2020-2021深圳高考化学提高题专题复习铝及其化合物推断题练习题.docx
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1、2020-2021 深圳高考化学提高题专题复习铝及其化合物推断题练习题一、铝及其化合物1 工业上常采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、 SiO2、Al2O3 制取七水合硫酸亚铁( FeSO4 7H2O),设计流程如图:( 1)溶解烧渣选用的足量的酸的名称是_。( 2)固体 1 的主要成分是 _。( 3)加入药品 X 后,溶液 1 中主要反应的离子方程式为 _。( 4)从溶液 2 得到 FeSO47H2O 产品的过程中,须控制条件防止其氧化和分解,经过、_、 _过滤等步骤得到晶体。(5)有同学认为在溶液 1 中直接加 NaOH 至过量,得到的沉淀用硫酸溶解,其溶液经结晶分离也可得到
2、 FeSO4 7H2O,你认为这一方案 _(填写“可行”或“不可行”)。【答案】硫酸SiO2Fe+2Fe3+=3Fe2+蒸发浓缩冷却结晶不可行【解析】【分析】硫铁矿焙烧取硫后的烧渣 ( 主要成分为 Fe2O3、 SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质 ) 中加入足量稀硫酸,发生的反应有 Fe2O3+3H2SO4=Fe2( SO4) 3+3H2O、Al2O3+3H2SO4=Al2( SO4) 3+3H2O,SiO2不溶于稀硫酸,然后过滤,得到的固体1 成分为 SiO2,滤液 1 中含有 Fe2( SO4) 3、 H2SO4、Al ( SO )3;在滤液1 中加入 X,然后加入 NaOH 溶液并调节
3、溶液的pH,得到固体2 为24Al( OH)3和溶液 2,从溶液 2中能得到 FeSO?7H O 晶体,说明溶液2 中溶质为 FeSO ,则 X424具有还原性,能将3+2+X 为 Fe,加入试剂X 发生的Fe还原为 Fe ,且不能引进新的杂质,则离子反应有2Fe3+ +Fe=3Fe2+、 Fe+2H+=Fe2+H2,将溶液2 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到FeSO4?7H2O 晶体,据此分析解答。【详解】( 1) 根据最终产物为七水合硫酸亚铁可知溶解烧渣的酸为硫酸;( 2)固体 1 为不溶于硫酸的 SiO2 ;( 3)试剂 X 为 Fe,可还原铁离子,离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+;
4、( 4)从溶液中得到晶体一般需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;( 5) 在溶液 1 中含有铁离子和铝离子,加过量的氢氧化钠,铝离子转化为偏铝酸根离子,铁离子与氢氧根离子结合生成氢氧化铁沉淀,所以最终得到的是硫酸铁而不是硫酸亚铁,所以不可行。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 _(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(4)溶液外还有 _(填离子符号,下同),溶液 D 中存在的金属离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
5、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H-2 2H- 3H2 2 还原剂AlO2Fe2Al 2OH2O=2AlO22Fe2H =FeH24Fe(OH)2 O2 2H2O=4Fe(OH)3【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,NaAlO 易溶于水,所以气体A 是 H ,溶液 B 是 NaAlO 与 NaOH 的混合溶液,固体 C是222Fe, Fe 是比较活泼的金属,与
6、HCl 发生置换反应产生FeCl 和氢气,因此溶液D 为 FeCl,22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,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
7、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-22-2+2H O=2AlO +3H ,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;+2+2;Fe+2H =Fe +H(6)溶液 D 为 FeCl2,向溶液D
8、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 、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。3 实验室有 NaHSO4 、 Ba(OH)2、 NH3H2O、 Na
9、HCO3 、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。ABCDEABC DE 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 NH3H2O? NH4+ OH 0.25 【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
10、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 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NH3H2ONH4+OH
11、-,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+42-2+-3434的物质的量+3SO+3Ba +6OH =2Al(OH) +3BaSO,此时沉淀 Al(OH)和 BaSO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: 0.2mol n 0.25mol,所所以生成的沉淀的物质的量之和最多为0.25mol
12、,故答案为:0.25。4 有关物质的转化关系如下图所示( 部分生成物与反应条件已略去) 。 B、 D、 H 是气体, B是单质, D 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝; C、 G 是生活中的常见金属,工业上用反应制备 C; K、 F 是固体,其中 F 是一种红色涂料的主要成分。( 1) K 的化学式为 _; D 的电子式为 _。( 2)写出反应的离子方程式:_。( 3)写出反应的化学方程式,并用单线桥标出电子转移的方向和数目:_ 。(4)物质 J 常用作催化剂,媒染剂,放射性物质吸附剂。从J 的溶液得到J的晶体的操作依次为 _、冰水洗涤、减压烘干。冰水洗涤的目的_。(5)反应常通过微热来加快反应的速
13、率,加热时温度不能过高的原因是_。【答案】 Fe( OH) 33NO2 H2O 2H+ 2NO3- NO蒸发(加热)浓缩、冷却结晶、过滤减少晶体的溶解损耗硝酸在较高温度下( 易挥发 ) 易分解【解析】【分析】D 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝, D 是氨气; C、 G 是生活中的常见金属, F 是一种红色涂料的主要成分, F 是 Fe2O3, C 的 Al、G 是 Fe、A 是 Al2O3;电解熔融氧化铝生成铝和氧气, B 是 O2、E 是 NO、H 是 NO2、 I 是 HNO3;铁和硝酸反应生成硝酸铁, J 是 Fe( NO3) 3,Fe( NO3) 3 和氨水反应生成氢氧化铁, K 是 Fe
14、( OH) 3; Fe( OH) 3 加热分解为氧化铁。据此解答。【详解】1)根据以上分析,K是氢氧化铁,化学式为Fe OH 3D是氨气为共价化合物,氨气的(( ) ;电子式为。(2)反应是二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,反应的离子方程式是3NO2 H2O 2H+ 2NO3- NO。(3)反应是铁和硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮、水,反应的化学方程式是Fe 4HNO3 Fe NO3 3NO2H2O03,氮元素化合价由5降+= (),铁元素化合价由升高为 +低为 +2,用单线桥标出电子转移的方向和数目为。( 4)从硝酸铁的溶液得到硝酸铁的晶体的操作依次为蒸发(加热)浓缩、冷却结晶、过滤、冰水洗
15、涤、减压烘干。温度越低硝酸铁溶解度越小,冰水洗涤的目的是减少晶体的溶解损耗。(5)反应常通过微热来加快反应的速率,硝酸在较高温度下( 易挥发) 易分解,所以加热时温度不能过高。【点睛】本题考查无机物的推断,侧重考查学生的分析能力以及元素化合物知识的综合理解和运用, D 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,为解答该题的关键,注意把握物质的特征性质。5 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 反应转化为G 的离子方程式 _ 。(3)A 在常温
16、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】 Fe2323 Fe 3Fe2- 2H2O 2AlO2- 3H2O Fe(OH) 2Fe2Al 2OH【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 Al2O3,32,通过转化关系判断,22I 为红褐E 为 AlCl , F 为 NaAlOG 为 FeCl,H 为白色沉淀 Fe(OH) ,色沉淀 Fe(OH)32 33, B 为 Fe O,J 为 FeCl ,依据判断结果分
17、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 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)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 “JD G”的离子方程式为铁和三氯化铁的氧化还原反
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- 2020 2021 深圳 高考 化学 提高 专题 复习 及其 化合物 推断 练习题
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