高考化学压轴题专题铝及其化合物推断题的经典综合题附答案解析
高考化学铝及其化合物推断题-经典压轴题及详细答案
高考化学铝及其化合物推断题-经典压轴题及详细答案一、铝及其化合物1．为了降低电子垃圾对环境构成的影响，将一批废弃的线路板简单处理后，得到含70％Cu、25％Al、4％Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：（1）第①步Cu与混酸反应的离子方程式为________________。
得到滤渣1的主要成分为___________。
（2）第②步中加入H2O2的作用是__________________，使用H2O2的优点是_________；调溶液pH的目的是_________________。
（3）简述第③步由滤液2得到CuSO4·5H2O的方法是_________________________。
（4）由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O ，设计了以下三种方案：上述三种方案中，_______方案不可行，原因是________________；从原子利用率角度考虑，_______方案更合理。
（5）用滴定法测定CuSO4·5H2O含量。
取a g试样配成100 mL溶液，每次取20.00 mL，消除干扰离子后，用c mol·L-1EDTA（H2Y2－）标准溶液滴定至终点，平均消耗EDTA溶液b mL。
滴定反应如下：Cu2++ H2Y2－→ CuY2－+ 2H+。
写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式ω＝ __________________ 。
【答案】Cu + 4H++ 2NO3-=Cu2++ 2NO2↑+ 2H2O或3Cu + 8H++ 2 NO3-=3Cu2++ 2NO↑+ 4H2O Au、Pt 将Fe2+氧化为Fe3+不引入杂质，对环境无污染使Fe3+、Al3+沉淀除去加热滤液2，经过蒸发、冷却、结晶、过滤，最终制得硫酸铜晶体甲所得产品中含有较多Fe2(SO4)3杂质乙3102505c ba-⨯⨯⨯⨯× 100%【解析】【分析】【详解】（1）Cu与混酸反应的实质是与H+、NO3-反应，随反应进行离子浓度逐渐减小，所以离子方程式为Cu + 4H++ 2NO3-=Cu2++ 2NO2↑+ 2H2O，3Cu + 8H++ 2 NO3-=3Cu2++ 2NO↑+ 4H2O，Au、Pt不与混酸反应，所以滤渣的主要成分是Au、Pt；（2）加过氧化氢的目的是把亚铁离子氧化成铁离子，方便除去；而且加入过氧化氢不会引入新的杂质且无污染；调节溶液的pH目的是使Fe3+、Al3+沉淀除去；（3）由滤液2得到CuSO4·5H2O的方法是把滤液蒸发得浓溶液再冷却结晶，过滤得硫酸铜晶体；（4）甲方案不可行，因为滤渣2的主要成分是Fe（OH）3、Al（OH）3沉淀，加入硫酸沉淀全部溶解使制得的产品中含有较多Fe2(SO4)3杂质；从原子利用率角度分析，乙方案更合理，不仅能除去硫酸铁，同时增加了硫酸铝的量，原子利用率较高；（5）由滴定反应方程式得100mL溶液中n（Cu2+）=b×10-3×a×5mol，所以CuSO4·5H2O质量分数= b×10-3×a×5×250/a×100%。
高考化学压轴题专题复习—铝及其化合物推断题的综合
高考化学压轴题专题复习—铝及其化合物推断题的综合一、铝及其化合物1．由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用钢材镀铝。
工艺流程如下：（注：NaCl熔点为801℃；AlCl3在181℃升华）（1）工业上电解法获得金属铝的过程中，须在氧化铝中加入______，其目的是____。
（2）精炼前，需清除坩埚内的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，铝与氧化铁反应的化学方程式为：__________。
（3）将Cl2连续通入粗铝熔体中，杂质随气泡上浮除去。
气泡的成分有____；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中的物质有________。
（4）在用废碱液处理A时，写出主要反应的离子方程式______。
（5）镀铝电解池中，以钢材镀件和铝为电极，熔融盐做电解液。
则金属铝为________极。
电镀选择在170℃下进行的原因是_________。
采用的加热方式最好是_________。
（填字母选项）A 水浴 b 油浴 c 直接强热快速升温至170℃（6）钢材表面镀铝之后，能有效防止钢材腐蚀，其原因是_______。
【答案】冰晶石或Na3AlF6降低氧化铝熔融所需的温度 2Al＋Fe2O3高温2Al2O3＋2Fe Cl2、HCl和AlCl3 NaCl Cl2＋2OH- =Cl-＋ClO-＋H2O H++OH-=H2O 阳极，防止氯化铝升华损失b 铝在钢材表面形成致密的氧化铝膜，保护了内层金属【解析】【分析】(1)根据氧化铝的熔点高，为降低其熔点，常加入冰晶石；(2)氧化铁和铝在高温的条件下生成氧化铝和铁；(3)粗铝含有一定量的金属钠和氢气，钠、铝和氯气反应生成了氯化钠和氯化铝，氢气和氯气发生反应生成氯化氢，以及NaCl熔点为801℃；AlCl3在181℃升华，在结合物质之间的反应来分析；(4)酸性气体能和强碱反应，用烧碱来处理尾气；(5)电镀池中镀件金属作阳极，金属发生氧化反应；根据氯化铝在在181℃升华；根据水浴的最高温度为100℃，油浴的温度大于100℃，且受热均匀；(6)根据氧化铝的性质来回答。
备战高考化学与铝及其化合物推断题有关的压轴题附答案解析
备战高考化学与铝及其化合物推断题有关的压轴题附答案解析一、铝及其化合物1．表是元素周期表的一部分，针对表中的①-⑩元素按要求回答下列问题：（1）在①-⑩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：②_________③；最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：②_________⑥。
（5）⑥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 HClO4 KOH Al Al2O3 + 2OH- = 2AlO2- + H2O < > SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O【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①-⑩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，①-⑩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Al2O3 + 2OH- = 2AlO2- + H2O；（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，②<③；非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，N非金属性强于Si，则HNO3酸性强于H2SiO3，故最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：②>⑥；（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。
高考化学 铝及其化合物推断题 综合题及答案解析
高考化学铝及其化合物推断题综合题及答案解析一、铝及其化合物1．Al2O3是铝的重要化合物，有着广泛的应用。
以下是Al2O3的实验室制备流程图。
