2020-2021 高考化学铝及其化合物推断题( 大题培优易错 难题 ) 及答案解析一、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(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 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 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；根据氯化铝在在的最高温度为100 ，油浴的温度大于100，且受热均匀；181 升华；根据水浴(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；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 Cl23、 HCl、 AlCl；(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：2-Cl +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。3 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（ FeSO 7H O），设计流程如图：42（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 FeSO 7H O 产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解，经过、42_、 _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SiO2Fe+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、Al ( SO )；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243Al( OH)和溶液 2，从溶液 2 中能得到 FeSO?7H O 晶体，说明溶液 2 中溶质为 FeSO ，则 X34243+2+X 为 Fe，加入试剂X 发生的具有还原性，能将 Fe还原为 Fe ，且不能引进新的杂质，则离子反应有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。4 阅读下面信息，推断元素，按要求回答问题：信息问题短周期元素X、 Y、 Z、 W，原子序数依次（ 1） X 一定不是 _增大，最外层电子数均不少于最内层电子A 氢B 碳数，且四种元素组成的单质常温下均为固D 硫体。