《备战高考化学专题《铝及其化合物推断题》综合检测试卷含详细答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《备战高考化学专题《铝及其化合物推断题》综合检测试卷含详细答案.docx（25页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、备战高考化学专题铝及其化合物推断题综合检测试卷含详细答案一、铝及其化合物1 现有部分短周期元素的相关信息如表所示：元XYZW素相其为非金属元素，M 层比 K海水中质量简单气态氢化物溶其简单离子是第三关层少 1 个分数最高的于水所得溶液呈碱周期元素的简单离信元素电子子中半径最小的息性（ 1） W 在周期表中位于第 _周期第 _族；（2）上述元素可形成含有共价键的常见二元离子化合物，该化合物的电子式为_，该化合物中阳离子和阴离子的数目比为_。（3）实验室用 X 的气态氢化物的水溶液制取Z 的氢氧化物的方法是_( 用离子方程式表示 )。（4） W、 X 的氢化物 H2 22 4在一定条件下反应可得到
2、一种单质和常温下为液体的物W、 X H质，试写出该反应的化学方程式：_ 。【答案】二 A2： 13+2H2O2+N2H4=N2 +4H2OAl +3NH3?H2O Al(OH)3 +3NH4【解析】【分析】海水中质量分数最高的元素为O 元素，故 W 为 O； X 其为非金属元素，简单气态氢化物溶于水所得溶液呈碱性，该简单气态氢化物为NH3， X 为 N； Y 的 M 层比 K 层少 1个电子，则含有 11 个电子，即 Y为 Na； Z 的简单离子是第三周期元素的简单离子中半径最小，则Z为 Al。【详解】由分析知： W 为 O、X 为 N、Y 为 Na、Z 为 Al：（1） W 为 O，在周期表
3、中位于第二周期第 A 族；（ 2） Na 与 O 形成 Na2 O2， Na2O2 中含有离子键和共价键，该化合物的电子式为，通过其电子式可知，该化合物中阳离子与阴离子的数目比为 2： 1；（3） X 的氢化物为NH3， W 的氢氧化物为Al(OH)3，用氨水制取Al(OH)3 的离子方程式为Al3+3NH3?H2O=Al(OH)3 +3NH4 +；（4） W、 X 的氢化物H2W2、 X2H4 分别为 H2O2、 N2H4， H2O2 与 N2 H4 在一定条件下反应生成N2、 H2O，其反应的化学方程式为2H2O2+N2H4=N2 +4H2O。2A、 B、 C、 D 均为中学化学中常见的物
4、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，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
5、 c KSCN溶液 d酸性 KMnO4 溶液【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；(
6、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 =3S 2H 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 =
7、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；cKSCNFe3+会生成血红色物质，而与Fe2+无现象， c 项可以；溶液遇到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。3 铝土矿的主要成分是 Al2O3，含有杂质 SiO2、 Fe2O3 、MgO。工业上从铝土矿中提取铝可采用如下工艺流程：请回答下列问题：（ 1）玻璃中含有 B，刻蚀玻璃的化学方程式为 _。（ 2）沉淀 C 的成分是 _，溶液
