是 _。(2)气体 a 是

5、_(填化学式 )。(3)a 与 cl 混合光照可能发生爆炸，a 在该反应中作 _(填“氧化剂 ”或 “还原剂 ”)。2外还有 _(填离子符号，下同)，溶液 d 中存在的金属离(4)溶液 b 中的阴离子除 oh子为 _。(5)加入足量 naoh 溶液时发生反应的离子方程式为_；加入稀盐酸发生反应的离子方程式为 _。(6)向溶液 d 中加入 naoh 溶液，观察到产生的白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，请写出沉淀转化的化学方程式：_。【答案】过滤h22-2 2h2-2 还原剂fe2al2oh23h2=fealoo=2alo fe2hh24fe(oh)2 o2 2h2o=4fe(oh)3【

6、解析】【分析】金属混合物中fe 与 naoh 溶液不反应，而al 可以与 naoh 溶液反应产生naalo2、h2，naalo2 易溶于水，所以气体a 是 h2，溶液 b 是 naalo2 与 naoh 的混合溶液，固体c是fe， fe 是比较活泼的金属，与hcl 发生置换反应产生fecl2 和氢气，因此溶液d 为 fecl2，据此分析解答。【详解】(1)操作 x 的名称是分离难溶性的固体与可溶性液体混合物的方法，名称是过滤，故答案为：过滤；(2)根据上述分析可知，金属混合物中fe 与 naoh 溶液不反应，而al 可以与 naoh 溶液反应产生 naalo2、 h2， naalo2 易溶于水

7、，所以气体a 是 h2，故答案为：h2；(3)a 是 h2， h2 和 cl2 的混合气体光照会发生爆炸，反应生成hcl，在该反应中，氢元素的化合价升高，失去电子，被氧化，所以h2 作还原剂，故答案为：还原剂；(4)溶液 b 是反应产生的naalo2 与过量的naoh 的混合溶液，所以溶液b 中阴离子除oh-外还有 alo2-，铁可以和盐酸反应生成fecl2 和 h2，溶液 d 中含有的金属离子为fe2+，故答案为： alo2 -； fe2+；(5)加入足量 naoh 溶液时， al 与 naoh 溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式为 2al+2oh-+2h2o=2alo2-+3h2

8、，加入稀盐酸， fe 与稀盐酸反应生成氢气和氯化亚铁，发生反应的离子方程式为 fe+2h+=fe2+h2，故答案为 2al+2oh-+2h2o=2alo2-+3h2； fe+2h+=fe2+h2 ；(6)溶液 d 为 fecl2，向溶液d 加入 naoh 溶液，观察到产生的白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，其中沉淀转化的化学方程式为4fe(oh)2+o2+2h2o=4fe(oh)3，故答案为 4fe(oh)2+o2+2h2o=4fe(oh)3。【点睛】本题考查金属铁以及金属铝的化学性质。注意知识的积累是解题的关键，hcl 的氧化性比较弱，只能把 fe 氧化为 fe2+， cl2 、h

9、2o2 具有强氧化性，可以把 fe 氧化为 fe3+； al 既可以与酸反应产生氢气，也可以与强碱溶液反应反应氢气，等物质的量的铝与足量的酸、碱反应产生氢气的物质的量相等。3 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。abcd eabc d e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

10、淀的物质的量之和最多为_mol 。【答案】 nahso4ba(oh)2nh3h2o? nh4+ oh0.25【解析】【分析】nahso4、 ba(oh)2、 nh3h2o、 nahco3、 kal(so4)2 五种无色溶液中，相互反应能同时生成沉淀和气体的只有 nahco34 2的反应，只生成气体的反应只有34反与 kal(so )nahco和 nahso应，故 b 为 nahso434 2434 2都能生， c 为 nahco， d 为 kal(so ) ，与 nahso、 nahco、 kal(so )成沉淀的物质为ba(oh)2，故 e 为 ba(oh)2， a 为 nh3h2o，据此分

11、析解答。【详解】(1)根据上述分析可知，b 为 nahso ， e 为 ba(oh) ，故答案为：nahso； ba(oh)；4242(2)a 为 nh3h2o，是弱电解质，电离生成nh4+和 oh-，电离方程式 nh3h2 onh4+oh-，故答案为：nh3h2onh4+oh-；(3)向含有 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

12、+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： 0.2mol n 0.25mol，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。4 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

13、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-2-+co2+h2-3+oh =alo2 +2h2o2h2s+so2 3s+2h2o co3o 2hco3( )【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 cl 2；(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

14、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) 、 c 为 naalo ，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32应的离子方程式是：al(oh)3-2-2

15、+oh =alo +2h o；(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 h s、 d 为 o 、b 为 s、 c22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+so2 3s+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 na co 、 c23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：2-。co3+co2+h2o 2hco35 铁和铝是科技、生产、生活中应用最广泛的金属材料。现有铁、铝的混合物进行如下实验：(1)操作 x 的名称是

