2020-2021杭州高考化学铝及其化合物推断题培优易错难题练习(含答案)

1、2020-2021 杭州高考化学铝及其化合物推断题培优 易错 难题练习 ( 含答案 )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。.工艺流程如图（只有固体A 和 F 为纯净物）：.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_，

2、F_；（ 2）步骤 B 生成 C 的离子方程式： _；（3）要使固体D 杂质尽量少，步聚调节溶液的pH 合理的是 _；A12.413B 10.8C 3.75.2（ 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

3、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 是稀硫酸或稀盐酸；固体F 为氢氧化铝，Al(OH)3；(2)步骤 B 生成 C的反应是铝离子和过量氢氧根离子反应生成偏

4、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-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 将铁、铝的混合物进行如下实验：(1)操作 X

5、的名称是 _。(2)气体 A 是 _(填化学式 )。(3)A 与 Cl 混合光照可能发生爆炸，A 在该反应中作 _(填“氧化剂 ”或 “还原剂 ”)。2外还有 _(填离子符号，下同)，溶液 D 中存在的金属离(4)溶液 B 中的阴离子除 OH子为 _。(5)加入足量 NaOH 溶液时发生反应的离子方程式为_；加入稀盐酸发生反应的离子方程式为 _。(6)向溶液 D 中加入 NaOH 溶液，观察到产生的白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，请写出沉淀转化的化学方程式：_。【答案】过滤H22-2 2H2-2 还原剂Fe2Al2OH23H2=FeAlOO=2AlO Fe2HH24Fe(OH)2

6、O2 2H2O=4Fe(OH)3【解析】【分析】金属混合物中Fe 与 NaOH 溶液不反应，而Al 可以与 NaOH 溶液反应产生NaAlO2、H2，NaAlO2 易溶于水，所以气体A 是 H2，溶液 B 是 NaAlO2 与 NaOH 的混合溶液，固体C是Fe， Fe 是比较活泼的金属，与HCl 发生置换反应产生FeCl2 和氢气，因此溶液D 为 FeCl2，据此分析解答。【详解】(1)操作 X 的名称是分离难溶性的固体与可溶性液体混合物的方法，名称是过滤，故答案为：过滤；(2)根据上述分析可知，金属混合物中Fe 与 NaOH 溶液不反应，而Al 可以与 NaOH 溶液反应产生 NaAlO2

7、、 H2， NaAlO2 易溶于水，所以气体A 是 H2，故答案为：H2；(3)A 是 H2， H2 和 Cl2 的混合气体光照会发生爆炸，反应生成HCl，在该反应中，氢元素的化合价升高，失去电子，被氧化，所以H2 作还原剂，故答案为：还原剂；(4)溶液 B 是反应产生的NaAlO2 与过量的NaOH 的混合溶液，所以溶液B 中阴离子除OH-外还有 AlO2-，铁可以和盐酸反应生成FeCl2 和 H2，溶液 D 中含有的金属离子为Fe2+，故答案为： AlO2 -； Fe2+；(5)加入足量 NaOH 溶液时， Al 与 NaOH 溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式为 2Al+2OH

8、-+2H2O=2AlO2-+3H2，加入稀盐酸， Fe 与稀盐酸反应生成氢气和氯化亚铁，发生反应的离子方程式为 Fe+2H+=Fe2+H2，故答案为 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2； Fe+2H+=Fe2+H2 ；(6)溶液 D 为 FeCl2，向溶液D 加入 NaOH 溶液，观察到产生的白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，其中沉淀转化的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故答案为 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。【点睛】本题考查金属铁以及金属铝的化学性质。注意知识的积累是解题的关键，HCl 的氧化性比较弱，只能把 Fe