根据题意回答下列问题：（1）实验室制备过程中，废铝材料先用Na2CO3溶液浸洗的目的是_____；A试剂是____________（填物质名称）。
（2）两条途径中有一条明显不合理，它是_______（填“途径1”或“途径2”），合理的方案是______。
（3）某同学从多、快、好、省的原则考虑，认为综合途径1和2，可以既节约药品又节省时间来实现由“废铝材料”制备“Al2O3”，该同学的实验设计流程是（模仿上面流程图设计）__________。
（4）若要从滤液中得到NaCl晶体，其实验操作是_____。
（5）得到的Al2O3中可能含有Na2CO3杂质，请设计实验检验杂质：（写出所需试剂、实验步骤和结论）_________。
（6）现有含Na2CO3杂质的Al2O3样品，为了测定Al2O3的纯度，请你设计实验方案，列出计算式：_____（式中含有a、b等字母）。
【答案】除去铝材表面的油腻稀盐酸途径2 将稀盐酸改成通入过量CO2蒸发结晶、趁热过滤、干燥取少量样品溶于水，取上层清液，加入氯化钡溶液，若出现白色沉淀，则证明有Na2CO3,反之则没有取样品质量为b，加水溶解后，加入足量的氯化钡溶液，沉淀完全以后，过滤、洗涤和干燥，称量（恒重）得沉淀ag。
计算式为：106a 1-197b【解析】【分析】从废铝材中提取氧化铝，途径1先用稀盐酸反应生成氯化铝，再与Na2CO3溶液发生双水解生成氢氧化铝，再灼烧分解生成氧化铝；途径2氧化铝先与氢氧化钠生成偏铝酸钠，再与盐酸生成氢氧化铝，再灼烧分解生成氧化铝，据此分析解答。
（1）废铝材料先用Na2CO3溶液浸洗的目的是除去铝材表面的油腻，A为稀盐酸，故答案为：除去铝材表面的油腻；稀盐酸；（2）途径2不合理，因为盐酸的量不好控制，改进的方法是将稀盐酸改成通入过量CO2，故答案为：途径2；将稀盐酸改成通入过量CO2；（3）综合途径1和2，可以既节约药品又节省时间来实现由“废铝材料”制备“Al2O3”，应该用铝材先分别生成氯化铝和偏铝酸钠，两者再发生双水解生产氢氧化铝，流程为：；（4）氯化钠的溶解度受温度影响小，若要从若要从滤液中得到NaCl晶体，操作为：蒸发结晶、趁热过滤、干燥，故答案为：蒸发结晶、趁热过滤、干燥；（5）得到的Al2O3中可能含有Na2CO3杂质，检测的方法为：取少量样品溶于水，取上层清液，加入氯化钡溶液，若出现白色沉淀，则证明有Na2CO3,反之则没有，故答案为：取少量样品溶于水，取上层清液，加入氯化钡溶液，若出现白色沉淀，则证明有Na2CO3,反之则没有；（6）现有含Na2CO3杂质的Al2O3样品，为了测定Al2O3的纯度，可采用方案为：取样品质量为b，加水溶解后，加入足量的氯化钡溶液，沉淀完全以后，过滤、洗涤和干燥，称量（恒重）得沉淀ag；BaCO3沉淀质量为ag，则n(BaCO3)=ag197g/mol=a197mol=n(Na2CO3)，则m(Na2CO3)=a197mol 106g/mol=106ag197，Na2CO3的纯度=106a197b，Al2O3的纯度=106a1-197b；故答案为：取样品质量为m，加水溶解后，加入足量的氯化钡溶液，沉淀完全以后，过滤、洗涤和干燥，称量（恒重）得沉淀ag；计算式为：106a1-197b。
高考化学铝及其化合物推断题综合题附详细答案
（3）铁与氯气反应生成氯化铁，则B为FeCl3，氯化铁溶液与铁反应生成氯化亚铁，C为FeCl2，Fe2+易被氧化，所以FeCl2在贮存时，应加入铁粉来还原Fe3+，离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+；检验此C溶液中含有Fe2+的操作方法是：加入硫氰化钾，不显血红色，然后加入氯水，显血红色，则为亚铁离子。
（4）E物质可与石灰乳反应制取漂白粉，写出漂白粉的有效成分_________。
（5）写出C与过量氢氧化钠溶液反应的离子方程式_______________。
（6）若向D溶液中滴加氢氧化钠溶液，现象是：____，反应过程中的化学方程式为：____，______。
【答案】NaAlO22FeCl2+ Cl2= 2FeCl3KSCN溶液呈血红色Ca（ClO）2Al3++4OH-=AlO2-+2H2O先产生白色沉淀，后白色沉淀变为灰绿色，最后变为红褐色FeCl2+2NaOH=Fe（OH）2↓+2NaCl4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3
高考化学铝及其化合物推断题综合题附详细答案
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___。
3．下列物质A－F是我们熟悉的单质或化合物，其中A、B均是常见的金属，且B的合金用量最大；E在常温下是黄绿色气体；适当的条件下，它们之间可以发生如图所示的转化。
高考化学 铝及其化合物推断题综合试题附答案解析
高考化学 铝及其化合物推断题综合试题附答案解析一、铝及其化合物1．下列物质A －F 是我们熟悉的单质或化合物，其中A 、B 均是常见的金属，且B 的合金用量最大；E 在常温下是黄绿色气体；适当的条件下，它们之间可以发生如图所示的转化。
（1）G 溶液中溶质的化学式为_____________。
（2）请写出反应D→F 的化学方程式：_________。
（3）检验F 中金属阳离子的常用试剂是______________（填物质的化学式）；现象是____________。
（4）E 物质可与石灰乳反应制取漂白粉，写出漂白粉的有效成分_________。
（5）写出C 与过量氢氧化钠溶液反应的离子方程式_______________。
（6）若向D 溶液中滴加氢氧化钠溶液，现象是：____，反应过程中的化学方程式为：____，______。
【答案】NaAlO 2 2FeCl 2+ Cl 2= 2FeCl 3 KSCN 溶液呈血红色 Ca （ClO ）2 Al 3+ +4OH -=AlO 2-+2H 2O 先产生白色沉淀，后白色沉淀变为灰绿色，最后变为红褐色 FeCl 2+2NaOH=Fe （OH ）2↓+2N aCl 4Fe （OH ）2+O 2+2H 2O=4Fe （OH ）3【解析】【分析】B 的合金用量最大，所以B 为Fe ；E 在常温下是黄绿色气体，所以E 为Cl 2；盐酸与铁反应生成FeCl 2，FeCl 2与Cl 2反应生成的F 为FeCl 3；金属A 与盐酸反应后生成的盐，与适量的NaOH 溶液反应能生成白色沉淀，白色沉淀还能溶于NaOH ，所以A 为Al 单质，C 为AlCl 3溶液，G 为NaAlO 2溶液。
【详解】(1)根据分析可知，G 即为偏铝酸钠溶液，溶质的化学式为NaAlO 2;(2)根据分析可知，D 为FeCl 2，与E 即Cl 2反应后生成FeCl 3，方程式为：2232FeCl Cl =2FeCl +；(3)检验Fe 3+常用硫氰化钾溶液，Fe 3+遇SCN -生成血红色物质；(4)漂白粉中的有效物质为次氯酸钙；(5)通过分析可知，C 为AlCl 3溶液，与过量的NaOH 溶液反应，生成偏铝酸钠和水，离子方程式为：322Al 4OH =AlO 2H O +--++；(6)通过分析可知，D 的溶液为FeCl 2溶液，FeCl 2会与NaOH 溶液反应生成很不稳定的白色Fe(OH)2沉淀，沉淀会迅速的被氧化为Fe(OH)3，转化的现象为：白色沉淀先转变为灰绿色，最终变为红褐色；相关的方程式还有：22234Fe(OH)O 2H O=4Fe(OH)++；2．阅读下面信息，推断元素，按要求回答问题：【答案】ACD 一定含有铝元素 Mg （OH ）2 SiO 32-＋2H ＋=H 2SiO 3↓ 2C +SiO 2 高温Si +2CO↑【解析】【分析】(1)H 2和O 2常温下为气体，而C 、S 常温下为固体；(2)Al 具有②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 2SiO 3或H 4SiO 4；(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。