16、 _。(2)气体 a 是 _。(3)a 与 cl2 混合光照可能发生爆炸，生成_(填化学式 )，a 在该反应中作为 _(填 “氧” “”)化剂 或 还原剂。(4)溶液 b 中阴离子除 oh-外还有 _，溶液 d 中存在的金属离子为 _。【答案】过滤h2(或氢气 )hcl 还原剂alo2-fe2+【解析】【分析】金属混合物中fe 与 naoh 溶液不反应，而al 可以与 naoh 溶液反应产生naalo2、h2，naalo2 易溶于水，所以气体fe， fe 是比较活泼的金属，与a 是 h2，溶液 b 是 naalo2 与 naoh 的混合溶液，固体hcl 发生置换反应产生fecl2 和氢气，因此

17、溶液d 为c是fecl2，据此分析解答。【详解】(1)操作x 的名称是分离难溶性的固体与可溶性液体混合物的方法，名称是过滤；(2)气体a 是h2 ；(3)a 是 h2， h2 和 cl2 的混合气体光照会发生爆炸，反应生成合价升高，失去电子，被氧化，所以h2 作还原剂，；hcl，在该反应中，氢元素的化(4)溶液 b是反应产生的 naalo2 与过量的 naoh 的混合溶液，所以溶液 b 中阴离子除 oh-外还有 alo2-；铁可以和盐酸反应生成fecl2 和 h2，溶液 d 中含有的金属离子为fe2+。【点睛】本题考查金属铁以及金属铝的化学性质。注意知识的积累是解题的关键，hcl 的氧化性比较

18、弱，只能把 fe 氧化为 fe2+， cl2、h2o2 具有强氧化性，可以把fe 氧化为fe3+； al 既可以与酸反应产生氢气，也可以与强碱溶液反应反应氢气，等物质的量的铝与足量的酸、碱反应产生氢气的物质的量相等。6 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：3+生成 y 沉淀： _；b 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

19、反应：_+3+3+3+【答案】 ag alfe agcl fe（ oh） 3 al （ oh）3 fe +3oh fe（ oh） 3al3+2fe+al 2o3+3nh?h2oal （ oh） 3+3nh4 2al+fe 2o3【解析】【分析】含有 a +、 b 3+、 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 b 3+转入白色沉淀，则b3+、 c3+离子分别为： al

20、3+、 fe3+，据此回答；【详解】(1) 由上述分析可知a +、b 3+、 c3+ 三种金属阳离子分别为： ag +、 al 3+ 、fe3+，答案为： ag + ； al 3+； 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+3oh fe(oh) 3；故答案为： fe3+3oh fe(oh) 3；al 3+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：al 3+ +3nh 3?h2oal(oh) 3 +3nh4+

21、；故答案为： al 3+3nh 3?h2oal(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，放出大量的高温热，反应方程式为：2al+fe 2o3 = 2 fe+al 2o3；高温故答案为： 2al+fe 2o3 = 2 fe+al 2o3。7 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

22、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 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

23、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 “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 3f

24、e2 ；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。8 钠、铝和铁是三种重要的金属。请回答：(1)请画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

25、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

26、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 +2h o=2naoh + h ，实验现象正确的是 bc；22(4)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+3+22al +6h =2al+ 3h 。9 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 mol l 1盐酸

27、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 _。(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(mg 2 )为 _， c(fe2 )为 _。【答案】加少量kclofefeo23 6hcl=2fecl3 3h2o、 mgo3，插上镁条并将其点燃2232、 fe 2h2 h2 1 12hcl=mgcl h o fe 2fe=3fe=fe

28、 0.67 mol l2.3 mol l【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，进一步加剧mg 的燃烧，可在短时间内使混合物温度迅高温速升高，引发反应。发生的反应为fe2o3 2alal2o3 2fe，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：fe2o3 6hcl=2fecl3 3h2o，mg

29、o 2hcl=mgcl h o，故答案为： fe o 6hcl=2fecl 3h o、 mgo 2hcl=mgcl 2223322h o；2(3)混合物中只有fe o 能和 al 发生铝热反应，生成 fe 单质。 c 溶液中有反应生成的23332 、 fe2h2h2fecl ，还有未反应的hcl。发生的离子反应为 fe 2fe=3fe=fe。(4)假设步骤用去的20 g 固体中， mgo 的物质的量为x，则 fe o的物质的量也为x，则2340 g mol 1x160g mol 1x 20g，解得： x0.1 mol 。根据 mgo mgcl2 的关系，则溶液中 mgcl2 13，也就是溶的浓

30、度为0.1 mol 0.15l0.67mol。步骤说明溶液中没有fel质为 fecl22守恒的关系，可知mgcl2和2和 mgcl。根据 clfecl 的总的物质的量等于-10.45mol-0.1mol0.15l 6.0mol lg 0.45mol，所以， fecl2的浓度为20.15l 1， 2.3 moll故答案为： fe 2fe3 =3fe2 、fe 2h=fe2 h2；0.67 mol l1；【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、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。10 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