1、2020-2021 高考化学易错题专题复习- 铝及其化合物推断题练习题含答案解析一、铝及其化合物1(1)选用方案 I 时， X 应该具有的性质是_ ，残留物应该具有的性质是_；(2)选用方案从某黑色粉末(含有 MnO和 CuO)中分离 X(MnO )，加入的试剂是 _；22王同学参照以上方案I 和，设计以下实验方案除去AlCl3固体中的3FeCl 。(3)操作所需的玻璃仪器为_ ；(4)试剂 a 为 _ ；试剂 b 为_；(5)请描述操作的步骤：_；(6)李同学认为在溶液C 中滴加适量的试剂b 就能得到溶液_(填“赞同 ”或 “不赞同 ”)李同学，理由是_。E，从而得到AlCl3 固体，你【答
2、案】有挥发性（或易升华）受热不挥发，且具有较高的热稳定性稀盐酸 (或稀硫酸或稀硝酸)烧杯、漏斗、玻璃棒过量的NaOH(或KOH)溶液适量的盐酸将溶液加热浓缩，然后冷却浓溶液，过滤即可得到固体氯化铝不赞同会得到含有NaCl 杂质的AlCl3【解析】【分析】(1)加热 X 的混合物进行分离可得X， X 应具有挥发性或易升华的性质，则残留物难挥发；(2)从 MnO2 和 CuO 中分离 MnO 2，应加入酸的稀溶液；除去 AlCl3固体中的3NaOH 溶液分别生成3FeCl ，应先水溶解，然后加入过量的Fe(OH) 沉淀和 NaAlO2 溶液，过滤分离后，再向滤液中通入过量的CO2 气体生成 Al(
3、OH)3 沉淀，过滤后将沉淀经洗涤后溶解于盐酸中得AlCl3 溶液，在酸性条件下蒸发结晶可到AlCl3，以此解答(3) (6)小题。【详解】(1)加热 X 的混合物进行分离可得X， X 应具有挥发性或易升华的性质，残留物具有加热难挥发的性质；(3)根据上述分析可知：操作为过滤操作，所需的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒；(4)由以上分析可知试剂 a 为过量的 NaOH(或 KOH)溶液，试剂 b 为适量的盐酸；(5)操作是从 AlCl溶液中获得 AlCl 固体，由于该盐是强酸弱碱盐，容易发生水解反应，33水解产生 Al(OH)3 和 HCl， HCl 易挥发，所以为防止盐水解，导致物质变质，应该在
4、HCl 气氛中加热蒸发结晶可到 AlCl3，操作方法为将溶液加热浓缩，然后冷却浓溶液，过滤即可得到固体氯化铝；(6)若在NaAlO2 溶液中滴加盐酸，就会得到AlCl3 和NaCl 的混合溶液，蒸发结晶不能得到纯净的氯化铝固体，得到的是含有杂质NaCl 的AlCl3，所以不赞同李同学的观点。【点睛】本题考查物质的分离提纯的实验设计，注意把握物质的分离、提纯的基本操作方法，要结合 Al(OH)3 的两性分析判断，注意把握物质的性质，根据性质设计实验方案。2 氢能源是一种重要的清洁能源。现有两种可产生 H2 的化合物甲和乙。将 6.00g 甲加热至完全分解，只得到一种短周期元素的金属单质和 6.7
5、2LH 2 ( 已折算成标准状况 ) ，甲与水反应也能产生 H2，同时还产生一种白色沉淀物，该白色沉淀可溶于 NaOH溶液。化合物乙在催化剂存在下可分解得到 H2 和另一种单质气体丙，丙在标准状态下的密度为 1.25g/L 。请回答下列问题：(1) 甲的化学式是 _；乙的电子式是 _。(2) 甲与水反应的化学方程式是 _ 。(3) 气体丙与金属镁反应的产物是 _( 用化学式表示 ) 。(4) 乙在加热条件下与 CuO反应可生成 Cu 和气体丙，写出该反应的化学方程式_。有人提出产物Cu 中可能还含有Cu2O，请设计实验方案验证之_（已+ 2+知 Cu2O+2H=Cu+Cu +H2O）。【答案】