高考化学铝及其化合物推断题-经典压轴题及答案解析
高考化学铝及其化合物推断题-经典压轴题及答案解析一、铝及其化合物1．铝、铁、硅的单质及化合物在工业生产中具有广泛应用，工业上常用某矿石(主要成分有Al2O3、Fe2O3、FeO、SiO2等)来制备绿矾(FeSO4·7H2O)和氧化铝，其工艺流程如图：回答下列问题：（1）滤渣1的成分是___，举例说明滤渣2的用途___。
（2）用离子方程式表示溶液A加入过量铁粉的目的是___。
（3）写出由滤液1生成滤液2的离子方程式___。
（4）过程1、2、3均涉及分离操作，所需玻璃仪器有___。
（5）由溶液B得到绿矾的具体操作为___、过滤、洗涤和干燥。
（6）过程3需要加入的试剂A是___，写出此过程的离子方程式___。
【答案】Fe2O3、FeO 制备硅胶，作干燥剂将Fe3+全部还原为Fe2+ AlO2-+4H+= Al3++2H2O 漏斗、烧杯和玻璃棒蒸发氨水 Al3++3NH3﹒H2O= Al(OH)3↓+3NH4+【解析】【分析】Al2O3属于两性氧化物，Fe2O3、FeO都是碱性氧化物，SiO2属于酸性氧化物，因此，矿石中的Al2O3和SiO2能溶于氢氧化钠溶液，Fe2O3、FeO溶于氢氧化钠溶液，滤渣1的成分是Fe2O3、FeO；滤液1中的溶质有NaAlO2和Na2SiO3，加入过量盐酸后，AlO2-转化为Al3+，SiO32-转化为H2SiO3的白色胶状沉淀，滤液2的主要溶质是AlCl3，滤渣2的成分是H2SiO3，可用于制备硅胶，作干燥剂；过程3的作用是将溶液中的Al3+转化为Al(OH)3沉淀，应加入碱溶液；Fe2O3、FeO都能溶于稀硫酸，分别得到Fe2(SO4)3和FeSO4，溶液A的溶质有Fe2(SO4)3和FeSO4，加入过量铁粉，将Fe3+全部还原为Fe2+，溶液B为FeSO4。
【详解】(1)由分析可知滤渣1的成分是Fe2O3、FeO；滤渣2的成分是H2SiO3，可用于制备硅胶，作干燥剂，故答案为：Fe2O3、FeO；制备硅胶，作干燥剂；(2) Fe2O3、FeO都能溶于稀硫酸，分别得到Fe2(SO4)3和FeSO4，溶液A的溶质有Fe2(SO4)3和FeSO4，加入过量铁粉，将Fe3+全部还原为Fe2+，反应的离子方程式为：2 Fe3++Fe=3 Fe2+，故答案为：将Fe3+全部还原为Fe2+；(3)由滤液1生成滤液2的过程为AlO2-转化为Al3+，离子方程式为：AlO2-+4H+= Al3++2H2O，故答案为：AlO2-+4H+= Al3++2H2O；(4)过程1、2、3均涉及到的分离操作是过滤，所需玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒，故答案为：漏斗、烧杯和玻璃棒；(5)溶液B得到绿矾的具体操作为蒸发、过滤、洗涤和干燥，故答案为：蒸发；(6)过程3的作用是将溶液中的Al3+转化为Al(OH)3沉淀，应加入碱溶液，由于Al(OH)3能溶于强碱溶液，但不能溶于氨水，所以试剂A是氨水，所发生反应的离子方程式为：Al3++3NH3﹒H2O= Al(OH)3↓+3NH4+，故答案为：氨水；Al3++3NH3﹒H2O= Al(OH)3↓+3NH4+。
高考化学压轴题专题复习——铝及其化合物推断题的综合附答案解析
高考化学压轴题专题复习——铝及其化合物推断题的综合附答案解析一、铝及其化合物1．铝、铁、硅的单质及化合物在工业生产中具有广泛应用，工业上常用某矿石(主要成分有Al2O3、Fe2O3、FeO、SiO2等)来制备绿矾(FeSO4·7H2O)和氧化铝，其工艺流程如图：回答下列问题：（1）滤渣1的成分是___，举例说明滤渣2的用途___。
（2）用离子方程式表示溶液A加入过量铁粉的目的是___。
（3）写出由滤液1生成滤液2的离子方程式___。
（4）过程1、2、3均涉及分离操作，所需玻璃仪器有___。
（5）由溶液B得到绿矾的具体操作为___、过滤、洗涤和干燥。
（6）过程3需要加入的试剂A是___，写出此过程的离子方程式___。
【答案】Fe2O3、FeO 制备硅胶，作干燥剂将Fe3+全部还原为Fe2+ AlO2-+4H+= Al3++2H2O 漏斗、烧杯和玻璃棒蒸发氨水 Al3++3NH3﹒H2O= Al(OH)3↓+3NH4+【解析】【分析】Al2O3属于两性氧化物，Fe2O3、FeO都是碱性氧化物，SiO2属于酸性氧化物，因此，矿石中的Al2O3和SiO2能溶于氢氧化钠溶液，Fe2O3、FeO溶于氢氧化钠溶液，滤渣1的成分是Fe2O3、FeO；滤液1中的溶质有NaAlO2和Na2SiO3，加入过量盐酸后，AlO2-转化为Al3+，SiO32-转化为H2SiO3的白色胶状沉淀，滤液2的主要溶质是AlCl3，滤渣2的成分是H2SiO3，可用于制备硅胶，作干燥剂；过程3的作用是将溶液中的Al3+转化为Al(OH)3沉淀，应加入碱溶液；Fe2O3、FeO都能溶于稀硫酸，分别得到Fe2(SO4)3和FeSO4，溶液A的溶质有Fe2(SO4)3和FeSO4，加入过量铁粉，将Fe3+全部还原为Fe2+，溶液B为FeSO4。
【详解】(1)由分析可知滤渣1的成分是Fe2O3、FeO；滤渣2的成分是H2SiO3，可用于制备硅胶，作干燥剂，故答案为：Fe2O3、FeO；制备硅胶，作干燥剂；(2) Fe2O3、FeO都能溶于稀硫酸，分别得到Fe2(SO4)3和FeSO4，溶液A的溶质有Fe2(SO4)3和FeSO4，加入过量铁粉，将Fe3+全部还原为Fe2+，反应的离子方程式为：2 Fe3++Fe=3 Fe2+，故答案为：将Fe3+全部还原为Fe2+；(3)由滤液1生成滤液2的过程为AlO2-转化为Al3+，离子方程式为：AlO2-+4H+= Al3++2H2O，故答案为：AlO2-+4H+= Al3++2H2O；(4)过程1、2、3均涉及到的分离操作是过滤，所需玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒，故答案为：漏斗、烧杯和玻璃棒；(5)溶液B得到绿矾的具体操作为蒸发、过滤、洗涤和干燥，故答案为：蒸发；(6)过程3的作用是将溶液中的Al3+转化为Al(OH)3沉淀，应加入碱溶液，由于Al(OH)3能溶于强碱溶液，但不能溶于氨水，所以试剂A是氨水，所发生反应的离子方程式为：Al3++3NH3﹒H2O= Al(OH)3↓+3NH4+，故答案为：氨水；Al3++3NH3﹒H2O= Al(OH)3↓+3NH4+。
高考化学压轴题专题铝及其化合物推断题的经典综合题含答案解析
高考化学压轴题专题铝及其化合物推断题的经典综合题含答案解析一、铝及其化合物1．2019年诺贝尔奖授予了在开发锂离子电池方面做出卓越贡献的三位化学家。
锂离子电池的广泛应用要求处理锂电池废料以节约资源、保护环境。
锂离子二次电池正极铝钴膜主要含有LiCoO 2、Al 等，处理该废料的一种工艺如图所示：（1）Li 的原子结构示意图为_____________，LiCoO 2中Co 的化合价为_______。
（2）“碱浸”时Al 溶解的离子方程式为__________________________________。
（3）“酸溶”时加入H 2O 2的目的是______________________________________。
（4）“沉钴”的离子方程式为___________________________________________。
（5）配制100 mL 1.0 mol /L (NH 4)2C 2O 4溶液，需要的玻璃仪器出玻璃棒、烧杯外，还有_____。
（6）取CoC 2O 4固体4.41g 在空气中加热至300 ℃，得到的钴的氧化物2.41g ，则该反应的化学方程式为__________________________________________________________。