9、 氧化为 Fe2+， Cl2 、H2O2 具有强氧化性，可以把 Fe 氧化为 Fe3+； Al 既可以与酸反应产生氢气，也可以与强碱溶液反应反应氢气，等物质的量的铝与足量的酸、碱反应产生氢气的物质的量相等。3 某无色稀溶液X 中，可能含有下表所列离子中的某几种。阴离子CO32-、 SiO32-、 AlO2-、 Cl阳离子Al3 、 Fe3 、Mg 2 、 NH4+、 Na现取该溶液适量，向其中加入某试剂 Y，产生沉淀的物质的量 (n)与加入试剂体积 (V)的关系如图所示。(1)若 Y 是盐酸，则oa 段转化为沉淀的离子(指来源于X 溶液的，下同)是_ ， ab 段发生反应的离子是_， bc 段

10、发生反应的离子方程式为 _ 。(2)若 Y 是 NaOH 溶液，则 X 中一定含有的阳离子是_， ab 段反应的离子方程式为_ 。【答案】 SiO32-、 AlO2CO3 3H2O Al3NH4-2-Al(OH)3 3H =Al3、 Mg 2 、 NH4+ OH=NH3H2O【解析】【分析】溶液无色说明溶液中不含3离子；Fe（ 1）若 Y 是盐酸， oa 段产生的沉淀可能为 Al(OH)3 或 H2SiO3； ab 段的特点为消耗盐酸，但沉淀量不变，确定含 CO32 ；（2）若 Y 为 NaOH，根据沉淀量的变化确定一定含有Al3+、 Mg 2+、 NH4+。【详解】溶液无色说明溶液中不含Fe

11、3离子；（1）若 Y 是盐酸， oa 段产生的沉淀可能为Al(OH)3 或 H2SiO3； ab 段的特点为消耗盐酸，但沉淀量不变，确定含CO 2 ； bc 段沉淀部分溶液，确定为Al(OH)3和 H2SiO3，所以 oa 段转3化为沉淀的离子是AlO2-、 SiO32-； ab 段发生反应的离子是CO32 2H =H2O CO2，发生反应的离子是CO32- ；bc 段发生反应的离子方程式为Al(OH)3+3+2O；+3H =Al +3H（2）若 Y 为 NaOH，根据沉淀量的变化确定一定含有Al3+、 Mg 2+、 NH4+，结合图像 bc 段发生反应 :Al(OH)2H3 3OH=Al(O

12、H)3、 Mg2 2OH3 OH =AlO22 O； oa 段发生反应： Al=Mg(OH)2；ab 段发生反应NH4+ +OH-=NH3H2O。【点睛】本题主要是考查离子推断、离子方程式的书写。明确常见离子的性质、依据图像分析反应的原理是答题的关键，题目难度较大。关于图像的答题需要注意以下几点：看面：弄清纵、横坐标的含义。看线：弄清线的变化趋势，每条线都代表着一定的化学反应过程。看点：弄清曲线上拐点的含义，如与坐标轴的交点、曲线的交点、折点、最高点与最低点等。曲线的拐点代表着一个反应过程的结束和开始。4 有关物质的转化关系如下图所示 ( 部分生成物与反应条件已略去 ) 。 B、 D、 H 是

13、气体，是单质， D 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝； C、 G 是生活中的常见金属，工业上用反应B制备C； K、 F是固体，其中F 是一种红色涂料的主要成分。（ 1） K 的化学式为 _； D 的电子式为 _。（ 2）写出反应的离子方程式：_。（ 3）写出反应的化学方程式，并用单线桥标出电子转移的方向和数目：_ 。（4）物质 J 常用作催化剂，媒染剂，放射性物质吸附剂。从J 的溶液得到J的晶体的操作依次为 _、冰水洗涤、减压烘干。冰水洗涤的目的_。（5）反应常通过微热来加快反应的速率，加热时温度不能过高的原因是_。【答案】 Fe( OH) 33NO2 H2O 2H+ 2NO3- NO蒸发（加热）浓