8、 D 中存在较多的阴离子是 _。（ 3）步骤所加入的试剂是 _，生成沉淀 F 的离子方程式是 _。【答案】 SiO2 +4HF=SiF4+2H 2 O Fe(OH) 3 、 Mg(OH) 2OH - 、 Cl - 和 AlO 2-CO2CO 2 +AlO 2- +2H 2O=Al(OH) 3+HCO 3-【解析】【分析】首先加入过量盐酸，几种物质里只有SiO2 不溶于盐酸，即沉淀B，其它元素全部进入溶液A，再加入过量烧碱， Mg 2+和 Fe3+ 转化为氢氧化物，即沉淀C，而所有铝转变为NaAlO 2进入溶液 D，接下来要进行一下逆推，工业上铝是电解氧化铝得到的，因此物质M 是氧化铝，氧化铝又
9、是从不溶于水的F 转化来的，因此 F 是 Al(OH)3 ，反应其实是向NaAlO 2溶液中通入二氧化碳气体，故溶液E 为碳酸氢钠（此步骤二氧化碳一般都是过量的），据此来分析本题即可。【详解】（1）蚀刻玻璃是用氢氟酸来溶解玻璃中的SiO 2 ，其反应方程式为SiO2 +4HF=SiF4+2H 2O ；（2）沉淀 C 的成分为 Fe(OH) 3 和 Mg(OH) 2 ，而溶液D 中存在较多的阴离子是OH- 、 Cl -和 AlO -2 ；（3）步骤所加入的试剂是二氧化碳，生成沉淀F 的离子方程式为CO 2 +AlO -2 +2H 2O=Al(OH) 3+HCO -3 。4 某氧化铝样品中含有氧化
10、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(O
11、H)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=H
12、CO3+Al(OH) 。5 利用含铬废料 (主要含 Cr2O3，还含有 FeO、 SiO2、Al2O3 等杂质 )制备重铬酸钠，实现清洁化工生产，工艺流程如图：回答下列问题：(1)Cr2O3Na2CrO4_(2)实验室模拟此工业流程，控制反应温度60的方法是 _；(3)流程用石墨做电极电解Na2CrO4 溶液，制备Na2Cr2O7，其原理如图所示，a 是 _极；电极的电极反应式是_；当生成2mol Na2Cr2O7 时，电路中转移的电子_mol ；(4)由下图和下表中的溶解度变化，流程制备K2Cr2O7，应先充分加热，然后_反应才能顺利进行；重铬酸钠的溶解度表：温2040608010010度溶
13、解62.865.171.78.781.161.68度%(5)为进一步减少制得的K Cr O 晶体中 NaCl 等杂质，应再进行_操作；227(6)流程 Na Cr O溶液与乙醇反应，乙醇可能被氧化为_(写一种即可 )。227【答案】 2Cr23232242水浴加热负极- 2H2O +4Na CO +3O4Na CrO +4CO4OH 4eO22-2+4冷却结晶（降低温度）3O 或 2H O 4e =O +4H重结晶 乙醛 (CH CHO)、乙酸32等(CH COOH)、二氧化碳(CO )【解析】【分析】利用含铬废料 (主要含Cr2 3223)制备重铬酸钠。将铬铁矿和O ，还含有 FeO、 Si
14、O、 Al O 等杂质碳酸钠、空气混合焙烧，发生反应得到Na242232CrO 、 NaAlO 、 Na SiO 等和 CO ，然后在 60时调节溶液的pH=6.5，用盐酸浸取后过滤，得到的滤渣中主要含有硅酸、氢氧化铁、氢氧化铝等，滤液中含有Na2CrO4和NaClNa2CrO4溶液，制备，然后用石墨做电极电解Na2Cr2O7，在 Na2Cr2O7 溶液中加入氯化钾固体可以制得K2Cr2O7，在 Na2Cr2O7 溶液中加入稀硫酸和乙醇，可以制得Na Cr(SO4)2，据此分析解答。【详解】(1)Cr2O3与碳酸钠在空气中焙烧反应生成Na2CrO4 的化学反应方程式为2Cr2O3+4Na2CO
