2020-2021备战高考化学培优易错难题(含解析)之铝及其化合物推断题及答案

1、2020-2021 备战高考化学培优易错 难题 ( 含解析 ) 之铝及其化合物推断题及答案一、铝及其化合物1 铝、铁、硅的单质及化合物在工业生产中具有广泛应用，工业上常用某矿石(主要成分有 al2o3、 fe2o3、feo、 sio2 等 )来制备绿矾 (feso47h2o)和氧化铝，其工艺流程如图：回答下列问题：（ 1）滤渣 1 的成分是 _，举例说明滤渣 2 的用途 _。（ 2）用离子方程式表示溶液 a 加入过量铁粉的目的是 _。（ 3）写出由滤液 1 生成滤液 2 的离子方程式 _。（4）过程 1、2、 3 均涉及分离操作，所需玻璃仪器有_。（5）由溶液 b 得到绿矾的具体操作为_、过滤

2、、洗涤和干燥。（6）过程 3需要加入的试剂a 是 _，写出此过程的离子方程式_。【答案】 fe23制备硅胶，作干燥剂3+全部还原为 fe2+2-+3+2o 、 feo将 fealo +4h= al+2h o漏斗、烧杯和玻璃棒蒸发3+323+氨水 al+3nh4ho= al(oh) +3nh【解析】【分析】al2 o3 属于两性氧化物，fe2o3、 feo 都是碱性氧化物，sio2 属于酸性氧化物，因此，矿石中的 al2o3和 sio2能溶于氢氧化钠溶液，fe2 o3、 feo 溶于氢氧化钠溶液，滤渣1 的成分是fe2 o3、 feo；滤液1 中的溶质有 naalo2和 na2sio3，加入过量

3、盐酸后， alo2-转化为 al3+，32-转化为 h23的白色胶状沉淀，滤液2 的主要溶质是323siosioalcl ，滤渣 2 的成分是 h sio，可用于制备硅胶，作干燥剂；过程3 的作用是将溶液中的al3+转化为 al(oh)3 沉淀，应加入碱溶液； fe2 324 34的溶质有o 、 feo 都能溶于稀硫酸，分别得到fe (so )和 feso，溶液 a24 343+全部还原为 fe2+，溶液 b 为 feso4。fe (so )和 feso ，加入过量铁粉，将fe【详解】(1)由分析可知滤渣 1 的成分是 fe2o3、 feo；滤渣 2 的成分是 h2 sio3，可用于制备硅胶，

4、作干燥剂，故答案为： fe2o3、 feo；制备硅胶，作干燥剂；(2) fe o 、 feo 都能溶于稀硫酸，分别得到fe (so )和 feso，溶液 a 的溶质有 fe (so )和23243424 343+全部还原为 fe2+，反应的离子方程式为：2 fe3+2+，feso，加入过量铁粉，将 fe+fe=3 fe故答案为：将fe3+全部还原为 fe2+；-3+，离子方程式为： alo2-+3+(3)由滤液 1 生成滤液 2 的过程为 alo2 转化为 al+4h = al+2h2o，故答案为： alo2-+4h+= al3+2h2o；(4)过程 1、2、 3 均涉及到的分离操作是过滤，所

5、需玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒，故答案为：漏斗、烧杯和玻璃棒；(5)溶液 b 得到绿矾的具体操作为蒸发、过滤、洗涤和干燥，故答案为：蒸发；(6)过程 3 的作用是将溶液中的al3+转化为 al(oh)3 沉淀，应加入碱溶液，由于al(oh)3 能溶于强碱溶液，但不能溶于氨水，所以试剂a 是氨水，所发生反应的离子方程式为：al3+3nh3 h2o= al(oh)3 +3nh4+，故答案为：氨水；al3+3nh3 h2o= al(oh)3 +3nh4+。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

6、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

7、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 2fecl 、hcl 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

8、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

9、，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 ，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 现有

10、金属单质a、 b、 c 和气体甲、乙、丙以及物质d、 e、f、g、 h，它们之间的相互转化关系如图所示 （ 图中有些反应的生成物和反应的条件没有标出）。请根据以上信息完成下列各题：(1)写出下列物质的化学式：b_、丙 _ 。(2)写出黄绿色气体乙的一种用途_，反应过程可能观察到的实验现象是_。对应的化学方程式是_。(3)反应中的离子方程式是_。【答案】 alhcl杀菌消毒、强氧化剂、漂白白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 4fe(oh)2 +o2+2h2o=4fe(oh)3 2al+2oh- +2h2o=2alo2-+3h2【解析】【分析】金属 a 颜色反应为黄色证明a 为金属 na， n

11、a 与水反应生成气体甲为h2， d 为 naoh；金属 b 和氢氧化钠溶液反应产生h2，说明 b 为金属al，黄绿色气体乙为22cl ，气体甲是h ，h 和 cl 反应生成丙为 hcl， hcl 溶于水得到的物质e 为盐酸溶液，盐酸与金属c 反应产生22f 溶液是金属氯化物，该氯化物与cl 还可以反应产生 g，g 与 naoh 溶液反应生成红褐色2沉淀 h 为 fe(oh)3，则 g 为32fecl ，推断物质 f 为fecl ；判断 c 为 fe，以此解答该题。【详解】根据上述分析可知 a 是 na， b 是 al， c 为 fe，气体甲是 h2 ，气体乙是 cl2 ，气体丙是 hcl； d