6、 AlH3AlH3 3H2O Al( OH） 3 3H2Mg3N22NH33CuO3Cu N3H O将固体溶于稀硫酸中，如果溶液变蓝，说明产物中含有Cu O，222反之则无 Cu2 O【解析】【分析】将 6. 00g 甲加热至完全分解，只得到一种短周期元素的金属单质和6. 72 L 的 H2( 已折算成标准状况），甲与水反应也能产生H2，同时还产生一种白色沉淀物，该白色沉淀可溶于NaOH溶液，因此白色沉淀是AlOH，则金属单质是铝，因此甲是AlH。化合物乙在催(）33化剂存在下可分解得到H2 和另一种单质气体丙，丙在标准状况下的密度为1. 25g L 1 ，则丙的相对分子质量是1. 25 22
7、. 4 28，因此丙是氮气，则乙是氨气NH3，据此解答。【详解】（1）根据以上分析可知甲的化学式是AlH3 。乙是氨气，含有共价键的共价化合物，电子式为；（2）甲与水反应生成氢气和氢氧化铝，反应的化学方程式是AlH33H2O Al(OH 3） 3H2。（ 3）氮气与金属镁反应的产物是Mg 3N2。（ 4）氨气在加热条件下与 CuO 反应可生成 Cu 和氮气，根据原子守恒可知该反应的化学方_。程式为 2NH3222 Cu 3CuO3CuN 3H O。铜与稀硫酸不反应，则根据Cu O 2HCu2 H2O 可知 , 要检验产物 Cu 中可能还混有 Cu2O 可以将固体溶于稀硫酸中，如果溶液变蓝，说明
8、产物中含有 Cu2O，反之则无 Cu2 O。3(某混合物甲中含有明矾 KAl(SO4)212H2O、Al2O3 和 Fe2O3。在一定条件下由甲可实现如图所示的物质之间的转化：请回答下列问题：（ 1）写出 A、 B 的化学式： A_， B_。（ 2）试剂 a 最好 选用下列试剂中的（ _ ）A NaOH 溶液B 稀盐酸C二氧化碳D 氨水写出相应的离子方程式（3）写出反应（生成溶液C 和沉淀）的离子方程式_。（4）固体 D 可以作为复合性的化学肥料，D 中所含物质的化学式为 _。【答案】 Fe2O3Al2O3 D3+-Al +3NH3H2O Al(OH)3 +3NH4AlO2 +CO2+2H2O
9、Al OH 3 +HCO3-K2SO4和(NH4)2SO4()【解析】【分析】KAl(SO )溶于水， Al O 和 Fe O均不溶于水，混合物甲加水溶解后，溶液中是KAl(SO ) ，4 223234 2沉淀是 Al2 32 3232 3可与 NaOH 溶液反应O 和 Fe O；向沉淀中加 NaOH 溶液， Fe O 不反应， Al O生成 NaAlO22 3223沉淀和碳酸氢钠， A Fe O，为向 NaAlO 溶液中通入过量CO 可得 Al(OH)Al(OH)3 受热分解生成B 为 Al2O3；向溶液中加过量氨水，溶液与过量氨水反应，Al3+被沉淀，得到氢氧化铝沉淀，溶液中剩余的是K2
10、44 24SO 和 (NH ) SO，经过蒸发、结晶，得到的是K2SO4 和(NH4 )2SO4 ，以此来解答。【详解】（ 1）由上述分析可知， A 为 Fe2O3， B 为 Al2O3，故答案为： Fe2 O3； Al2O3；（ 2）依据流程分析，向溶液中加入的试剂a 应沉淀铝离子，应向溶液中加过量氨水，溶液与过量氨水反应， Al3+被沉淀，得到氢氧化铝沉淀，反应方程式为Al3+3NH3H2OAl(OH)3 +3NH4+，A. NaOH 溶液若加入过量会使氢氧化铝沉淀溶解，故A 错误；B. 加稀盐酸不能得到氢氧化铝沉淀，故B 错误；C. 通入二氧化碳不能得到氢氧化铝沉淀，故C 错误；D. 加