【答案】 +3 2Al 2OH -+2222H O 2AlO 3H -+=+↑ 将2LiCoO 中的Co(Ⅲ)还原为2+价 222424Co C O CoC O +-+=↓ 100mL 容量瓶、胶头滴管Δ2423423CoC O 2O Co O 6CO +=+【解析】【分析】铝钴膜主要含有2LiCoO 、Al 等，将废料先用碱液浸泡，将Al 充分溶解，过滤后得到的滤液中含有偏铝酸钠，滤渣为2LiCoO ，将滤渣用双氧水、硫酸处理后生成24Li SO 、4CoSO ，然后加入氨水调节溶液的pH ，生成氢氧化锂沉淀从而除去锂离子，最后对滤液用草酸铵洗涤处理，经过一系列处理得到草酸钴。
高考化学综合题专题复习【铝及其化合物推断题】专题解析附答案解析
高考化学综合题专题复习【铝及其化合物推断题】专题解析附答案解析一、铝及其化合物1．现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙及物质D、E、F、G、H，它们之间能发生如下反应（图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出）。
请根据以上信息回答下列问题：（1）写出下列物质的化学式：A_____________、B___________、C______________、F_____________、 H____________、乙______________（2）写出下列反应化学方程式：反应①_________________________________________________反应⑤_________________________________________________反应⑥_________________________________________________【答案】Na Al Fe FeCl2 Fe(OH)3 Cl2 2Na + 2H2O=2NaOH + H2↑ 2FeCl2 + Cl2=2FeCl3 FeCl3+ 3NaOH =Fe(OH)3↓+ 3NaCl【解析】【分析】【详解】金属单质A的焰色为黄色，则A为Na；反应①为Na与水反应生成NaOH和H2，则物质D 为NaOH，气体为H2；金属B与NaOH反应生成H2，则金属B为Al；黄绿色气体为Cl2，反应②为H2与Cl2化合成HCl，则气体丙为HCl，物质E为盐酸；金属C与盐酸反应生成F，F 与Cl2反应生成物质G，G与NaOH反应得红棕色沉淀，则金属C为Fe，F为FeCl2，G为FeCl3；（1）A、B、C、F、H、乙的化学式依次为Na、Al、Fe、FeCl2、Fe(OH)3、Cl2。
（2）反应①的化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；反应⑤的化学方程式为Cl2+2FeCl2=2FeCl3；反应⑥的化学方程式为FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl。
高考化学 铝及其化合物推断题综合试题含答案解析
高考化学铝及其化合物推断题综合试题含答案解析一、铝及其化合物1．Ⅰ.某化工厂以铬铁矿(主要成分为FeO和Cr2O3，含有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产化工原料红矾钠(主要成分Na2Cr2O7·2H2O)，工艺流程如图：i.常温，NaBiO3不溶于水，有强氧化性，碱性条件下，能将Cr3+转化为CrO42-。
ii.常温时，部分金属离子开始沉淀和完全沉淀时的pH值（1）步骤①提高酸溶速率的措施__(任填一条即可)。
固体A的成分是___。
（2）步骤③需加氢氧化钠溶液调节pH，调节pH范围为__，目的是__。
（3）写出④反应的离子方程式__。
（4）将溶液H经过__即得红矾钠粗晶体。
Ⅱ.经该工厂的工业废水中含1.00×10-3mol·L-1的Cr2O72-，其毒性较大。
该化工厂的科研人员为了变废为宝，将废水处理得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4（Fe的化合价依次为+3、+2），又设计了如下工艺流程：（5）第①步反应的离子方程式是__。
（6）常温时，如忽略步骤①所加FeSO4·7H2O所引起的溶液体积变化，依据上表数据，则步骤②加入NaOH溶液调节溶液的pH至9时，溶液中Cr3+的浓度为___mol/L（101/2≈3.2）。
（7）欲使1L该废水中的Cr2O72-完全转化为Cr0.5Fe1.5FeO4。
理论上需要加入FeSO4·7H2O的质量为__g(已知FeSO4·7H2O的摩尔质量为278g/mol)。
【答案】加热/搅拌/粉碎/适当提高稀硫酸的浓度(任写一条) SiO2 4.9≤pH＜5.5 使Fe3+、Al3+均完全转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀而除去 3NaBiO3 + 2Cr3+ +7OH－ + H2O =2Cr2O72− + 3Bi(OH)3↓+3Na+蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤干燥 Cr2O72− + 6Fe2++14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3++7H2O 6.4×10−14 2.78【解析】【分析】铬铁矿中的FeO 、Cr 2O 3和Al 2O 3均能溶于硫酸，SiO 2不溶，过滤，向滤液中加入双氧水，氧化亚铁离子，步骤③的目的是使Fe 3+、Al 3+沉淀，过滤，向滤液中加入NaBiO 3、NaOH ，能将Cr 3+转化为Cr 2O 72−，过滤，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤干燥得到Na 2Cr 2O 7·2H 2O 。
高考化学压轴题专题复习—铝及其化合物推断题的综合及答案解析
高考化学压轴题专题复习—铝及其化合物推断题的综合及答案解析一、铝及其化合物1．由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用钢材镀铝。
工艺流程如下：（注：NaCl熔点为801℃；AlCl3在181℃升华）（1）工业上电解法获得金属铝的过程中，须在氧化铝中加入______，其目的是____。
（2）精炼前，需清除坩埚内的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，铝与氧化铁反应的化学方程式为：__________。
（3）将Cl2连续通入粗铝熔体中，杂质随气泡上浮除去。
气泡的成分有____；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中的物质有________。
（4）在用废碱液处理A时，写出主要反应的离子方程式______。
（5）镀铝电解池中，以钢材镀件和铝为电极，熔融盐做电解液。
则金属铝为________极。
电镀选择在170℃下进行的原因是_________。
采用的加热方式最好是_________。
（填字母选项）A 水浴 b 油浴 c 直接强热快速升温至170℃（6）钢材表面镀铝之后，能有效防止钢材腐蚀，其原因是_______。
【答案】冰晶石或Na3AlF6降低氧化铝熔融所需的温度 2Al＋Fe2O3高温2Al2O3＋2Fe Cl2、HCl和AlCl3 NaCl Cl2＋2OH- =Cl-＋ClO-＋H2O H++OH-=H2O 阳极，防止氯化铝升华损失b 铝在钢材表面形成致密的氧化铝膜，保护了内层金属【解析】【分析】(1)根据氧化铝的熔点高，为降低其熔点，常加入冰晶石；(2)氧化铁和铝在高温的条件下生成氧化铝和铁；(3)粗铝含有一定量的金属钠和氢气，钠、铝和氯气反应生成了氯化钠和氯化铝，氢气和氯气发生反应生成氯化氢，以及NaCl熔点为801℃；AlCl3在181℃升华，在结合物质之间的反应来分析；(4)酸性气体能和强碱反应，用烧碱来处理尾气；(5)电镀池中镀件金属作阳极，金属发生氧化反应；根据氯化铝在在181℃升华；根据水浴的最高温度为100℃，油浴的温度大于100℃，且受热均匀；(6)根据氧化铝的性质来回答。
