2020-2021备战高考化学一模试题分类汇编——铝及其化合物推断题综合及答案.docx
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1、2020-2021 备战高考化学一模试题分类汇编铝及其化合物推断题综合及答案一、铝及其化合物1 工业上的许多反应工艺来源于实验室里的简单操作,比如用铝土矿(成分为氧化铝、氧化铁 )制取铝的过程如图:请回答下列问题:(1)写出铝土矿中加入NaOH 溶液的反应方程式_。(2)沉淀C 的化学式_,颜色为_,写出它的一种用途_。(3)操作I、操作II、操作III 的名称为_,这个过程用到的玻璃仪器有烧杯、_。(4)整个生产过程中,除可以循环使用的物质有_(写出3 种,填化学式),用此法制取铝的副产品是_(写出2 种,填化学式)。( 5)氧化铝熔点高,氯化铝熔点低,工业上为什么不用熔点较低的氯化铝而用熔
2、点更高的氧化铝为原料电解制铝? _。【答案】 Al2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2OFe2O3红棕色作颜料(或炼铁)过滤漏斗、玻璃棒 NaOH、 CaO、 CO2 Fe2O3、 O2 氯化铝是共价化合物,在熔融状态下以分子形式存在,不能导电,不能用于电解。氧化铝是离子化合物,熔融时能够电离而导电,因此电解铝用氧化铝而不用氯化铝【解析】【分析】铝土矿中含有氧化铝和氧化铁,向铝土矿中加入NaOH 溶液,发生反应Al23-2-O +2OH 2AlO+H O,氧化铁不溶,然后过滤,得到溶液B 为 NaOH、 NaAlO 混合溶液,沉淀C 为 Fe O ;2223向溶液 B 中通入 CO2,发生
3、反应 2AlO2-22332-、 2OH-232-2+CO +3H O=2Al(OH) +CO+CO =CO+H O,然后过滤得到沉淀Al(OH)323CaO,发生反应和 Na CO 溶液,向溶液中加入Na CO +CaO+H O 2NaOH+CaCO,然后过滤,将 NaOH 循环利用;将Al(OH) 加热得到23233Al O,电解熔融Al O得到 Al,据此分析解答。2323【详解】(1)根据上面的分析,铝土矿中加入NaOH 溶液,氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,反应的化学方程式为Al23222322O +2NaOH2NaAlO +H O,故答案为: Al O +2NaOH2NaAlO+
4、H O;(2)根据上述分析,沉淀C 为 Fe2O3,氧化铁为红棕色粉末,俗称铁红,除了用于金属冶炼以外,还可用作顔料,故答案为:Fe2O3;红棕色、作颜料(或炼铁 );(3)实现固体和液体的分离采用过滤法,操作、操作和操作都是过滤操作,过滤时需要制作过滤器的漏斗、固定仪器的铁架台、引流用的玻璃棒、承接滤液的烧杯,故答案为:过滤;漏斗、玻璃棒;(4)煅烧碳酸钙得到CaO 和 CO2, B 生成沉淀需要二氧化碳、碳酸钠转化为碳酸钙需要CaO,所以 CaO 和 CO2能循环利用,溶液E 中的氢氧化钠也能循环利用;根据流程图和上述分析,操作所得的Fe2O3 和电解熔融Al2O3 得到的 O2 为副产品
5、,故答案为: NaOH、CaO 和 CO2; Fe2O3 和 O2;(5)氯化铝是共价化合物,在熔融状态下以分子形式存在,不能导电,不能用于电解。氧化铝是离子化合物,熔融时能够电离而导电,因此尽管氧化铝熔点高,氯化铝熔点低,工业上电解铝时选用氧化铝而不用氯化铝,故答案为:氯化铝是共价化合物,在熔融状态下以分子形式存在,不能导电,不能用于电解。氧化铝是离子化合物,熔融时能够电离而导电,因此电解铝用氧化铝而不用氯化铝。2 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
6、,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_ 。【答案】 SiO32-、 AlO2- CO3 3H2O Al3NH42- Al(OH)3 3H =Al3、 Mg 2 、 NH4+ OH32O=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
7、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,但沉淀量不变,确定含CO 2 ; bc 段沉淀部分溶液,确定为Al(OH)3和 H2SiO3,所以 oa 段转3化为沉淀的离子是AlO2-、 SiO32-; ab 段发生反应的离子是CO32 2H =H2O CO2,发生反应的离子是 CO32- ;bc 段发生反应
8、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)32 2H2O; oa 段发生反应: Al33OH3、 Mg2 2OH OH =AlO=Al(OH)24+-32=Mg(OH) ;ab 段发生反应NH+OH =NHH O。【点睛】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