14、缩、冷却结晶、过滤减少晶体的溶解损耗硝酸在较高温度下( 易挥发 ) 易分解【解析】【分析】D 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝， D 是氨气； C、 G 是生活中的常见金属， F 是一种红色涂料的主要成分， F 是 Fe2O3， C 的 Al、G 是 Fe、A 是 Al2O3；电解熔融氧化铝生成铝和氧气，B是O2、E是NO、H是NO2 I是HNO3J是Fe NO33、；铁和硝酸反应生成硝酸铁，() ，Fe( NO )3和氨水反应生成氢氧化铁，K 是 Fe( OH) ； Fe( OH)3加热分解为氧化铁。据此解33答。【详解】1）根据以上分析，K是氢氧化铁，化学式为Fe OH 3D是氨气为共价化合物，

15、氨气的（( ) ；电子式为。（2）反应是二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，反应的离子方程式是3NO2 H2O 2H+ 2NO3- NO。（3）反应是铁和硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮、水，反应的化学方程式是Fe+4HNO3=Fe( NO3) 3 NO 2H2O，铁元素化合价由 0 升高为 +3，氮元素化合价由 +5 降低为 +2，用单线桥标出电子转移的方向和数目为。（ 4）从硝酸铁的溶液得到硝酸铁的晶体的操作依次为蒸发（加热）浓缩、冷却结晶、过滤、冰水洗涤、减压烘干。温度越低硝酸铁溶解度越小，冰水洗涤的目的是减少晶体的溶解损耗。（5）反应常通过微热来加快反应的速率，硝酸在较高温度下( 易挥发)

16、 易分解，所以加热时温度不能过高。【点睛】本题考查无机物的推断，侧重考查学生的分析能力以及元素化合物知识的综合理解和运用， D 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，为解答该题的关键，注意把握物质的特征性质。5 短周期主族元素A、B、 C、 D、 E、G 的原子序数依次增大，在元素周期表中A 的原子半径最小（稀有气体元素除外），B 与C 相邻且C 的最外层电子数是次外层的3 倍， C、 D 的最外层电子数之和与G 的最外层电子数相等，E 是地壳中含量最多的金属元素。回答下列问题：（1） C 在元素周期表中的位置是_；由 C 和 D 组成既含离子键又含共价键的化合物的电子式 _ 。（2）分别由 C、 D、

17、 E、G 元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序为_（用相应的离子符号表示）。（3）写出实验室中制备G 元素的单质的离子方程式_（4） E 单质能写 D 的最高价氧化物的水化物浓溶液反应放出氢气，反应的离子方程式是：_由上述六种元素中的三种组成的某种盐，是漂白液的主要成分，将该盐溶液滴入硫酸酸化的KI 淀粉溶液中，溶液变为蓝色，则反应的化学方程式为_.gggg2【答案】第二周期第 A 族 Na : O : O :NaClO2NaAl 3ggggMnO 2 4H2ClMn 2Cl 22H 2O2Al2OH2H 2 O=2AlO 2 3H 2ClO-+2I-+2H+=Cl-+I2+2H2O【解析】

18、【分析】短周期主族元素A、 B、 C、 D、 E、 G 原子序数依次增大，A 是元素周期表中原子半径最小的元素，则A 为H 元素； C 的最外层电子数是次外层的3 倍，原子只能有2 个电子层，最外层电子数为6，故C 为O 元素；B 与C 相邻，且B 的原子序数较小，故B 为N 元素；E是地壳中含量最多的金属元素，则E 为 Al； C(氧 )、D 的最外层电子数之和与G 的最外层电子数相等，则D 原子最外层电子数为1、G 原子最外层电子数为7，结合原子序数可知D为 Na、 G 为Cl。【详解】(1)C 为氧元素，在元素周期表中的位置是二周期第VIA 族； C 和 D 组成既含离子键又含共价键的化