15、3+3O24NaCrO +4CO，故答案为：2Cr O +4Na CO +3O24Na CrO +4CO ；2422323242(2)可以采用水浴加热的方法，控制反应温度60，故答案为：水浴加热；24溶液中存在42-+Cr2 72-224(3)Na CrO2CrO+2H ?O+H O，用图示装置 (均为石墨电极 )电解Na CrO溶液制取 Na2 Cr2O7H+提高溶液的酸性，说明该电极(电极 )是阳极，需要通过电解生成连接电源的正极，即b 为正极，则 a 为负极；电极为阳极，溶液中氢氧根离子失电子生成氧气，电极反应式为4OH-4e-=2H2O+O2或 2H2O 4e-=O2 +4H+；由 C
16、rO42- +2H +=Cr2O72-+H2O 可知，每生成 2molNa 2Cr2O7时，理论上 II 电极生成 4molH +，根据阳极反应式4OH-4e-22+，转移 4mol 电子，故答案为：负极；4OH- 2H2O=2H O+O 可知，每生成 4molH4eO2或 2H2O4e-=O2 +4H+； 4；(4) 根据溶解度曲线和重铬酸钠的溶解度表可知，K2Cr2O7 的溶解度随温度的变化较大，而Na Cr O的溶解度受温度的影响不大，且温度较低是由水中的溶解度：Na Cr O227227K2Cr2O7，因此流程中向Na2Cr2O7 溶液中加入适量KCl，充分加热，蒸发浓缩至表面出现晶膜
17、，然后冷却结晶，析出K2Cr2O7 固体，反应才能顺利进行，故答案为：冷却结晶(降低温度 )；(5) 根据溶解度曲线， K2Cr2O7 的溶解度随温度的变化较大，而氯化钠的溶解度受温度的影响不大，为进一步减少制得的K22 72 2 7晶体进行重结晶Cr O晶体中 NaCl 等杂质，需要对 K Cr O操作，进一步分离提纯，故答案为：重结晶；(6) Na Cr O溶液具有强氧化性，Na Cr O溶液与乙醇反应，乙醇可能被氧化为乙醛227227(CH CHO)、乙酸 (CH COOH)、甚至可以氧化生成二氧化碳和水，故答案为：乙醛(CH CHO)、333乙酸 (CH3COOH)、二氧化碳 (CO2
18、)等。6 粉煤灰是燃煤产生的工业固体废料，主要成分有Al2O3、 SiO2 ，还含有少量Fe2O3、 CaO等。采用酸碱联合的方法从粉煤灰中综合回收氧化铝及二氧化硅的工艺流程如下：硫酸熟化过程中发生的反应有：Al2 O3?2SiO +3H2SO4=Al(SO4)3 +2SiO2 +3H2O3Al2O3?2SiO +9H2 SO4=3Al2( SO4)3 + 2SiO2 +9H2 O(1) 结“晶 ”操作：缓缓加热，浓缩至_，放置冷却，得到Al2(SO4)3 ?18H2O。(2)Al2(SO4)3?18H2O 在 250 300下失重 40.5%得 Al2 (SO4)?xH2O， x=_。(3)
19、 还“原焙烧 ”过程中发生反应的化学方程式为_。(4)设计实验检验粗氧化铝中是否含有Fe O： _。23(5)向硅酸钠溶液中通入过量CO 制备白炭黑的化学方程式为_。2(6)粗氧化铝制备冶金级氧化铝过程中发生反应 Al(OH)4- +CO2=Al(OH)3 + HCO3- ，该反应的平衡常数为 _已知 Al(OH)3+H2O? Al(OH)4-+=4-13? H22+H K1 10 ； H2CO3O +CO2al 23-7、 Ka2 2 3-11K =600； K (H CO ) =4.2 10 (H CO ) =5.6 10。焙烧【答案】表面出现结晶薄膜3 2Al24 32 322(SO )
20、 +3C2Al O +3CO +6SO 取粗氧化铝少许于试管中加稀硫酸溶解，静置，滴加KSCN溶液，若溶液变红，则粗氧化铝中含有Fe2O3杂质 Na2 3223221.75 103SiO +2CO +(n+1)H O=2NaHCO +SiO ?nHO【解析】【分析】粉煤灰主要成分有Al2 322 3O 、 SiO ，还含有少量Fe O 、CaO 等，加入浓硫酸反应生成硫酸铝，水浸主要得到SiO2 高硅渣，滤液经过结晶脱水得到硫酸铝，硫酸铝与焦炭反应生成粗氧化铝，验证粗氧化铝是否含有氧化铁，先将物质溶于稀硫酸后加KSCN溶液，观察现象；向硅酸钠溶液中通入足量二氧化碳反应生成碳酸氢钠和白炭黑SiO