高考化学铝及其化合物推断题综合题附答案解析
高考化学铝及其化合物推断题综合题附答案解析一、铝及其化合物1．回答下列问题：（1）锂和镁在元素周期表中有特殊“对角线”关系，它们的性质相似。
下列有关锂及其化合物的叙述正确的是________。
A Li2SO4难溶于水B Li与N2反应产物是Li3NC LiOH易溶于水D LiOH与Li2CO3受热都难分解（2）与铝位于对角线位置的第二周期元素是________，能区别Be（OH）2和Mg（OH）2的一种试剂是________，反应的化学方程式是_________。
（3）门捷列夫在研究元素周期表时，科学地预言了11种尚未发现的元素，为它们在周期表中留下空位。
例如，他预测在铝的下方有一个与铝类似的元素“类铝”，后来被法国化学家于1875年发现，命名为镓。
镓的元素符号是________，它在周期表中的位置是___________。
（4）关于与镓同主族的第6周期元素性质的推测中不正确的是________。
A单质是银白色较软的金属B其氢氧化物是两性氢氧化物C在化合物中显＋3价D单质与盐酸的反应比铝剧烈【答案】B 铍（Be） NaOH溶液 Be（OH）2＋2NaOH=Na2BeO2＋2H2O Ga 第四周期ⅢA族 B【解析】【分析】【详解】(1)A．锂和镁在元素周期表中有特殊“对角线”关系，它们的性质非常相似，硫酸镁易溶于水，所以硫酸锂易溶于水，故A错误；B．锂和镁在元素周期表中有特殊“对角线”关系，它们的性质非常相似，镁和氮气反应生成氮化镁，所以锂和氮气反应生成Li3N，故B正确；C．氢氧化镁难溶于水，所以氢氧化锂属于难溶物质，故C错误；D．锂和镁在元素周期表中有特殊“对角线”关系，它们的性质非常相似，氢氧化镁和碳酸镁受热易分解，则氢氧化锂和碳酸锂受热也易分解，故D错误；故答案为B；(2)根据对角线规则，与铝位于对角线位置的第二周期元素是铍，有相似的化学性质，氢氧化铝具有两性，Be(OH)2也具有两性，可以与氢氧化钠反应，Mg(OH)2不可以与氢氧化钠反应，故可以用氢氧化钠来鉴别，类比氢氧化铝与氢氧化钠反应的化学方程式，则氢氧化铍与氢氧化钠反应的化学方程式为：Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O；(3)同主族元素性质相似，铝下方的元素为镓，其元素符号为Ga，位于元素周期表中第四周期ⅢA族；(4)A．与镓同主族的第六周期元素为铊，单质为银白色，质软，故A正确；B．氢氧化物为两性的物质位于金属和非金属的临界处，如硼铝硅锗砷等，铊不是两性物质，其氢氧化物也不是两性氢氧化物，故B错误；C．铊与铝同主族，具有相同的最外层电子数，所以铊在化合物中也显+3价，故C正确；D．同主族元素自上到下金属性递增，该元素金属性大于铝，其单质与盐酸的反应比铝剧烈，故D正确；故答案为B。
备战高考化学压轴题专题复习——铝及其化合物推断题的综合含详细答案
备战高考化学压轴题专题复习——铝及其化合物推断题的综合含详细答案一、铝及其化合物1．简要回答下列问题（1）医疗上，常用胃舒平[主要成分Al(OH)3]来治疗胃酸（主要成分盐酸）过多，其理由是__________（用离子方程式表示）。
（2）生活中不能用铝制容器储存氢氧化钠溶液的原因是__________（用化学方程式表示）。
（3）工业制备漂白粉原理是__________（用化学方程式表示）。
（4）人们常用雕花玻璃装饰房间。
在玻璃上雕花时发生反应的化学方程式是__________。
（5）硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，向其中通入过量的CO2，会出现软而透明的凝胶胶体，其化学方程式是__________。
【答案】3H++Al(OH)3＝Al3++3H2O Al2O3+2NaOH＝2NaAlO2+H2O；2Al+2NaOH+2H2O=2NaA1O2+3H2↑2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2OSiO2+4HF=SiF4↑+2H2O Na2SiO3+2CO2+2H2O==H2SiO3↓+2NaHCO3【解析】【分析】玻璃的主要成分之一为二氧化硅，它是酸性氧化物，不能与硫酸、硝酸、盐酸等发生反应，但能与氢氟酸发生反应。
不过，二氧化硅与氢氟酸反应，表现的不是酸性氧化物的性质，是氢氟酸特有的性质。
【详解】(1)胃舒平中的Al(OH)3与胃酸中的盐酸反应，生成氯化铝和水，其理由是3H++Al(OH)3＝Al3++3H2O；答案为：3H++Al(OH)3＝Al3++3H2O；(2)生活中不能用铝制容器储存氢氧化钠溶液，因为铝表面的Al2O3与NaOH反应后，里面的Al与NaOH溶液继续反应，化学方程式为Al2O3+2NaOH＝2NaAlO2+H2O；2Al+2NaOH+2H2O=2NaA1O2+3H2↑；答案为：Al2O3+2NaOH＝2NaAlO2+H2O；2Al+2NaOH+2H2O=2NaA1O2+3H2↑；(3)工业上利用氯气与石灰乳反应生产漂白粉，反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O；答案为：2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O；(4)在玻璃上雕花是利用氢氟酸与玻璃中的SiO2发生复分解反应，反应的化学方程式为SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O；答案为：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O；(5)向硅酸钠水溶液中通入过量的CO2，会出现软而透明的硅酸凝胶和NaHCO3，反应的化学方程式为Na2SiO3+2CO2+2H2O==H2SiO3↓+2NaHCO3；答案为：Na2SiO3+2CO2+2H2O==H2SiO3↓+2NaHCO3。
高考化学压轴题专题铝及其化合物推断题的经典综合题及答案解析
高考化学压轴题专题铝及其化合物推断题的经典综合题及答案解析一、铝及其化合物1．现有A 、B 、C 、D 、E 五种短周期元素，已知A 、B 、C 、D 四种元素的核内质子数之和为56，在元素周期表中的位置如图所示，1 mol E 的单质可与足量酸反应，能产生33.6L H 2(在标准状况下)；E 的阳离子与A 的阴离子核外电子层结构相同。
A B C D回答下列问题：（1）写出元素A 名称______，元素B 符号________，E 原子电子式________ （2）C 的简单离子结构示意图为_____________（3）B 单质在A 单质中燃烧，反应现象是___________，生成物的化学式为___________ （4）A 与E 形成的化合物的电子式为__________，它的性质决定了它在物质的分类中应属于____________（酸性氧化物/碱性氧化物/两性氧化物）（5）向D 与E 形成的化合物的水溶液中滴入烧碱溶液至过量，此过程中观察到的现象是_________，写出化合物DE 与过量烧碱反应的化学反应方程式________。
