全国高考化学铝及其化合物推断题的综合高考真题汇总含详细答案一、铝及其化合物1.A 、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(部分产物和条件已略去),请回答下列问题:(1)若A 为CO 2气体,D 为NaOH 溶液,则B 的化学式为_________。
(2)若A 为AlCl 3溶液,D 为NaOH 溶液,则C 的名称为_________。
(3)若A 和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KMnO 4溶液【答案】NaHCO 3 偏铝酸钠 分解反应 2222H S SO =3S 2H O ++2322Fe Cl =2Fe 2Cl ++-++ b【解析】【分析】【详解】(1)若A 为CO 2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CO 2反应生成碳酸氢钠;所以B 的化学式为NaHCO 3;(2)若A 为AlCl 3,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 为双原子分子,那么推测可能为性质较为活泼的O 2或Cl 2,A 则可能为P ,S 或N 2等;进而,B ,C 为氧化物或氯化物,C 生成单质A 的反应则一定为分解反应;(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H 2S ,C 为SO 2,B 为氧气;所以相关的方程式为:2222H S SO =3S 2H O ++;(5)A 为黄绿色气体则为Cl 2,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FeCl 3,C 为FeCl 2;所以A 与C 反应的离子方程式为:2322FeCl =2Fe 2Cl ++-++; a .NaOH 与Fe 2+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Fe 3+直接生成红褐色沉淀, a 项可以;b .盐酸与Fe 2+,Fe 3+均无现象,b 项不可以;c .KSCN 溶液遇到Fe 3+会生成血红色物质,而与Fe 2+无现象,c 项可以;d .Fe 2+具有还原性会使高锰酸钾溶液褪色,Fe 3+不会使高锰酸钾溶液褪色,d 项可以;答案选b。
2.从铝土矿(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下:请回答下列问题:(1)固体A的主要成分是______________(写名称).(2)铝土矿与过量烧碱反应的离子方程式为______、______.(3)电解熔融氧化铝可制得两种单质,写出该反应化学方程式______________.(4)指出流程乙的一个缺点是____________.(5)氧化铝与焦炭的混合物在氮气中高温加热反应,制得新型非金属材料AlN与一种中学常见气体X.已知每转移6.02×1023个电子,有0.5mol化合物X生成,此反应的化学方程式________________.【答案】二氧化硅Al2O3+2OH_=2AlO2_+ H2O SiO2+2OH_ =SiO32﹣+H2O2Al2O3==4Al+ 3O2↑氧化铝中含有二氧化硅杂质Al2O3+N2+3C2AlN+3CO.【解析】流程甲:铝土矿中加入过量的稀盐酸,SiO2与盐酸不反应,Al2O3、Fe2O3、MgO均可与盐酸反应生成相应的氯化物,反应方程式为Al2O3+6H+===2Al3++3H2O;Fe2O3+6H +===2Fe3++3H2O;MgO+2H+===Mg2++H2O;反应液中加入过量烧碱,Al3+变为AlO2-,Mg2+、Fe3+变为Mg(OH)2 和Fe(OH)3 沉淀,过滤后,滤液中通入足量的二氧化碳气体,生成了Al(OH)3沉淀;反应方程式为AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-。
流程乙:铝土矿中加入过量的氢氧化钠溶液,Fe2O3、MgO与氢氧化钠不反应,SiO2、Al2O3均与强碱反应生成硅酸钠和偏铝酸钠,过滤,滤液中通入足量的二氧化碳,反应生成了Al(OH)3沉淀和硅酸。
(1)综上所述,固体A的主要成分是二氧化硅;正确答案:二氧化硅。
(2)铝土矿中Al2O3、SiO2均与强碱反应,生成偏铝酸盐和硅酸盐,反应的离子方程式分别为:Al2O3+2OH-=2 AlO2-+ H2O、SiO2+2OH_ =SiO32﹣+H2O;正确答案:Al2O3+2OH_=2AlO2-+ H2O 、 SiO2+2OH_ =SiO32﹣+H2O。
(3)电解熔融氧化铝可制得金属铝和氧气,反应化学方程式2Al2O3==4Al+ 3O2↑;正确答案:2Al2O3==4Al+ 3O2↑。
(4)SiO2、Al2O3均与强碱反应生成硅酸钠和偏铝酸钠,过滤,滤液中通入足量的二氧化碳,反应生成了Al(OH)3沉淀和硅酸,加热后,得到氧化铝和二氧化硅,即氧化铝中含有二氧化硅杂质;正确答案:氧化铝中含有二氧化硅杂质。
(5)氧化铝与焦炭的混合物在氮气中高温加热反应,制得新型非金属材料AlN与一种中学常见气体X,根据元素守恒可以知道X中应含有氧元素和碳元素,已知每转移6.02×1023个电子即1mol电子,有0.5mol化合物X生成,由电子转移守恒,可得在X中C的化合价为,所以X是CO,所以该反应的化学方程式为Al2O3+N2+3C2AlN+3CO;正确答案:Al2O3+N2+3C2AlN+3CO。