19、合物为Na2O2，电子式为；(2)C、D、 E、 G 分别为 O、 Na、 Al、 Cl，电子层数越多离子半径越大，电子层数相同核电荷数越小半径越大，则简单离子由大到小的顺序为Cl O2NaAl 3 ；(3)实验室利用二氧化锰和浓盐酸共热制备氯气，离子方程式为：MnO 2 4H 2ClMn 2Cl 22H 2O ；(4)Al 单质可以和NaOH 溶液反应生成氢气和偏铝酸钠，离子方程式为2Al2OH2H 2O=2AlO 23H 2；漂白液的主要成分为NaClO，具有强氧化性，根据现象可知将碘离子氧化成碘单质，根据电子守恒和元素守恒可知方程式为ClO-+2I-+2H+=Cl-+I2+2H2 O。6

20、 以粉煤灰（主要含3Al2O32SiO2、 SiO2，还含有少量CaO、 Fe2O3 等物质）为原料制取Al2 O3 的流程如图：（1）当 (NH4242 32的配比 a（ a=n(NH 4 ) 2SO4 ）不同时， “焙烧 ”后所得) SO和 3Al O2SiOn(3Al 2O3 2SiO2 )产物的 X 射线衍射谱图如图所示（X 射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同）。由图可知，当a=_时， 3Al2 32O2SiO 的利用率最高。（2） “沉淀、过滤 ”所得滤渣为 Fe(OH)3 和 Al(OH)3，生成 Fe(OH)3的离子反应方程式为 _。（3）

21、“碱浸 ”加入 NaOH 发生反应的离子方程式为_。（4） “水解、过滤 ”可得到 Al(OH)3 沉淀，升高温度有利于水解的原因是_。该步骤可将加水改成通入过量的 _气体。（5）流程中，可以回收并循坏利用的物质除NH3 外，还有 _和 _。【答案】 8Fe3+ 3NH3234+- Al(OH)32- 2H2O水解为吸热3H O=Fe(OH) 3NHOH=AlO反应，升高温度有利于平衡正向进行CO24 24NaOH (NH ) SO【解析】【分析】粉煤灰、 (NH4)2SO4 进行灼烧处理，把3Al2O32SiO2 转化为 NH4Al (SO4)2，且当 (NH4)2SO4 和3Al2 32n

22、(NH 4 ) 2SO4 ）不同时各产物含量不同，如图a=8 时，体O 2SiO 的配比 a（ a=n(3Al 2 O32SiO2 )系中 NH4Al (SO4)2 含量最高，此时3Al2O32SiO2 的利用也率最高。加硫酸进行酸浸，过滤，滤液中含有Al3+、Fe3+以及其他可溶性离子，通入氨气生成沉淀Al(OH)3 和Fe(OH)3 ，滤液为(NH4)2SO4，加入氢氧化钠进行碱浸取过滤，滤渣为加水水解得到Al(OH)3 沉淀，煅烧得氧化铝。Fe(OH)3 滤液为NaOH 和NaAlO2，【详解】（ 1）根据分析，当 (NH4)2SO4 和 3Al2O32SiO2 的配比 a=8 时，体系

23、中 NH4Al (SO4)2 含量最高，此时 3Al2O32SiO2 的利用也率最高。（ 2）通入氨气 “沉淀、过滤 ”所得滤渣为 Fe(OH)3 和 Al(OH)3，生成 Fe(OH)3 离子反应方程式： Fe3+ 3NH33H2O=Fe(OH)3 3NH4+；（3）根据分析， “碱浸 ”加入 NaOH 发生反应的离子方程式为OH- Al(OH)3=AlO2- 2H2O；（4） “水解、过滤 ”可得到 Al(OH)3 沉淀，水解过程是吸热的，升高温度促进AlO2- 水解；该步骤可将加水改成通入过量的酸性气体二氧化碳（CO22- 2H23 AlOO= HCO- 3Al(OH) ）；（5）流程中