【答案】氧 P 剧烈燃烧，有大量白烟 P 2O 5两性氧化物 先出现白色沉淀，继续滴加，白色沉淀溶解 AlCl 3 + 4NaOH == 3NaCl + NaAlO 2 + 2H 2O【解析】【分析】由位置图可知，A 在第二周期，B 、C 、D 处于第三周期，设C 的质子数为x ，则A 的质子数为x-8，B 的质子数为x-1，D 的质子数为x+1，A 、B 、C 、D 四种元素原子核外共有56个电子，则x+（x-8）+（x-1）+（x+1）=56，解得x=16，即A 为O ，B 为P ，C 为S ，D 为Cl ；1molE 单质与足量酸作用，在标准状况下能产生标准状况下33.6LH 2，设E 的化合价为y ，根据电子转移守恒可知 ymol=22.4L 3.36L /mol×2=3mol ，E 的阳离子与A 的阴离子核外电子层结构完全相同，则E 为Al ，然后利用元素及其单质、化合物的性质来解答。
高考化学铝及其化合物推断题综合经典题含答案解析
高考化学铝及其化合物推断题综合经典题含答案解析一、铝及其化合物1．某厂用蛭石（主要成份为：MgO、Fe2O3、A12O3、SiO2）作原料生产A12O3与Fe(OH)3。
Ⅰ.工艺流程如图（只有固体A和F为纯净物）：Ⅱ.查阅资料：某些阳离子浓度为0.1mol/L时，氢氧化物沉淀时的pH为：氢氧化物Fe(OH)3Mg(OH)2Al(OH)3开始沉淀时的pH 2.310.4 4.0完全沉淀时的pH 3.712.4 5.2注：Al(OH)3pH=7.8时开始溶解，10.8时完全溶解。
请回答以下问题：（1）写出下列物质化学式：试剂I__，F__；（2）步骤②B生成C的离子方程式：__；（3）要使固体D杂质尽量少，步聚②调节溶液的pH合理的是__；A．12.4~13 B．10.8 C．3.7~5.2（4）滤液E中存在较多的阴离子是__，滤液E中加入过量的NaOH溶液，充分沉淀后，检验上层清液中金属阳离子的操作步骤是__；（5）固体D可用来生产合成氨的表面催化剂。
如图表示无催化剂时，某合成氨的NH3的百分含量随时间变化曲线，请在图上用虚线画出该反应有催化剂时的曲线___。
【答案】稀盐酸或稀硫酸 Al(OH)3 Al3++4OH-=AlO2-+2H2O B HCO3-、Cl-(或SO42-) 将铂丝用盐酸清洗后，放在酒精灯火焰上灼烧一会儿，蘸取滤液后放在酒精灯火焰上灼烧，火焰呈黄色，即证明有Na+【解析】【分析】蛭石矿样加入试剂I可以得到溶液和一种纯净滤渣，根据蛭石主要成份为：MgO、Fe2O3、A12O3、SiO2可知试剂I应为稀盐酸或稀硫酸，得到的固体A为SiO2；滤液中主要金属阳离子有Fe3+、Mg2+、Al3+，加入过量的氢氧化钠，得到氢氧化镁沉淀和氢氧化铁沉淀，和含有偏铝酸钠的滤液C，滤液C中通入过量的二氧化碳得到纯净的氢氧化铝沉淀F。
【详解】(1)上述分析可知试剂Ⅰ是稀硫酸或稀盐酸；固体F为氢氧化铝，Al(OH)3；(2)步骤②B生成C的反应是铝离子和过量氢氧根离子反应生成偏铝酸盐，反应的离子方程式为：Al3++4OH-═AlO2-+2H2O；(3)分析图表数据保证镁离子和铁离子全部沉淀，铝离子全部变化为偏铝酸盐，应调节溶液pH为10.8，B符合；(4)试剂I所用酸的阴离子一直存在与溶液中，滤液C通入过量的二氧化碳会生成碳酸氢根，所用滤液E中存在较多的阴离子是HCO3-、Cl-(或SO42-)；检验钠离子常用焰色反应，具体操作为将铂丝用盐酸清洗后，放在酒精灯火焰上灼烧一会儿，蘸取滤液后放在酒精灯火焰上灼烧，火焰呈黄色，即证明有Na+；(5)催化剂改变反应速率不改变化学平衡，据此画出曲线变化为。
高考化学压轴题专题铝及其化合物推断题的经典综合题含答案(1)
高考化学压轴题专题铝及其化合物推断题的经典综合题含答案(1)一、铝及其化合物1．Al2O3是铝的重要化合物，有着广泛的应用。
以下是Al2O3的实验室制备流程图。
根据题意回答下列问题：（1）实验室制备过程中，废铝材料先用Na2CO3溶液浸洗的目的是_____；A试剂是____________（填物质名称）。
（2）两条途径中有一条明显不合理，它是_______（填“途径1”或“途径2”），合理的方案是______。
（3）某同学从多、快、好、省的原则考虑，认为综合途径1和2，可以既节约药品又节省时间来实现由“废铝材料”制备“Al2O3”，该同学的实验设计流程是（模仿上面流程图设计）__________。
（4）若要从滤液中得到NaCl晶体，其实验操作是_____。
（5）得到的Al2O3中可能含有Na2CO3杂质，请设计实验检验杂质：（写出所需试剂、实验步骤和结论）_________。
（6）现有含Na2CO3杂质的Al2O3样品，为了测定Al2O3的纯度，请你设计实验方案，列出计算式：_____（式中含有a、b等字母）。
【答案】除去铝材表面的油腻稀盐酸途径2 将稀盐酸改成通入过量CO2蒸发结晶、趁热过滤、干燥取少量样品溶于水，取上层清液，加入氯化钡溶液，若出现白色沉淀，则证明有Na2CO3,反之则没有取样品质量为b，加水溶解后，加入足量的氯化钡溶液，沉淀完全以后，过滤、洗涤和干燥，称量（恒重）得沉淀ag。
计算式为：106a 1-197b【解析】【分析】从废铝材中提取氧化铝，途径1先用稀盐酸反应生成氯化铝，再与Na2CO3溶液发生双水解生成氢氧化铝，再灼烧分解生成氧化铝；途径2氧化铝先与氢氧化钠生成偏铝酸钠，再与盐酸生成氢氧化铝，再灼烧分解生成氧化铝，据此分析解答。
【详解】（1）废铝材料先用Na2CO3溶液浸洗的目的是除去铝材表面的油腻，A为稀盐酸，故答案为：除去铝材表面的油腻；稀盐酸；（2）途径2不合理，因为盐酸的量不好控制，改进的方法是将稀盐酸改成通入过量CO2，故答案为：途径2；将稀盐酸改成通入过量CO2；（3）综合途径1和2，可以既节约药品又节省时间来实现由“废铝材料”制备“Al2O3”，应该用铝材先分别生成氯化铝和偏铝酸钠，两者再发生双水解生产氢氧化铝，流程为：；（4）氯化钠的溶解度受温度影响小，若要从若要从滤液中得到NaCl晶体，操作为：蒸发结晶、趁热过滤、干燥，故答案为：蒸发结晶、趁热过滤、干燥；（5）得到的Al2O3中可能含有Na2CO3杂质，检测的方法为：取少量样品溶于水，取上层清液，加入氯化钡溶液，若出现白色沉淀，则证明有Na2CO3,反之则没有，故答案为：取少量样品溶于水，取上层清液，加入氯化钡溶液，若出现白色沉淀，则证明有Na2CO3,反之则没有；（6）现有含Na2CO3杂质的Al2O3样品，为了测定Al2O3的纯度，可采用方案为：取样品质量为b，加水溶解后，加入足量的氯化钡溶液，沉淀完全以后，过滤、洗涤和干燥，称量（恒重）得沉淀ag；BaCO3沉淀质量为ag，则n(BaCO3)=ag197g/mol=a197mol=n(Na2CO3)，则m(Na2CO3)=a197mol 106g/mol=106ag197，Na2CO3的纯度=106a197b，Al2O3的纯度=106a1-197b；故答案为：取样品质量为m，加水溶解后，加入足量的氯化钡溶液，沉淀完全以后，过滤、洗涤和干燥，称量（恒重）得沉淀ag；计算式为：106a1-197b。
高考化学—铝及其化合物推断题的综合压轴题专题复习附答案解析
高考化学—铝及其化合物推断题的综合压轴题专题复习附答案解析一、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FeSO4·7H2O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FeSO4·7H2O，你认为这一方案___（填写“可行”或“不可行”）。
【答案】硫酸 SiO2 Fe+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、Al2(SO4)3；在滤液1中加入X，然后加入NaOH溶液并调节溶液的pH，得到固体2为Al(OH)3和溶液2，从溶液2中能得到FeSO4•7H2O晶体，说明溶液2中溶质为FeSO4，则X 具有还原性，能将Fe3+还原为Fe2+，且不能引进新的杂质，则X为Fe，加入试剂X发生的离子反应有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)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。