11、入氨水可生成氢氧化铝沉淀，且过量氨水不与氢氧化铝反应，故D 正确；故答案为： D； Al3+3NH3H2OAl(OH)3 +3NH4+；（3）反应中二氧化碳过量，反应生成沉淀和碳酸氢钠，向NaAlO2溶液中通入过量 CO2可得 Al(OH)3 沉淀和碳酸氢钠，其离子方程式为-AlO2 +CO2+2H2O Al(OH)3 +HCO3 ，故答案为： AlO2-+CO2+2H2O Al(OH)3 +HCO3-；（4）向溶液中加入的试剂a 应沉淀铝离子，应向溶液中加过量氨水，溶液与过量氨水反应， Al3+被沉淀，得到氢氧化铝沉淀，溶液中剩余的是K2SO4 和(NH4)2SO4，经过蒸发、结晶，得到的是
12、 K2 4424D 中所含物质的化SO和 (NH) SO ；固体 D 可以作为复合性的化学肥料，学式为 K2SO4 和 (NH4)2SO4；故答案为： K2SO4 和 (NH4)2SO4。4 铁和铝是科技、生产、生活中应用最广泛的金属材料。现有铁、铝的混合物进行如下实验：(1)操作 X 的名称是 _。(2)气体 A 是 _。(3)A 与 Cl2 混合光照可能发生爆炸，生成_(填化学式 )，A 在该反应中作为_(填 “氧化剂 ”或 “还原剂 ”)。(4)溶液 B 中阴离子除OH-外还有 _，溶液 D 中存在的金属离子为_。【答案】过滤H2(或氢气 )HCl还原剂AlO2 -Fe2+【解析】【分析
13、】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，溶液 B 是 NaAlO2 与 NaOH 的混合溶液，固体C是Fe， Fe 是比较活泼的金属，与HCl 发生置换反应产生FeCl2 和氢气，因此溶液D 为 FeCl2，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；(2)气体 A 是 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，；(4
14、)溶液 B 是反应产生的 NaAlO2 与过量的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+。【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。5 已知 A 是由两种阳离子和一种阴离子组成的盐，且常用作净水剂，B 是一种常见的两性氢
15、氧化物。试根据下列转化关系回答有关问题：（ 1）试判断： B 为 _， F 为 _；（2）写出沉淀 B 与盐酸反应的离子方程式 _；（3）根据上述关系写出盐A 的化学式_。【答案】氢氧化铝或 Al(OH)3硫酸钡或43+3+24 224BaSOAl(OH) +3H =Al+3H OKAl(SO)或 K SOAl2 4 3(SO )【解析】【分析】已知 A 是由两种阳离子和一种阴离子组成的盐，且常用作净水剂，透过蓝色鈷玻璃观察时焰色反应呈紫色，该溶液中含有K+ ，故 A 是 KAl(SO4)2 ；向溶液 A 中加入氨水， Al3+会发生反应： Al3 3NH3H2O= Al(OH)3 +3NH4
16、+，产生白色沉淀B 是 Al(OH)3，溶液 C是(NH4)2SO4 ； Al(OH)3 是两性氢氧化物，可以与强酸HCl 发生反应： Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O，产生的溶液 E 是 AlCl3；也可以与强碱NaOH 发生反应： Al(OH)3+NaOH=NaAlO2 +2H2O，得到的溶液 D 是 NaAlO2；向溶液 C 中加入 Ba(NO3)2 溶液，发生复分解反应产生BaSO4 白色沉淀，该物质既不溶于水，也不溶于酸，所以沉淀F 是 BaSO4 。【详解】(1)通过分析可知， B 为 Al(OH) ， F 为 BaSO ，故答案为：氢氧化铝；硫酸钡或BaSO ；34433