24、，滤液为(NH424NaOH ，故可以回收并循坏利用的物质除) SO ，滤液含有3外，还有424和 NaOH。NH(NH ) SO【点睛】氢氧化铝是两性氢氧化物，遇强酸强碱发生反应而溶解，不与弱酸弱碱反应。氢氧化铝的制备： 1.向氯化铝溶液中通过量氨气；2.向偏铝酸钠中通入过量的二氧化碳；3.氯化铝和偏铝酸钠发生双水解。7 碱式氯化铜 Cuxy z2（ OH） Cl mH O 是重要的农药、医药中间体，还可用作木材防腐剂、饲料添加剂等研究小组在实验室用某厂废铜渣（主要成分为Cu、 CuO，含少量Fe3 O4、 Ni、 Al2O3 ）制备碱式氯化铜的流程如下，回答下列问题：（ 1）“研磨”的目的

25、为 _。（ 2）“碱溶”的目的为 _。（3）“酸溶”时生成Fe3反应的离子方程式为_；生成的 Fe3 对 Cu 发生的氧化反应的催化原理如上图所示。N 代表的物质为_（填化学式或离子符号）。（ 4）“酸溶”时温度不能过高的理由为_。（ 5）若滤液 2 中 c（ Fe3 ） 4 10 8 mol / L， pH 4，则 Ksp Fe（ OH） 3 _。（6）为测定 Cuxyz2O 的组成，进行如下操作：取样品23. 25g，用适量酸（ OH）Cl mH溶解后配成 100mL 溶液；取10.00 mL 溶液加入足量 AgNO3溶液，生成1. 435 g 沉淀；另取 10. 00mL 溶液，用1.0

26、00 mol/ L 的 EDTA 标准液滴定Cu2 （ Cu2与 EDTA 以物质的量之比 1 1 反应），滴定至终点时消耗标准液体积为20. 00 mL。溶解样品所用酸的化学式为_；最终确定该样品的化学式为_。【答案】加快反应速率，使反应更充分将氧化铝转化为偏铝酸钠而分离除去4Fe3O4+O2+36H+=12Fe3+18H2OFe2+或 FeCl2温度过高，盐酸挥发程度增大，空气溶解度减小，导致反应速率降低，酸溶不充分4 10- 38HNO3Cu2(OH 3Cl H2O) ?【解析】【分析】由图可知，废铜渣( 主要成分Cu、 CuO，含少量Fe3O4 、 Ni、A12 O3) 研磨可增大接触

27、面积，加快反应速率，通入CO 除去 Ni 元素，加 NaOH 分离出的滤液 1 中含偏铝酸钠和NaOH，滤渣 1 含 Cu、 CuO、 Fe3O4，加盐酸、空气溶解后得到含铜离子、铁离子的溶液，调节pH，过滤分离出的滤渣2为 Fe( OH) 3，滤液 2 中加石灰乳可制备碱式氯化铜xy z23 中含氯化钙，据此分析解答。Cu ( OH) Cl ?mH O，滤液【详解】( l) “研磨”可增大反应物的接触面积，加快反应速率，使反应更充分，故答案为：加快反应速率，使反应更充分；( 2) “碱溶”的目的是将氧化铝转化为偏铝酸钠分离除去，故答案为：将氧化铝转化为偏铝酸钠分离除去；( 3) “酸溶”时生

28、成Fe3+反应的离子方程式为4Fe3O4+O2+36H+=12Fe3+18H2O；生成的 Fe3 +对Cu 发生的氧化反应的催化原理图中，Cu 失去电子，则Fe 得到电子转化为N 的化学式为2 +或 FeCl23 42+=12Fe3+18H22+或 FeCl2Fe，故答案为： 4Fe O +O +36HO； Fe；( 4) “酸溶”时温度不能过高，因为温度过高，盐酸挥发程度增大，空气的溶解度减小，会导致反应速率降低，酸溶不充分，故答案为：温度过高，盐酸挥发程度增大，空气的溶解度减小，导致反应速率降低，酸溶不充分；3+- 8mol/ L， pH=4，则 Ksp Fe( OH) 3= 410- 8