高考化学压轴题专题复习—铝及其化合物推断题的综合含答案解析
高考化学压轴题专题复习—铝及其化合物推断题的综合含答案解析一、铝及其化合物1．某混合物A，含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3，在一定条件下可实现如图所示的物质之间的变化：据此回答下列问题：（1）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是__。
（2）根据上述框图反应关系，写出下列B、C、D、E所含物质的化学式固体B__；沉淀C__；沉淀D__；溶液E___。
（3）写出①、②、③、④四个反应的化学方程式或离子方程式①__；②___；③___；④__。
【答案】过滤 Al2O3Al2O3、Fe2O3Fe2O3K2SO4、(NH4)2SO4 Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O Al3+＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH4+ NaAlO2＋HCl＋H2O=Al(OH)3↓＋NaCl2Al(OH)3加热Al2O3＋3H2O【解析】【分析】KAl(SO4)2溶于水，Al2O3和Fe2O3均不溶于水，混合物A加水溶解后，溶液中是KAl(SO4)2，沉淀C为Al2O3和Fe2O3；由转化关系图可知，向沉淀C中加NaOH溶液，Fe2O3不反应，沉淀D为Fe2O3，Al2O3可与NaOH溶液反应生成NaAlO2，向NaAlO2溶液中通入CO2可得Al(OH)3沉淀，Al(OH)3受热分解生成固体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E为K2SO4、(NH4)2SO4，经过蒸发、结晶，得到K2SO4和(NH4)2SO4，然后结合物质的性质及化学用语来解答。
【详解】(1)溶液和沉淀的分离利用过滤；(2)由上述分析可知B为Al2O3，C为Al2O3、Fe2O3，D为Fe2O3溶液E为K2SO4、(NH4)2SO4；(3)反应①为Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；反应②为Al3++3NH3∙H2O=Al(OH)3↓+3NH4+；反应③为NaAlO2＋HCl＋H2O=Al(OH)3↓＋NaCl；反应④为2Al(OH)3加热Al2O3＋3H2O。
高考化学压轴题专题复习——铝及其化合物推断题的综合含答案解析
高考化学压轴题专题复习——铝及其化合物推断题的综合含答案解析一、铝及其化合物1．Ⅰ.某化工厂以铬铁矿(主要成分为FeO和Cr2O3，含有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产化工原料红矾钠(主要成分Na2Cr2O7·2H2O)，工艺流程如图：i.常温，NaBiO3不溶于水，有强氧化性，碱性条件下，能将Cr3+转化为CrO42-。
ii.常温时，部分金属离子开始沉淀和完全沉淀时的pH值（1）步骤①提高酸溶速率的措施__(任填一条即可)。
固体A的成分是___。
（2）步骤③需加氢氧化钠溶液调节pH，调节pH范围为__，目的是__。
（3）写出④反应的离子方程式__。
（4）将溶液H经过__即得红矾钠粗晶体。
Ⅱ.经该工厂的工业废水中含1.00×10-3mol·L-1的Cr2O72-，其毒性较大。
该化工厂的科研人员为了变废为宝，将废水处理得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4（Fe的化合价依次为+3、+2），又设计了如下工艺流程：（5）第①步反应的离子方程式是__。
（6）常温时，如忽略步骤①所加FeSO4·7H2O所引起的溶液体积变化，依据上表数据，则步骤②加入NaOH溶液调节溶液的pH至9时，溶液中Cr3+的浓度为___mol/L（101/2≈3.2）。
（7）欲使1L该废水中的Cr2O72-完全转化为Cr0.5Fe1.5FeO4。
理论上需要加入FeSO4·7H2O的质量为__g(已知FeSO4·7H2O的摩尔质量为278g/mol)。
【答案】加热/搅拌/粉碎/适当提高稀硫酸的浓度(任写一条) SiO2 4.9≤pH＜5.5 使Fe3+、Al3+均完全转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀而除去 3NaBiO3 + 2Cr3+ +7OH－ + H2O =2Cr2O72− + 3Bi(OH)3↓+3Na+蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤干燥 Cr2O72− + 6Fe2++14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3++7H2O 6.4×10−14 2.78【解析】【分析】铬铁矿中的FeO 、Cr 2O 3和Al 2O 3均能溶于硫酸，SiO 2不溶，过滤，向滤液中加入双氧水，氧化亚铁离子，步骤③的目的是使Fe 3+、Al 3+沉淀，过滤，向滤液中加入NaBiO 3、NaOH ，能将Cr 3+转化为Cr 2O 72−，过滤，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤干燥得到Na 2Cr 2O 7·2H 2O 。
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高考化学压轴题专题铝及其化合物推断题的经典综合题附答案解析一、铝及其化合物1．由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用钢材镀铝。
工艺流程如下：（注：NaCl熔点为801℃；AlCl3在181℃升华）（1）工业上电解法获得金属铝的过程中，须在氧化铝中加入______，其目的是____。
（2）精炼前，需清除坩埚内的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，铝与氧化铁反应的化学方程式为：__________。
（3）将Cl2连续通入粗铝熔体中，杂质随气泡上浮除去。
气泡的成分有____；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中的物质有________。
（4）在用废碱液处理A时，写出主要反应的离子方程式______。
（5）镀铝电解池中，以钢材镀件和铝为电极，熔融盐做电解液。
则金属铝为________极。
电镀选择在170℃下进行的原因是_________。
采用的加热方式最好是_________。
（填字母选项）A 水浴 b 油浴 c 直接强热快速升温至170℃（6）钢材表面镀铝之后，能有效防止钢材腐蚀，其原因是_______。
【答案】冰晶石或Na3AlF6降低氧化铝熔融所需的温度 2Al＋Fe2O3高温2Al2O3＋2Fe Cl2、HCl和AlCl3 NaCl Cl2＋2OH- =Cl-＋ClO-＋H2O H++OH-=H2O 阳极，防止氯化铝升华损失b 铝在钢材表面形成致密的氧化铝膜，保护了内层金属【解析】【分析】(1)根据氧化铝的熔点高，为降低其熔点，常加入冰晶石；(2)氧化铁和铝在高温的条件下生成氧化铝和铁；(3)粗铝含有一定量的金属钠和氢气，钠、铝和氯气反应生成了氯化钠和氯化铝，氢气和氯气发生反应生成氯化氢，以及NaCl熔点为801℃；AlCl3在181℃升华，在结合物质之间的反应来分析；(4)酸性气体能和强碱反应，用烧碱来处理尾气；(5)电镀池中镀件金属作阳极，金属发生氧化反应；根据氯化铝在在181℃升华；根据水浴的最高温度为100℃，油浴的温度大于100℃，且受热均匀；(6)根据氧化铝的性质来回答。