17、+3+2O，故答案为：(2)B 是 Al(OH) ，与盐酸反应的离子方程式是：Al(OH) +3H =Al +3H3+3+2Al(OH) +3H =Al+3H O；(3)根据上述关系写出盐 A 是 KAl(SO)，故答案为： KAl(SO)或 K SO Al (SO )。4 24 22424 36 某铝合金 (硬铝 )中含有铝、镁、铜、硅，为了测定该合金中铝的含量，有人设计了如下实验：(1)溶液中的溶质为_(填化学式，下同)，溶液中的溶质为_ 。(2)上述第步反应中，生成沉淀的离子方程式为_。(3)该合金中铝的含量为_ 。【答案】 AlCl3、MgCl2、HClNaAl(OH)4、 NaCl、
18、 NaOHAl(OH)4 CO2=Al(OH)3 HCO39b17a【解析】【分析】由测定该合金中铝的含量流程可知，加盐酸，Cu、 Si 不反应，则过滤得到的固体为Cu、Si，溶液中含AlCl3、 MgCl2 以及过量的盐酸，加足量的NaOH，过滤得到的沉淀为Mg(OH)2，溶液中主要含NaAl(OH)4、与过量盐酸反应生成的氯化钠和过量的氢氧化钠，通足量的二氧化碳，反应生成Al(OH)3，灼烧氢氧化铝分解得到Al2O3。【详解】(1)根据分析可知溶液 中的溶质为AlCl3、MgCl2、HCl；溶液 中的溶质为NaAl(OH)4 、NaCl、 NaOH，故答案为：AlCl3、 MgCl2、HC
19、l； NaAl(OH)4、 NaCl、 NaOH；(2)第步通入二氧化碳与Al(OH)4 反应生成氢氧化铝沉淀，故答案为：Al(OH) 4 233；CO =Al(OH) HCO(3)因铝在反应前后守恒，最后得到的固体Al2O3 中铝的质量就是铝合金中的铝的质量，则铝的质量为 bg27273100%= 54b g ，样品质量为 ag，所以铝的质量分数2+1610254b9b 。= 102100%=9b ，故答案为：a17a17a【点睛】本题利用了守恒法来进行计算，能很好的考查学生的实验能力、分析和解决问题的能力，题目难度中等。7 铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含 SiO2
20、和 Fe2O3 等杂质 )为原料制备铝的一种工艺流程如图：注： SiO2 在 “碱溶 ”时转化为铝硅酸钠沉淀。(1)Al 的原子结构示意图为_； Al 与 NaOH 溶液反应的离子方程式为_。(2)碱“溶 ”时生成偏铝酸钠的离子方程式为 _。(3)电“解 ”是电解熔融 Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是_。(4)电“解 ”是电解 Na CO 溶液，原理如图所示。阳极的电极反应式为_，阴极产23生的物质 A 的化学式为_。【答案】2Al+2H2-2-22 3-2-2石墨电极被阳极O+2OH =2AlO +3HAl O +2OH =2AlO +H O上产生的氧气氧化4CO2-H23+
21、2H2O-4e =4HCO3 +O2【解析】【分析】以铝土矿（主要成分为Al2O3 ，含 SiO2 和 Fe2O3 等杂质）为原料制备铝，由流程可知，加NaOH 溶解时2 O3 不反应，由信息可知SiO2 在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀，过滤得到Fe的滤渣为 Fe233O 、铝硅酸钠，碳酸氢钠与偏铝酸钠反应生成Al（ OH） ，过滤 II 得到 Al（OH3，灼烧生成氧化铝，电解I为电解氧化铝生成Al和氧气，电解II为电解Na23）CO 溶液，结合图可知，阳极上碳酸根离子失去电子生成碳酸氢根离子和氧气，阴极上氢离子得到电子生成氢气；据以上分析解答。【详解】(1) A1 原子的核电荷数为13，原