21、2?nH2O。【详解】(1) 结“晶 ”操作：缓缓加热，浓缩至表面出现结晶薄膜，放置冷却，得到Al2(SO4)3?18H2O；故答案为：表面出现结晶薄膜。(2)假设 100gAl2(SO4 )3?18H2O 在250 300 下失重 40.5%，剩余100g (1-40.5%)=59.5gAl2 (SO4)?xH2O，666342+18xx=33。100g=，解得；故答案为：59.5g(3)根据 “还原焙烧 ”产物之一经过烟气制酸，硫酸铝和碳“还原焙烧 ”生成氧化铝、二氧化碳焙烧和二氧化硫，发生反应的化学方程式为2Al2(SO4)3+3C2Al2O3 +3CO2 +6SO2；故答案焙烧为： 2
22、Al2(SO4)3+3C2Al2O3+ 3CO2 + 6SO2。(4)实验检验粗氧化铝中是否含有Fe2O3，将粗品溶于稀硫酸中，利用生成的铁离子与KSCN溶液反应是否有红色物质生成；故答案为：取粗氧化铝少许于试管中加稀硫酸溶解，静置，滴加 KSCN溶液，若溶液变红，则粗氧化铝中含有Fe2O3 杂质。(5)向硅酸钠溶液中通入过量CO2 生成碳酸氢钠和白炭黑SiO2?nH2O，其化学方程式为Na2SiO3+2CO2+(n+1)H2O=2NaHCO3+SiO2?nH2O ；故答案为： Na2SiO3+2CO2+(n+1)H2O =2NaHCO +SiO ?nH O 。322324+， H2 3222
23、3+ ，根据盖3(6) Al(OH) +H O ? Al(OH) +HCO ?H O +CO， H CO ?HCO+H斯定律 - - 得到 Al(OH)4233，方程式相减，平衡常数相除，因+CO =Al(OH) + HCO此Al(OH) 4233 平衡常数为K4.210 73；故答案+CO =Al(OH) + HCO10 13=1.75 1046003为： 1.75 10。7 碱式氯化铜 CuxOHy z2（ClmH O 是重要的农药、医药中间体，还可用作木材防腐）剂、饲料添加剂等研究小组在实验室用某厂废铜渣（主要成分为Cu、 CuO，含少量Fe O 、 Ni、 Al O ）制备碱式氯化铜的
24、流程如下，回答下列问题：3423（ 1）“研磨”的目的为 _。（ 2）“碱溶”的目的为 _。（3）“酸溶”时生成Fe3反应的离子方程式为_；生成的 Fe3 对 Cu 发生的氧化反应的催化原理如上图所示。N 代表的物质为_（填化学式或离子符号）。（ 4）“酸溶”时温度不能过高的理由为_。（ 5）若滤液 2 中 c（ Fe3 ） 4 10 8 mol / L， pH 4，则 Ksp Fe（ OH） 3 _。（6）为测定Cux（OHyClzmH2O的组成，进行如下操作：取样品23.25 g），用适量酸溶解后配成100mL 溶液；取10. 00 mL 溶液加入足量AgNO3 溶液，生成1. 435 g
25、 沉淀；另取 10. 00 mL 溶液，用1. 000mol/ L 的 EDTA 标准液滴定Cu2 （ Cu2与 EDTA 以物质的量之比1 1 反应），滴定至终点时消耗标准液体积为20. 00 mL。溶解样品所用酸的化学式为_；最终确定该样品的化学式为_。【答案】加快反应速率，使反应更充分将氧化铝转化为偏铝酸钠而分离除去4Fe3O4+O2+36H+=12Fe3+18H2OFe2+或FeCl2 温度过高，盐酸挥发程度增大，空气溶解度减小，导致反应速率降低，酸溶不充分4 10- 383232HNOCu ( OH) Cl?H O【解析】【分析】由图可知，废铜渣( 主要成分 Cu、 CuO，含少量F
