2020-2021培优铝及其化合物推断题辅导专题训练附答案.docx

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1、2020-2021培优铝及其化合物推断题辅导专题训练附答案一、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pH2.310.44.0完全沉淀时的pH3.712.45.2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

2、体D杂质尽量少，步聚②调节溶液的pH合理的是__；A．12.4~13B．10.8C．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)3Al3++4OH-=AlO2-+2H2OBHCO3-、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

3、】【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

4、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-42-(或SO)；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。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6.72LH2(已折算成标准状况)，甲与

5、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+H

6、2O）。【答案】AlH3AlH3＋3H2OAlOH33H2Mg3N22NH3＋＝(）↓＋↑3CuO3Cu＋N＋3HO将固体溶于稀硫酸中，如果溶液变蓝，说明产物中含有CuO，222反之则无Cu2O【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6.72L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Al(OH）3，则金属单质是铝，因此甲是AlH3。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，丙在标准状况下的密度为1.25－g·L1，则丙的相对分子质量是1.25×22.4＝28，

7、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AlH3＋3H2O＝Al(OH）3↓＋3H2↑。（3）氮气与金属镁反应的产物是Mg3N2。（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＋＋3CuO3Cu＋