22、子结构示意图为； A1 与 NaOH 溶液反应的离子方程式为： 2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2；(2) “碱溶”时氧化铝与碱反应生成偏铝酸钠，离子方程式为：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O；(3) “电解 ”是电解熔融 Al2O3 得到氧气和铝；电解过程中作阳极的石墨易消耗，是因为阳极生成的氧气与阳极材料碳反应，不断被消耗；(4) 由图可知，阳极区水失去电子生成氧气，剩余的氢离子结合碳酸根生成碳酸氢根，电极方程式为 4CO3 2-+2H2O-4e- 4HCO3-+O2，阴极上氢离子得到电子生成氢气，则阴极产生的物质 A 的化学式为 H2。8 在高温下， Al 与 F
23、e2O3 发生铝热反应后得到的固体混合物中主要含有Al2O3、Fe，还含有少量 Fe2O3 。从该样品中固体混合物分离出Al2O3，并回收 Fe 和 Fe2O3的流程如下：已知： NaAlO2 + CO2 + 2H2O = Al（ OH） 3 + NaHCO3回答下列问题：（ 1）固体的成分是 _ 。溶液的溶质是 _。（2）加入过量 NaOH 溶液时，发生反应的离子方程式是_。（3）白色固体与NaOH 溶液反应的离子方程式是_。【答案】 Fe 和 Fe23323-2-23-2-2ONaHCOAl O+ 2OH = 2AlO+ H O Al（ OH）+ OH = AlO+ 2H O【解析】【分析
24、】固体混合物加过量NaOH 溶液得到溶液为NaAlO 2 和 NaOH 的混合溶液，固体为Fe 和Fe2 O3，溶液通过过量CO2 得到溶液为NaHCO3 溶液，固体为Al（ OH） 3 沉淀，以此答题。【详解】固体混合物加过量NaOH 溶液得到溶液为NaAlO 2 和 NaOH 的混合溶液，固体为Fe 和Fe2 O3，溶液通过过量CO2 得到溶液为NaHCO3 溶液，固体为Al（ OH） 3沉淀， Al（OH）3 受热分解得到 Al2O3。（1）固体的成分是Fe 和 Fe23323O ；溶液的溶质NaHCO ，故答案为： Fe 和 Fe O；NaHCO ；3（2）加入过量 NaOH 溶液时，
25、发生反应的离子方程式是Al 2O3 + 2OH - = 2AlO 2- + H 2O ，故答案为： Al 2O3+ 2OH - = 2AlO 2- + H 2 O ；（3）白色固体为Al（ OH） 3 与 NaOH 溶液反应的离子方程式是Al （ OH）3+ OH - = AlO 2- + 2H 2 O ，故答案为： Al （ OH ）3+ OH - = AlO 2- + 2H 2O 。9 一种高效无机水处理剂聚合氯化铝晶体的化学式为Al 2(OH)nCl6nxH2Om。它可通过调节 AlCl3 溶液的 pH，促进其水解而结晶析出。其制备原料主要是铝加工行业的废渣 铝灰，它主要含 Al2O3、
26、 Al，还有 SiO2 等杂质。聚合氯化铝生产的工艺流程如下：（1）搅拌加热操作过程中发生反应的离子方程式为_ 。（2）生产过程中实验操作B、 D 的名称均为_。（3）反应中副产品a 是 _，试剂b 是 _。 (用化学式表示)（ 4）生产过程中可循环使用的物质是_(用化学式表示 )。（ 5）调节 pH4.0 4.5 的目的是 _ 。（ 6）为得到较纯净的晶体，生产过程中C 物质可选用 _。A氨水B NaAlOC NaOHD Al OE Al223【答案】 Al233 3H23 3H22O 6H =2AlO、 2Al 6H =2Al 过滤H HCl HCl 促进 AlCl3 水解，使晶体析出DE