【详解】(1)氧化铝的熔点高，为降低其熔点，常加入冰晶石；(2)氧化铁和铝在高温的条件下生成氧化铝和铁：2Al＋Fe2O3高温2Al2O3＋2Fe；(3)粗铝含有一定量的金属钠和氢气，钠、铝和氯气反应生成了氯化钠和氯化铝，氢气和氯气发生反应生成氯化氢，其中氯化钠熔点为801℃，较高，是固态杂质随气泡上浮，气泡的主要成分有Cl2、HCl、AlCl3；(4)A中有氯气以及氯化氢，均能和烧碱反应，用于尾气处理，实质为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，H++OH-=H2O；(5)电镀池中镀件金属铝作阳极，金属铝失电子发生氧化反应；氯化铝在在181℃升华，所以电镀选择在170℃下进行；水浴的最高温度为100℃，油浴的温度大于100℃，且受热均匀，所以控制温度在170℃下进行的方式最好是油浴，故选：b；(6)铝金属表面形成的致密氧化铝膜具有保护作用，致密的氧化膜能隔绝钢材与空气中的O2、CO2和H2O等接触，使电化学腐蚀和化学腐蚀不能发生。
2．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铝而用熔点更高的氧化铝为原料电解制铝？___。
【答案】Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O Fe2O3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Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O，氧化铁不溶，然后过滤，得到溶液B为NaOH、NaAlO2混合溶液，沉淀C为Fe2O3；向溶液B中通入CO2，发生反应2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-、2OH-+CO2=CO32-+H2O，然后过滤得到沉淀Al(OH)3和Na2CO3溶液，向溶液中加入CaO，发生反应Na2CO3+CaO+H2O═2NaOH+CaCO3↓，然后过滤，将NaOH循环利用；将Al(OH)3加热得到Al2O3，电解熔融Al2O3得到Al，据此分析解答。
【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Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O，故答案为：Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O；(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Ⅰ、操作Ⅱ和操作Ⅲ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Ⅰ所得的Fe2O3和电解熔融Al2O3得到的O2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。
3．回答下列问题：（1）锂和镁在元素周期表中有特殊“对角线”关系，它们的性质相似。
下列有关锂及其化合物的叙述正确的是________。
A Li2SO4难溶于水B Li与N2反应产物是Li3NC LiOH易溶于水D LiOH与Li2CO3受热都难分解（2）与铝位于对角线位置的第二周期元素是________，能区别Be（OH）2和Mg（OH）2的一种试剂是________，反应的化学方程式是_________。
（3）门捷列夫在研究元素周期表时，科学地预言了11种尚未发现的元素，为它们在周期表中留下空位。
例如，他预测在铝的下方有一个与铝类似的元素“类铝”，后来被法国化学家于1875年发现，命名为镓。
镓的元素符号是________，它在周期表中的位置是___________。
（4）关于与镓同主族的第6周期元素性质的推测中不正确的是________。
A单质是银白色较软的金属B其氢氧化物是两性氢氧化物C在化合物中显＋3价D单质与盐酸的反应比铝剧烈【答案】B 铍（Be） NaOH溶液 Be（OH）2＋2NaOH=Na2BeO2＋2H2O Ga 第四周期ⅢA族 B【解析】【分析】【详解】(1)A．锂和镁在元素周期表中有特殊“对角线”关系，它们的性质非常相似，硫酸镁易溶于水，所以硫酸锂易溶于水，故A错误；B．锂和镁在元素周期表中有特殊“对角线”关系，它们的性质非常相似，镁和氮气反应生成氮化镁，所以锂和氮气反应生成Li3N，故B正确；C．氢氧化镁难溶于水，所以氢氧化锂属于难溶物质，故C错误；D．锂和镁在元素周期表中有特殊“对角线”关系，它们的性质非常相似，氢氧化镁和碳酸镁受热易分解，则氢氧化锂和碳酸锂受热也易分解，故D错误；故答案为B；(2)根据对角线规则，与铝位于对角线位置的第二周期元素是铍，有相似的化学性质，氢氧化铝具有两性，Be(OH)2也具有两性，可以与氢氧化钠反应，Mg(OH)2不可以与氢氧化钠反应，故可以用氢氧化钠来鉴别，类比氢氧化铝与氢氧化钠反应的化学方程式，则氢氧化铍与氢氧化钠反应的化学方程式为：Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O；(3)同主族元素性质相似，铝下方的元素为镓，其元素符号为Ga，位于元素周期表中第四周期ⅢA族；(4)A．与镓同主族的第六周期元素为铊，单质为银白色，质软，故A正确；B．氢氧化物为两性的物质位于金属和非金属的临界处，如硼铝硅锗砷等，铊不是两性物质，其氢氧化物也不是两性氢氧化物，故B错误；C．铊与铝同主族，具有相同的最外层电子数，所以铊在化合物中也显+3价，故C正确；D．同主族元素自上到下金属性递增，该元素金属性大于铝，其单质与盐酸的反应比铝剧烈，故D正确；故答案为B。
【点睛】考查位置结构性质的相互关系应用，明确同主族元素性质的递变规律为解答关键，注意掌握对角线规则内容，结合Mg、Al单质及其化合物的性质，类推未知物的性质，试题侧重培养学生的分析、理解能力及知识的迁移能力。
4．某混合物A，含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3，在一定条件下可实现如图所示的物质之间的变化：据此回答下列问题：（1）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是__。
（2）根据上述框图反应关系，写出下列B、C、D、E所含物质的化学式固体B__；沉淀C__；沉淀D__；溶液E___。
（3）写出①、②、③、④四个反应的化学方程式或离子方程式①__；②___；③___；④__。
【答案】过滤 Al2O3Al2O3、Fe2O3Fe2O3K2SO4、(NH4)2SO4 Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O Al3+＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH4+ NaAlO2＋HCl＋H2O=Al(OH)3↓＋NaCl2Al(OH)3加热Al2O3＋3H2O【解析】【分析】KAl(SO4)2溶于水，Al2O3和Fe2O3均不溶于水，混合物A加水溶解后，溶液中是KAl(SO4)2，沉淀C为Al2O3和Fe2O3；由转化关系图可知，向沉淀C中加NaOH溶液，Fe2O3不反应，沉淀D为Fe2O3，Al2O3可与NaOH溶液反应生成NaAlO2，向NaAlO2溶液中通入CO2可得Al(OH)3沉淀，Al(OH)3受热分解生成固体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E为K2SO4、(NH4)2SO4，经过蒸发、结晶，得到K2SO4和(NH4)2SO4，然后结合物质的性质及化学用语来解答。