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1、2020-2021 【化学】培优易错试卷铝及其化合物推断题辅导专题训练含详细答案一、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
2、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 Na3 6高温、2 32 32AlF 降低氧化铝熔融所需的温度2Al Fe O2Al O 2FeClHCl 和 AlCl3 NaClCl2 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
3、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
4、入冰晶石；高温(2)氧化铁和铝在高温的条件下生成氧化铝和铁：2Al Fe2O32Al2 O3 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
5、 ，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，比如用铝土矿化铁 )制取铝的过程如图：(成分为氧化铝、氧请回答下列问题：（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
6、 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】 Al2 3222 3作颜料（或炼铁）过滤漏斗、O +2NaOH 2NaAlO +H OFe O 红棕色玻璃棒 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Al23-2-O +
7、2OH 2AlO+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CO-2-、 2OH-2-+H2O，2，发生反应 2AlO2 +CO2+3H2O=2Al(OH)3 +CO3+CO2=CO3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 Al2 O3，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
8、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+2NaOH2NaAlO2+H2 O；(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、操作和操作都是过滤操作，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
9、 CO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2述分析，操作所得的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。3A-J 分别表示中学化学中常见的一
10、种物质，它们之间相互关系如图所示(部分反应物、生成物没有列出 )，且已知 G 为主族元素的固态氧化物，A、 B、 C、 D、 E、 F 六种物质中均含同一种元素。请填写下列空白：(1)A、 B、C、 D、 E、F 六种物质中所含同一种元素在周期表中位置_(2)写出检验 D 溶液中阳离子的方法_。(3)写出反应的离子方程式_。(4)若向气体 K 的水溶液中加入盐酸，使其恰好完全反应，所得溶液的pH_7(填“ 、”“ c(SO) c(H )c(OH )【解析】【分析】G 为主族元素的固态氧化物，在电解条件下生成I 和 H，能与 NaOH 溶液反应，说明G 为Al O ，与 NaOH 反应生成 Na
11、AlO ，而 I 也能与 NaOH 反应生成 NaAlO ，则 I 为 Al， H 为2322O2， C 和碱、 D 和气体 K 反应生成 E、 F，则说明 E、 F 都为氢氧化物， E 能转化为 F，应为 Fe(OH)2 Fe(OH)3 的转化，所以 E 为 Fe（ OH） 2 ，F 为 Fe(OH)3，则 C 为 FeCl2， D 为 FeCl3 ，K为 NH33 4A，即 Fe，结合对应单质、化合，B 为 Fe O ，与 Al 在高温条件下发生铝热反应生成物的性质解答该题。【详解】（1） A、 B、C、 D、 E、F 六种物质中都含有铁元素，在周期表中位于周期表第四周期族，（2）溶液 D 为氯化铁溶液，检验三价铁离子的存在，取少许D 溶液于试管中，滴加KSCN溶液，溶液变红色，证明D 溶液中含有 Fe3+；（3）反应是金属铝和氢氧化钠溶液的反应，Al 与 NaOH 溶液反应生成 NaAlO2 和 H2，反应的离子方程式为： 2Al+2OH - +2H 2O=2AlO 2- +3H 2；（ 4）气体 K 的水溶液为一水合氨溶液，