点睛:二氧化硅为酸性氧化物,与强碱反应,不与强酸反应;氧化铝为两性氧化物,既能与强酸,又能与强碱反应;氧化铁、氧化镁属于碱性氧化物,只能与强酸反应,不与强碱反应。
3.A是一种红棕色金属氧化物;B、D是金属单质;J是一种难溶于水的白色化合物,受热易分解。
回答下列问题:(1)A、E、J、G的化学式分别为___、___、___、___。
(2)C转化为I的离子方程式为___。
(3)H和I反应生成J的离子方程式为___。
(4)如何检验E溶液中大量存在的阳离子?___。
【答案】Fe2O3 FeCl2 Al(OH)3 Fe(OH)3 Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O Al3++3AlO2-+6H2O═4Al(OH)3↓取E溶液2mL于试管中,滴入几滴KSCN溶液,无现象,再滴入几滴氯水,溶液呈血红色,则含有Fe2+【解析】【分析】A是一种红棕色金属氧化物,则A是Fe2O3,红褐色沉淀G为Fe(OH)3,分解可以生成氧化铁,则F是 Fe(OH)2.B、D是金属单质,Fe2O3和B在高温下能反应生成金属单质D,则该反应是铝热反应,B是Al,D是Fe,C是Al2O3,J是一种不溶于水的白色化合物,受热容易分解成C,则J是Al(OH)3,由转化关系可知,I是NaAlO2,H是AlCl3;铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,E和氨水反应生成 Fe(OH)2,则E是 FeCl2,以此解答该题。
【详解】(1)由以上分析可知,则A为Fe2O3,E是FeCl2,J是Al(OH)3,G是Fe(OH)3;(2)氧化铝是两性氧化物,与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水,反应离子方程式为:Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O;(3)铝离子和偏铝酸根之间双水解而不共存,反应的离子方程式为Al3++3AlO2-+6H2O═4Al(OH)3↓;(4)E是FeCl2,检验亚铁离子,可取E溶液2mL于试管中,滴入几滴KSCN溶液,无现象,再滴入几滴氯水,溶液呈血红色,则含有Fe2+。
4.某混合溶液中可能大量含有的离子如下表所示:阳离子H+、K+、Al3+、NH4+、Mg2+阴离子Cl-、OH-、CO32-、AlO2-为探究其成分,某同学将Na2O2逐渐加入到上述混合溶液中并微热,产生沉淀和气体的物质的量与加入Na2O2的物质的量的关系分别如图所示。
(1)该溶液中一定含有的阳离子是________________________________,其对应物质的量浓度之比为 ____________,溶液中一定不存在的阴离子是_______________________。
(2)写出沉淀减少的离子方程式 ________________________________________________。
【答案】H+、Al3+、NH4+、Mg2+ 2:2:2:3 OH-、CO32-、AlO2- Al(OH)3+OH-= AlO2- +2H2O 【解析】【分析】(1)根据生成的沉淀总物质的量最大量为5mol、最终得到3mol可知,最终得到的沉淀为3mol氢氧化镁沉淀,溶解的2mol沉淀为氢氧化铝;根据气体的物质的量最后有增加可知,增加的气体为氨气,溶液中一定存在铵离子;根据开始加入过氧化钠时没有沉淀生成,说明原溶液中存在氢离子,根据题中数据计算出氢离子的物质的量;(2)沉淀中氢氧化铝沉淀能够与氢氧化钠溶液反应而导致沉淀减少,据此写出反应的离子方程式。
【详解】(1)根据图象中沉淀先增加后部分溶解可知:溶液中一定含有:Mg2+和Al3+,所以一定不含CO32-、AlO2-,并且含有镁离子的物质的量为3mol,氢氧化铝和氢氧化镁沉淀一共是5mol,根据元素守恒,所以含有铝离子的物质的量2mol;加入8mol过氧化钠会生成4mol 氧气,而图象中生成了6mol气体,说明生成的气体除了过氧化钠和溶液反应生成的氧气之外,还一定有2mol其他气体生成,而只能是氨气,所以一定含有2mol铵根离子,所以一定不含有氢氧根离子;图象中加入过氧化钠的物质的量在0~amol之间时,没有沉淀生成,所以溶液中含有H+,由于加入8mol过氧化钠时生成的沉淀达到最大量5mol,8mol过氧化钠会生成16mol氢氧化钠,而生成2mol氢氧化铝、3mol氢氧化镁、2mol氨气消耗的氢氧化钠为:2mol×3+3mol×2+2mol=14mol,所以有2mol氢氧化钠与氢离子反应,氢离子的物质的量为2mol;并且物质的量为2mol,溶液中一定还含有阴离子,可能为氯离子,钾离子不能确定是否存在,根据电荷守恒:n(H+)+3n(Al3+)+n(NH4+)+2n(Mg2+)≤16mol,所以氯离子物质的量≥16mol,所以溶液中一定存在的阳离子为:H+、Al3+、NH4+、Mg2+;含有的阳离子的物质的量之比为:n(H+):n(Al3+):n(NH4+):n(Mg2+)=2:2:2:3;溶液中一定不存在的阴离子为:OH-、CO32-、AlO2-;(2)生成的沉淀为氢氧化镁和氢氧化铝,其中氢氧化铝能够与氢氧化钠溶液反应,反应的离子方程式为:Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O。