26、e3 42 3研磨可增大接触面积，O 、 Ni、A1 O )加快反应速率，通入CO 除去 Ni 元素，加 NaOH 分离出的滤液1 中含偏铝酸钠和 NaOH，滤渣 1 含 Cu、 CuO、 Fe3O4，加盐酸、空气溶解后得到含铜离子、铁离子的溶液，调节pH，过滤分离出的滤渣2 为 Fe( OH) 3，滤液 2 中加石灰乳可制备碱式氯化铜Cux( OH) yClz?mH2O，滤液 3 中含氯化钙，据此分析解答。【详解】( l) “研磨”可增大反应物的接触面积，加快反应速率，使反应更充分，故答案为：加快反应速率，使反应更充分；( 2) “碱溶”的目的是将氧化铝转化为偏铝酸钠分离除去，故答案为：将氧
27、化铝转化为偏铝酸钠分离除去；( 3) “酸溶”时生成3+3+3+Fe 反应的离子方程式为 4Fe3O4+O2+36H =12Fe +18H2O；生成的 Fe对Cu 发生的氧化反应的催化原理图中，Cu 失去电子，则Fe 得到电子转化为N 的化学式为2+或 FeCl23 42+=12Fe3+18H22+或 FeCl2Fe，故答案为： 4Fe O +O +36HO； Fe；( 4) “酸溶”时温度不能过高，因为温度过高，盐酸挥发程度增大，空气的溶解度减小，会导致反应速率降低，酸溶不充分，故答案为：温度过高，盐酸挥发程度增大，空气的溶解度减小，导致反应速率降低，酸溶不充分；( 5)3+- 8- 8-
28、10 3-若滤液 2 中 c( Fe )= 4 10mol/ L， pH=4，则 Ksp Fe( OH) 3= 410 (10) =4 1038-38，故答案为： 410；( 6)后续实验需要加入AgNO3溶液，因此溶解样品所用酸为HNO3，加入足量 AgNO3 溶液可检验 Cl- ，故答案为： HNO3；1.435 g100mL100mLn( Cl- )=0. 1mol ， n( Cu2+)= 0. 02L1mol / L=0 . 2mol ，143.5g / mol10mL10mL由电荷守恒可知n OH-)=2n(Cu2+n Cl-)=0.2 mol2-0.1 mol=0.3mol，m(C
29、l-()-()= 0. 1mol 35. 5 g?mol- 12+)= 0. 2mol 64 g?mol- 1-=3. 55 g， m( Cu=12. 8g， m( OH)= 0. 3mol 17g/ mol=5. 123.25g3.55g12.8g5.1gg， n( H2O)=18g / mol=0. 1mol ，则x y z m=n( Cu2 +) n( OH- ) n( Cl- ) n( H2O)= 2 3 1 1，即化学式为 Cu2( OH) 3Cl?H2O，故答案为： Cu2( OH) 3Cl?H2O。8 某混合物浆液含有 Al(OH)3、 MnO2 和少量 Na2CrO4考虑到胶体
30、的吸附作用使 Na2CrO4 不易完全被水浸出，某研究小组利用设计的电解分离装置（见图），使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液，并回收利用。回答 和 中的问题。固体混合物的分离和利用（流程图中的部分分离操作和反应条件未标明）（1） C Al 的制备方法称为电解法，请写出阳极反应方程式_（2）该小组探究反应 发生的条件 D 与浓盐酸混合，不加热无变化；加热有Cl2 生成，当反应停止后，固体有剩余，此时滴加硫酸，又产生Cl2由此判断影响该反应有效进行的因素有（填序号） _。A温度B溶液的 pH 值C Cl-和 SO42- -的浓度（3）固体 D 是碱性锌锰电池的正极，请写出该电池的负极反应方程式_ 。（ 4） 0.2molCl 2 与焦炭、 TiO2 完全反应，生成 CO和 TiCl4（熔点 -25,沸点 1364 ）放热8.56kJ，该反应的热化学方程式为_ 含铬元素溶液的分离和利用（5）用惰性电极电解时， CrO 42能从浆液中分离出来的原因是_，分离后得到的含铬元素的粒子有CrO 42和 CrO 72 ，原因是_(用离子反应方程式表示)，阴极室生成的物质为_ （写化学式）；