29、- 103-( 5) 若滤液 2 中 c( Fe )= 4 10(10)=4 1038410- 38，故答案为：；( 6) 后续实验需要加入AgNO3溶液，因此溶解样品所用酸为HNO3，加入足量 AgNO3 溶液可检验 Cl- ，故答案为：HNO3；n(Cl-)=1.435 g100mL0 1moln Cu2+0 02L1molL100mL02mol，143.5g / mol= .，()= ./= .10mL10mL由电荷守恒可知 n( OH- )= 2n( Cu2+)- n( Cl- )= 0. 2mol 2- 0. 1mol=0. 3mol ， m( Cl-01mol355 g mol-

30、1355 gm2+02mol64 g mol- 1128gm-.Cu)=.=.，OH)=?= .，(?()= 0. 3mol 17g/ mol =5.1g， n( H2O)=23.25g3.55g12.8g5.1g=0. 1mol ，则18g / molx y z m=n( Cu2 +) n( OH- ) n( Cl- ) n( H2O)= 2 3 1 1，即化学式为 Cu2( OH) 3Cl?H2O，故答案为： Cu2( OH) 3Cl?H2O。8 用方铅矿（主要为 PbS）和软锰矿（主要为 MnO2，还有少量 Al2O3 等杂质）制备 PbSO4 和 Mn 3O4 的工艺流程：已知 :（

31、1） PbS+MnO2 +4H+=Mn 2+Pb2+S+2H2O（ 2） PbCl2(s)+2Cl-(aq)=PbCl42- (aq) H0（1） 80 用盐酸处理两种矿石，为加快酸浸速率，还可采用的方法是_（任写一种）。（2）向酸浸液中加入饱和食盐水的目的是_ ；加入物质X 可用于调节酸浸液的pH 值，物质X 可以是 _A MnCO3BNaOHC ZnOD PbO（ 3）滤渣中含有金属杂质形成的化合物，其成分为_ （写化学式）。（ 4）向滤液 2 中通入 NH3 和 O2 发生反应，写出总反应的离子方程式：_【答案】粉碎矿石、搅拌、适当增加盐酸浓度等增大 PbCl2 的溶解度AD Al(OH

32、)36H 2 O+12NH 3 +O 2 +6Mn 2+ =2Mn 3O 4 +12NH 4+【解析】【分析】方铅矿精矿（主要成分PbS）和软锰矿（主要成分MnO2，含有 Al2O3 等杂质）中加入稀盐酸并加热至 80 ，发生的反应有： MnO2 +PbS+4HCl=MnCl2+PbCl2+S+2H2O、Al2 O3+6HCl=2AlCl3+3H2O，向酸浸溶液中加入NaCl 溶液、 X，调节溶液的pH，使 Al3+转化为沉淀，要除去Al3+需要加入能与 H+反应且不能引进新的杂质，然后过滤得到氢氧化铝沉淀和滤液，将滤液1 分离得到 PbCl2 晶体和滤液2，向滤液 2 中通入氨气、氧气，锰离

33、子被氧化生成 Mn 3O4，过滤得到Mn 3O4 和滤液，以此解答。【详解】（ 1）采取粉碎矿石或搅拌或适当增加盐酸浓度等措施均能加快酸浸速率；（ 2）由反应 PbCl2 s +2Cl - aq =PbCl24- aq 可知，向酸浸液中加入饱和食盐水，通过增大 Cl- 浓度可促进PbCl2 的溶解；加入物质X 调节溶液的pH，使 Al3+转化为沉淀，同时不引入新的杂质，结合滤液1 中含有 Mn 2+和 Pb2+，可选择 MnCO3 和 PbO 调节溶液 pH，而NaOH 和 ZnO 调节 pH 时会引进杂质离子，即答案选AD；（3）酸浸液中加入MnCO3 或 PbO 调节溶液 pH，促进溶液中