9、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。3 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 FeCl+ Cl2=2FeCl32 Fe(OH)3 Cl22Na + 2H2O=2NaOH + H2 2FeCl2FeCl3+ 3Na
10、OH =Fe(OH)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 H22,则金属 B 为 Al;黄绿色气体为2;金属 B 与 NaOH反应生成 HCl ,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2,G 为C 为 Fe, F 为 FeClFeCl ;3(1) A、 B、C、 F、H、乙的化学式依次为Na、Al、 Fe、 FeCl232、F
11、e(OH) 、 Cl 。( 2)反应的化学方程式为 2Na+2H2O=2NaOH+H2;反应的化学方程式为 Cl2+2FeCl2=2FeCl3;反应的化学方程式为 FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3 +3NaCl。4 甲、乙、丙三种物质之间有如下转化关系:甲H2SO4乙NH 3H2O丙甲(1)若甲和丙都是不溶于水的白色固体物质,既能溶于盐酸又能溶于氢氧化钠溶液。则甲是_(填化学式)。写出“乙NH 3 H2O丙 ”转化的离子方程式_ 。(2)若乙溶液中加入KSCN 溶液,有血红色出现,则乙溶液中含有的离子是_,甲的化学式为 _。【答案】 Al 2O 3 Al 33NH 3H 2O=Al(OH
12、) 33NH 4Fe3Fe2O3【解析】【详解】(1)甲和丙都是不溶于水的白色固体物质,按信息知甲为Al 2O 3 、乙是硫酸铝,丙为Al(OH) 3 ,则乙与氨水反应的离子方程式为:Al 33NH 3 H 2O Al(OH) 33NH 4 ;( 2)若乙溶液中加入 KSCN 溶液,有血红色出现,则乙为硫酸铁,其溶液中含有铁离子,氧化物甲与硫酸反应得到硫酸铁溶液,因此甲为氧化铁。【点睛】铝离子与氨水反应的离子方程式容易出错,同学往往错误地把离子方程式写错成Al 33OH -Al(OH) 3。5 某氧化铝样品中含有氧化铁和二氧化硅(一种酸性氧化物)杂质,现欲制取纯净的氧化铝,某同学设计如下的实验
13、方案。回答下列问题:(1)在操作中要用到的玻璃仪器有_;(2)沉淀 C 的化学式是 _。滤液 B 中含有的溶质有_(写化学式 );(3)步骤的离子方程式为_ 。【答案】烧杯、漏斗、玻璃棒SiO2NaAlO2、 NaCl、 NaOHAlO2-+CO2+2H2 O=HCO3-+Al(OH)3【解析】【分析】氧化铝样品中含有氧化铁和二氧化硅,加入过量盐酸氧化铝、氧化铁溶解生成氯化铝、氯化铁溶液,过滤得到沉淀C 为二氧化硅,滤液为氯化铁溶液和氯化铜溶液,加入过量氢氧化钠溶液生成氢氧化铁沉淀和偏铝酸钠溶液,过滤得到沉淀D 为 Fe(OH)3,滤液为NaAlO2,通入过量二氧化碳气体反应生成氢氧化铝沉淀和
14、碳酸氢钠,过滤得到氢氧化铝沉淀,加热分解生成氧化铝。【详解】(1)步骤为过滤,用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒;(2)沉淀 C 为不溶于盐酸的二氧化硅;氧化铝与过量盐酸反应生成氯化铝,氧化铁和盐酸反应生成氯化铁,滤液A 中为氯化铝、氯化铁、盐酸,滤液A 中加入过量 NaOH,氯化铝与碱反应生成偏铝酸钠和氯化钠,氯化铁与碱反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,盐酸与碱反应生成氯化钠,则滤液B 中有 NaAlO2、 NaCl、 NaOH;(3)步骤为二氧化碳和偏铝酸钠溶液的反应,离子方程式为:2-223-AlO +CO +2H O=HCO3+Al(OH) 。6 工业制取皮革加工中的鞣化剂硝酸铝,是用铝灰
15、与烧碱、硝酸反应制得的。铝灰是铝、氧化铝和氧化铁的混合物。产品硝酸铝晶体为Al( NO3) 3 nH2O。已知偏铝酸盐能与一般的酸反应,如: NaAlO2+HNO3+H2ONaNO3+Al( OH) 3 生产流程如图:完成下列填空:(1)用氢氧化钠固体配制30%的氢氧化钠溶液,除烧杯、玻璃棒外还需(选填编号)_。A.B.C.D.说出流程中产生的滤渣的一种用途是_。制作一个过滤器需要_。流程中操作x 的名称是 _ 。(2)反应加入的硝酸必须适量,原因是_。反应加入的硝酸要稍过量,原因是_。(3)从反应所得的溶液制成产品的步骤依次为减压蒸发, _,过滤, _,低温烘干。(4)为测定所得的产品的纯度
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