27、【解析】【分析】铝灰主要含 Al2O3、 Al，还有 SiO2 等，加水清洗掉其他可溶性杂质，因为B 后分离出二氧化硅，所以推出b 溶液为盐酸溶液，过量的盐酸将氧化铝和铝单质转化为氯化铝溶液，同时产生氢气，因为氯化氢易挥发，所以氢气中混有氯化氢，经水喷淋，得到气体a 为氢气，同时回收盐酸b； B 为氯化铝溶液中混有不溶性的二氧化硅，通过过滤分离出二氧化硅，氯化铝溶液经浓缩后调节pH，静置、过滤得到聚合氯化铝晶体。【详解】（1）由分析可知b 为盐酸溶液，将铝和氧化铝转化为氯化铝溶液，所以搅拌加热操作过程中发生反应的离子方程式为：Al2 33 3H23 3H2O 6H =2AlO、 2Al 6H=
28、2Al，故答案为： Al2O3 6H=2Al3 3H2O、 2Al 6H=2Al 3 3H2；（ 2）由分析可知，生产过程中实验操作B、 D 的名称均为过滤，故答案为：过滤；（ 3）由分析可知， a 为氢气， b 为盐酸，故答案为： H2 ；HCl；（4）搅拌加热过程中需要加入盐酸，吸收气体过程中可回收挥发出的HCl，所以 HCl 可以循环使用，故答案为：HCl；（5）氯化铝水解呈酸性，所以调节pH 的目的是为了使氯化铝水解生成产品，故答案为：促进AlCl3 水解，使晶体析出；（6）为得到较纯净的晶体，调节pH 的试剂不能引入新杂质，而过量的氨水、NaAlO2、NaOH 均不易除去，会引入新杂
29、质，Al2O3、Al 因为不溶于水，过量时可通过过滤除去，所以用 Al2O3、 Al 调节 pH 能得到较纯净的晶体，综上所述，答案为DE。【点睛】B 处溶液因为可能含有未反应的盐酸和氯化铝水解而显酸性，而强酸性环境中聚合氯化铝晶体不易结晶析出，所以要调节pH 促进铝离子水解，使聚合氯化铝晶体结晶析出。10 金属 Co、 Ni 性质相似 ,在电子工业以及金属材料上应用十分广泛.现以含钴、镍、铝的废渣 (含主要成分为CoO、Co2O3、 Ni、少量杂质Al2O3)提取钴、镍的工艺如下:(1)酸浸时SO2 的作用是_ 。(2)除铝时加入碳酸钠产生沉淀的离子反应_ 。(3)用CoCO3 为原料采用微
30、波水热法和常规水热法均可制得H2 O2 分解的高效催化剂CoxNi(x)Fe2O4(其中Co、 Ni 均为2 价 ).如图是用两种不同方法制得的CoxNi( x)Fe2O4 在10时催化分解6的H2O2 溶液的相对初始速率随x 变化曲线.H2O2 的电子式 _ 。由图中信息可知:_ 法制取的催化剂活性更高。Co2 、 Ni2 两种离子中催化效果更好的是_ 。3时,温度不同 ,产物不同 .在400充分煅烧3(4)已知煅烧 CoCOCoCO ,得到固体氧化物的质量20.672L(标况下 ),则此时所得固体氧化物的化学式为_。2.41g,CO 的体积为【答案】还原剂或将Co3+还原为 Co2+3+3
31、2-+3H2322Al+3COO=2Al(OH) +3CO微波水热Co2+Co3O4【解析】【分析】第一步酸浸，将氧化物全部变为离子，加入的SO2 具有还原性，可将Co3+ 还原为 Co2+ ，第二步加入的碳酸钠， Al 3+和 CO32- 可以发生双水解反应，将铝变为沉淀除去，接下来用萃取剂除去镍，此时溶液中只剩下Co2+ ，再加入 CO32- 将 Co2+ 转变为 CoCO 3 沉淀即可，本题得解。【详解】（ 1）根据分析， SO2 作还原剂；（ 2）根据分析， Al 3+ 和 CO23- 发生双水解反应2Al 3+ 3CO 23- +3H 2 O=2Al(OH) 3+3CO 2；（3）画出过氧化氢的电子式即可；根据题图可以看出微波水热法具有更高的反应速率；当 x 增大，催化剂中的 Co 2+ 比例增大， Ni 2+比例减小，而 x 增大时过氧化氢的分解速率也在增大，说明Co2+ 的催化效果更好；
