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1、高考化学培优 ( 含解析 ) 之铝及其化合物推断题(1)一、铝及其化合物1(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】 Fe232 3D3+3 234+2-22OOAl OAl +3NH H O A
2、l(OH) +3NHAlO +CO +2HAl( OH)3 +HCOK SO 和 (NH ) SO3-244 24【解析】【分析】KAl(SO )溶于水， AlO 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 32 323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+
3、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
4、氢氧化铝沉淀，故C 错误；D. 加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)
5、2SO4，经过蒸发、结晶，得到的是 K2SO4 和 (NH4)2SO4；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 K2SO4 和 (NH4)2SO4；故答案为： K2SO4 和 (NH4)2SO4。2 有关物质的转化关系如下图所示。 A、C、E 是常见的金属单质， E 为紫红色，反应可用于焊接铁轨， B 是赤铁矿的主要成分， F 的溶液中加入 KSCN溶液变红。（部分反应物和生成物省略）请回答下列问题：（ 1） D 的化学式是 _。（ 2）可选用 _（填 “字母 ”）实现反应 CF的转化。a稀盐酸b氯气 / 点燃c CuSO4 溶液（ 3）反应的化学方程式为 _。（ 4）反
6、应的离子方程式为 _。【答案】 Al2 32 32 33+ Cu2+2+Ob 2Al+Fe O2Fe + Al OCu+2Fe+2Fe【解析】【分析】A 、 C、 E 是常见的金属单质，反应可用于焊接铁轨，B 是赤铁矿的主要成分，则A 为Al 、 B 为Fe2O3， C 为Fe， D 为Al 2O3 ，E 是紫红色的金属单质，则E 为Cu， F 的溶液中加入KSCN溶液变红，F 为铁盐，可以由Fe与氯气反应得到，反应为Cu+2Fe3+=Cu 2+2Fe2+ 。【详解】(1) 根据分析， D 的化学式是： Al 2O3；(2) 反应 CF 是 Fe 转化为 Fe3+， Fe 与盐酸、 CuSO4
7、 溶液生成 Fe2+ ， Fe与氯气反应生成FeCl3，故答案选b；(3) 反应的化学方程式为：2Al+Fe2O32Fe + Al2O3；(4) 反应的离子方程式为：Cu+2Fe3+=Cu 2+2Fe2+。3 工业制取皮革加工中的鞣化剂硝酸铝，是用铝灰与烧碱、硝酸反应制得的。铝灰是铝、氧化铝和氧化铁的混合物。产品硝酸铝晶体为Al( NO3) 3 nH2O。已知偏铝酸盐能与一般的酸反应，如： NaAlO2+HNO3+H2ONaNO3+Al( OH) 3 生产流程如图：完成下列填空：（1）用氢氧化钠固体配制30%的氢氧化钠溶液，除烧杯、玻璃棒外还需（选填编号）_。A.B.C.D.说出流程中产生的滤
8、渣的一种用途是_。制作一个过滤器需要_。流程中操作x 的名称是 _ 。（2）反应加入的硝酸必须适量，原因是_。反应加入的硝酸要稍过量，原因是_。（3）从反应所得的溶液制成产品的步骤依次为减压蒸发，_，过滤，_，低温烘干。（4）为测定所得的产品的纯度，质检人员称取产品Wg，溶于水配成500mL溶液，从中取出 25. 00mL，加入过量已知浓度的氨水充分反应后，剩余的氨水用已知浓度的盐酸溶液进行测定。通过计算便可得出产品的纯度。上述过程属于定量实验。其中除配制一定物质的量浓度的溶液外，还有一个是_，该实验过程中要进行多次读数，读数的方法是读出与_的刻度值。任意写出一个该测定过程中所涉及的化学反应的
9、离子方程式：_。【答案】B作颜料（或炼铁）漏斗和滤纸过滤硝酸不足或过量，都会使铝元素损耗，而浪费原料、降低产量稍过量的硝酸可抑制硝酸铝水解，有利提取产品（冷却）结晶洗涤（晶体）（酸碱）中和滴定滴定管内壁上白底蓝线的粗细交界处相平Al3 +3NH3?H2O Al( OH) 3+3NH4+或 NH3?H2O+H+NH4+H2O【解析】【分析】铝灰用氢氧化钠溶液溶解，铝、氧化铝反应生成偏铝酸钠，氧化铁不反应，过滤后形成滤渣，滤液中含有偏铝酸钠和未反应的NaOH，加入硝酸中和未反应的氢氧化钠，并将偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀，再过滤分离，氢氧化铝沉淀再用硝酸溶解，得到硝酸铝溶液，经过一系列操作得到硝酸铝
10、晶体，结合溶液的配制和物质的性质分析解答。【详解】( 1) 用氢氧化钠固体配制30%的氢氧化钠溶液，需要用天平称量氢氧化钠，用量筒量取水的体积，在烧杯中溶解，并用玻璃棒搅拌，因此除烧杯、玻璃棒外还需要的仪器是量筒；流程中产生的滤渣是氧化铁，可以用作红色颜料，也可以用于炼铁；制作一个过滤器需要漏斗和滤纸；根据图示，流程中操作x 是分离溶液和沉淀，为过滤，故答案为：B；作颜料( 或炼铁) ；漏斗和滤纸；过滤；( 2) 硝酸属于强酸，可以溶解氢氧化铝沉淀，导致Al 元素损失，因此反应加入的硝酸必须适量；反应加入的硝酸要稍过量，因为硝酸铝会水解，稍过量的硝酸可抑制硝酸铝水解，有利提取产品，故答案为：硝
11、酸不足或过量，都会使铝元素损耗，而浪费原料、降低产量；稍过量的硝酸可抑制硝酸铝水解，有利提取产品；( 3) 从反应所得溶液中得到硝酸铝晶体的步骤依次是：减压蒸发、冷却结晶、过滤、洗涤、低温烘干，故答案为：冷却结晶；洗涤；( 4) 常见的定量实验包括配制一定物质的量浓度的溶液外，还有一个是( 酸碱 ) 中和滴定；中和滴定实验过程中要进行多次读数，读数的方法是读出与滴定管内壁上白底蓝线的粗细交界处相平的刻度值，故答案为：( 酸碱 ) 中和滴定；滴定管内壁上白底蓝线的粗细交界处相平；称取产品Wg，溶于水配成500mL 溶液，从中取出25. 00mL，加入过量已知浓度的氨水，硝酸铝与氨水反应生成氢氧化铝沉淀和硝酸铵，充分反应后，剩余的氨水用已知浓度的盐酸溶液进行测定，氨水与盐酸反应生成氯化铵和水，测定过程中所涉及的化学反应的离子方程式有Al3+3NH3?H2O=Al( OH) 3+3NH4+、 NH3?H2O+H+=NH4+H2O，故答案为：3+3NH323+NH32+H2+4或NH4+AlH O Al OH3NHH O+H=O
