2020-2021化学铝及其化合物推断题的专项培优易错难题练习题及答案.docx
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1、2020-2021 【化学】化学铝及其化合物推断题的专项培优 易错 难题练习题及答案一、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
2、铝而用熔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 CO
3、2,发生反应 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 +2NaOH2Na
4、AlO+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
5、为副产品,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 阅读下面信息,推断元素,按要求回答问题:信息问题短周期元素 X、 Y、 Z、 W,原子序数依次) X 一定不是 _( 1增大,最外层电子数均不少于最内层电子B 碳A 氢数
6、,且四种元素组成的单质常温下均为固D 硫体。C 氧一定条件下,上述四种元素的单质均能与足量的氧气反应,生成的氧化物有两种能溶_( 2)这四种元素中有铝元素吗?于稀硫酸,三种能溶于浓NaOH 溶液,氧化物的相对分子质量都大于26向上述四种元素的单质的混合物中,加入足量的盐酸,固体部分溶解,过滤,向滤液( 3)白色沉淀的化学式为 _中加入过量的烧碱溶液,最终溶液中有白色沉淀向上述四种元素的单质的混合物中,加入足量的烧碱溶液,固体部分溶解,过滤,向_( 4)生成白色沉淀的离子方程式为滤液中加入过量的盐酸,最终溶液中有白色沉淀( 5) X 的单质与 W 的最高价氧化物反应的X 与 W 同主族化学方程式
7、为_高温【答案】 ACD一定含有铝元素Mg( OH) 2SiO32- 2H232Si +=H SiO 2C +SiO2CO【解析】【分析】(1)H2 和 O2 常温下为气体,而C、S 常温下为固体;(2)Al 具有中元素的性质,四种元素可能有1 种是铝元素;(3)白色沉淀应为碱,短周期元素中只有Mg(OH) 2 符合;(4)滤液中加入过量的盐酸溶液,得到的应是难溶于水的弱酸,可为H SiO 或 H SiO ;2344(5)已知 X、 Y、 Z、 W 四种元素中的3 种为 Mg 、 Al、Si,只有 X 为碳时才符合X 与 W 同主族且 X 原子序数最小的条件。【详解】(1)A X 若为氢时,其
8、最外层电子数为1,无内层电子,且H2 常温下为气体,不合理,故A错误;B X 若为 C时,满足最外层电子数均不少于最内层电子数,且C 常温下为固体,合理,故B 正确;C X 若为氧时,满足最外层电子数均不少于最内层电子数,但O2 或 O3常温下为气体,不合理,故 C 错误;D X 若为硫,其原子序数是16,原子序数比X 大的 Y、Z、W 不可能都是短周期元素,不合理,故 D 错误;故答案为: ACD;(2)Al 能与氧气反应,且 Al2O能溶于稀硫酸,也能溶于NaOH 溶液,且氧化铝的式量是3102,均满足信息,则四种元素一定有1 种是铝元素;(3)对所有短周期元素进行试探,唯有镁元素符合性质
9、,可知白色沉淀物的化学式为Mg(OH)2;(4)唯有硅元素在变化中最终得到白色沉淀H SiO (或H SiO ),生成该白色沉淀的离子方程2344式为 SiO32-+232-+2443+2H =H SiO (或 SiO+2H +H O=H SiO );(5)已知 X、 Y、 Z、 W 四种元素中的3 种为 Mg 、 Al、Si,只有 X 为碳时才符合X 与 W 同主族且 X 原子序数最小的条件,则C与 SiO2高温在高温下反应的化学方程式为2Si +2C +SiO2CO。3 表是元素周期表的一部分,针对表中的-元素按要求回答下列问题:IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA0 族234( 1
10、)在 -元素中,化学性质最不活泼的元素是 _(填元素符号),化学性质最活泼的金属元素是 _(填元素符号)。(2)在最高价氧化物对应水化物中,酸性最强的化合物的化学式是_,碱性最强的化合物的化学式是_。(3)氧化物属于两性氧化物的元素是_(填元素符号),写出该元素的最高价氧化物与NaOH 溶液反应的离子方程式_( 4)比较元素的气态氢化物的稳定性: _;最高价氧化物对应水化物的酸性强弱: _。(5)的最高价氧化物与烧碱溶液反应的化学方程式为_【答案】 Ar K HClO4KOH2 3-2-2223Al AlO + 2OH = 2AlO+ H O SiO + 2NaOH = Na SiO+ H2O
11、【解析】【分析】稀有气体性质稳定,除稀有气体同周期从左往右,同主族从下至上,非金属性增强。非金属性越强,单质越活泼,越易与氢气化合,生成的气态氢化物越稳定,对应的最高价氧化物的水化物酸性越强。同周期从右往左,同主族从上至下,金属性逐渐增强。金属性越强,单质越活泼,遇水或酸反应越剧烈,最高价氧化物对应水化物的碱性越强。【详解】( 1)根据分析 -元素中,化学性质最不活泼的元素是 Ar,化学性质最活泼的金属元素是 K;( 2)根据分析, -元素中 Cl 非金属性最强,故在最高价氧化物对应水化物中,酸性最强的化合物的化学式是HClO4, K 金属性最强,碱性最强的化合物的化学式是KOH;(3)铝、氧
12、化铝、氢氧化率均属于两性物质,则氧化物属于两性氧化物的元素是Al,该元素的氧化物与 NaOH 溶液反应的离子方程式 Al23-2-2O+ 2OH = 2AlO+ H O;(4)非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,氧的非金属较强,故水比氨气稳定,;(5)硅的最高价氧化物SiO2 与烧碱溶液反应的化学方程式为:SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 +H2O。【点睛】非金属性的应用中,需要注意非金属性与气态氢化物的稳定呈正比,与氢化物的还原性呈反比,而简单氢化物的沸点需要对比氢键和范德华力,是物理性质。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
13、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,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
14、液【答案】 NaHCO3偏铝酸钠分解反应2H 2SSO2 =3S2H 2 O2Fe2Cl 2 =2Fe32Clb【解析】【分析】【详解】(1)若 A 为 CO2与过量的 D 即 NaOH 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
15、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 H222H 2S SO2 =3S2H 2O;S,C 为 SO ,B 为氧气;所以相关的方程式为:(5)A 为黄绿色气体则为Cl2,根据转化关系可知,该金属元素一定是变价元素,即Fe;那么B 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 Fe
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