34、Al3+完全转化为Al(OH)3 沉淀，滤渣中含有金属杂质形成的化合物，其成分为Al(OH)3；8（4）滤液 2 中含有 Mn 2+，通入 NH3 和 O2 生成 Mn 3O4， Mn 元素化合价从 +2 价升高至3价， O2 中 O 元素化合价从 0价降低至 -2 价，根据化合价升降守恒、电荷守恒以及原子守恒可知发生反应的离子方程式为：6H 2O+12NH 3 +O 2 +6Mn 2+ =2Mn 3O4 +12NH 4+ 。【点睛】调节溶液的pH，常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀，调节pH 所需的物质一般应满足两点：能与 H+反应，使溶液pH 增大；不引入新杂质；例如：若要除去Cu2+中

35、混有的 Fe3+，可加入CuO、CuCO3、 Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3 等物质来调节溶液的pH，不可加入NaOH 溶液、氨水等。9 我国某地粉煤灰中主要含有Al2 3，除此之外还含有2 32 3OGa O及少量 Fe O 、 CaO、 MgO 和SiO2 等物质。已知从粉煤灰中回收铝并提取镓的工艺流程如下所示：回答下列问题：（1）焙烧前，应将粉煤灰与纯碱粉末充分混合，其原因是_；混合焙烧时，Al2O3、Ga2O3 均发生类似于SiO2 的反应，试写出Ga2O3 在此过程中发生反应的化学方程式：_。（2）滤渣的成分是 _ ；含铝混合液中除了大量A13+之外，还有 Fe3+和少量 M

36、g 2+，由混合液制取纯净AlOH 3的实验方案是_。()（3）洗脱液中往往还有少量Fe3+，需要进一步分离。若使Fe3+恰好完全沉淀 c( Fe3+) = l -l05-l时，3+-l才会开始沉淀。（已知：mol LGa浓度至少为_molLKsp Ga(OH)3=1.410-34，Ksp Fe(OH)3=4.010-38。）（4）电解过程中， Ga3+与 NaOH 溶液反应生成GaO2-， GaO2-在阴极放电，则电解方程式为_；电解过程中需要保持溶液为pH=11 以上的原因是 _。焙烧【答案】增大反应物接触面积，加快化学反应速率Ga2O3+Na2CO32NaGaO2+CO2H SiO 或

37、H SiO向混合液中加入过量NaOH，过滤，向滤液中通入足量CO ，再过滤23442-2-通电-+2H2O = 4Ga+3O2+4OH3.5 10mol/L4GaO2抑制 GaO2 水解，并阻止 H 在阴极放电降低电解效率【解析】【分析】混合焙烧时， Al2O3、 Ga2O3、 SiO2 与 Na2CO3 反应，生成可溶性盐NaAlO2 、 NaGaO2、Na SiO ， CaO、 MgO、 Fe O不发生反应；将固体溶解，MgO、 Fe O不溶于水， CaO 溶于232323水生成 Ca(OH)2，溶液中溶质为 Ca(OH)2、 NaAlO2、 NaGaO2、 Na2SiO3、 Na2CO3

38、；加入盐酸后，溶液中溶质为 FeCl3、MgCl2、CaCl2 、 AlCl3、GaCl3、 NaCl，生成的硅酸不溶，滤渣为H2SiO3 或 H4SiO4，然后将滤液进行树脂吸附，得到含铝混合液和洗脱液，然后将洗脱液中的 Fe3+除去，最终通过电解 GaO -2 制备 Ga。【详解】（1）将粉煤灰与纯碱粉末充分混合，可以增大反应物接触面积，加快化学反应速率；SiO2与 Na2CO3 固体在加热条件下能够生成Na2SiO3、CO2，因此 Ga2O3 在此过程中发生反应的化焙烧学方程式为： Ga2O3+Na2CO32NaGaO2+CO2；（2）由上述分析可知，滤渣为： H2SiO3 或 H4SiO4； Al(OH)3 为两性氢氧化物，能溶于强碱溶液，而 Fe(OH)3 、 Mg(OH)2 不溶于强碱溶液，因此可将 Al 元素转化为