12、 是 naoh， e 是 酸， f 是 fecl2， g 是 fecl3， h 是 fe(oh)3。(1)根据上述分析可知，物 b 是al，丙是hcl；(2)黄 色气体乙是cl2， 物 可以与水反 生hcl 和 hclo，hclo 具有 氧化性，可作氧化 ，氧化一些具有 原性的物 ，也用于 菌消毒或用于物 的漂白；(3)fecl2 与 naoh 溶液 生反 ：fecl2+2naoh=fe(oh)2 +2nacl， fe(oh)2 具有 原性，容易被溶解在溶液中的氧气氧化， 生反 ：4fe(oh)2+o2 +2h2o=4fe(oh)3，固体由白色迅速 灰 色，最后 褐色，因此可 察到的 象是白色

13、沉淀迅速 成灰 色，最 成 褐色；(4)反 是 al 与 naoh 溶液 生反 生22，反 的离子方程式 ：2al+2oh-naalo和 h22-2+2h o=2alo +3h 。【点睛】本 是无机物推断，物 的 色及 化关系中特殊反 是物 推断的突破口，再 合 化关系推断，需要学生熟 掌握元素化合物知 ， 培养了学生的分析能力及 推理能力。4a、 b、 c、 d、 e、 f、 g、 h 八种短周期主族元素，原子序数依次增大。a、 f 的最外 子数分 等于各自的 子 数，其中a 的 在常温下 气体。c 与 b、h 在元素周期表中 于相 位置， 三种元素原子的最外 子数之和 17。 d 与 f

14、同周期。 g 的 常用作半 体材料。 回答：(1)c 和 h 分 与 a 形成的 化合物沸点 高的是_(填化学式 )，理由是_ 。(2)c、e 形成的 离子半径大小：r(c)_r(e)(填 、 h+h oal +3oh3sio +6c+2n2si n +6co234【解析】【分析】a、 b、 c、 d、e、 f、 g、h 八种短周期主族元素，原子序数依次增大。子数分 等于各自的 子 数，其中a 的 在常温下 气体， a 为a、 f 的最外 h；g 的 常用作半 体材料， g 为 si， 合原子序数可知置， 三种元素原子的最外 子数之和 f 为 al； c与 b、 h 在元素周期表中 于相 位1

15、7， 173=52， b 为 n、 c 为 o、 h 为 s， d 与f 同周期，位于第三周期，d 为 na、 e 为 mg，以此来解答。【 解】由上述分析可知，a 为 h、 b 为 n、c 为 o、 d 为 na、 e 为 mg 、 f 为 al、g 为 si、 h 为 s。(1)c 和 h 分 与a 形成的 化合物分 是h2o、 h2s，其中沸点 高的是h2 o，原因是h2o 分子 存在 ，增加了分子之 的吸引力；(2)o2-、 mg 2+核外电子排布相同。具有相同电子排布的离子中，原子序数大的离子半径小，则 c、e 形成的简单离子半径大小： r (c)r(e)；(3)f 最高价氧化物对应

16、的水化物al(oh)3 是两性氢氧化物，在水溶液中存在酸式电离和碱式电离，电离方程式为h+alo2-+h2oal(oh)3al3+3oh-；(4)将 g 的氧化物与b 的单质在1400条件下和足量的碳反应，其化学反应方程式为3sio2+6c+2n2si3n4+6co。【点睛】本题考查元素及化合物的推断及物质性质的方程式表示。把握原子结构、元素的位置、质子数关系来推断元素为解答的关键，注意元素化合物知识的应用，题目侧重考查学生的分析与应用能力。5 实验室中有 6 瓶失去标签的白色固体：纯碱、氢氧化镁、氯化钡、硫酸铝、硫酸氢钠、氯化钾。除蒸馏水、试管和胶头滴管外，无其他任何试剂和仪器。某学生通过以

17、下实验步骤即可鉴别它们。请填写下列空白：(1) 各取适量固体于 6 支试管中，分别加入适量蒸馏水，有一支试管中的现象和其他5 支明显不同，此试管中的现象是_ ，据此现象鉴别出的一种物质是_。(2) 分别将所剩 5 种溶液依次编号为 a、b、 c、 d、 e，然后进行两两混合。观察到c 没有出现任何现象； d 分别和 a、 b、e 混合时均产生了白色沉淀；b 和 e 混合时既有白色沉淀产生，又有无色气体放出。据此可推断出：a、 c、 d三种物质的化学式依次是 _。b、 e 两者中有一种可与a 反应，它与足量 a 反应的离子方程式为 _ 。在两两混合时，能最终确定b、 e 成分的实验现象及结论是_

18、 。(3) 上述物质溶于水抑制水的电离，且溶液显酸性的物质的化学式为_，其溶液显酸性的原因是 _ 。【答案】白色固体不溶于水2-=h2o co2b、 e 两溶mg(oh)2nahso4、kcl 、 bacl2co32h2-，液，与 a 溶液混合时产生气体的是纯碱，否则是硫酸铝nahsonahso=na h so444所产生的h 抑制水的电离【分析】(1) 只有氢氧化镁不溶于水；(2) 剩余 5 种物质中 ,kcl 与其它 4 种物质均不反应，氯化钡与纯碱、硫酸铝、硫酸氢钠均反应生成白色沉淀，纯碱与硫酸铝发生相互促进水解反应生成沉淀和气体；(3) 只有硫酸氢钠电离显酸性，抑制水的电离。【详解】(

19、1) 各取适量固体于6 支试管中，分别加入适量蒸馏水，有一支试管中的现象和其他5 支明显不同，此支试管中的现象是物质难溶于水，据此现象鉴别出的一种物质是mg(oh)2，因此，本题正确答案是：白色固体不溶于水；mg(oh)2；(2) 将所剩 5 种溶液依次编号为a 、 b、 c、 d、 e，然后进行两两混合。观察到c 没有出现任何现象，可以知道c 为 kcl ； d 分别和 a 、 b、 e 混合时均产生了白色沉淀，可以知道d为 bacl 2； b 和 e 混合时既有白色沉淀产生，又有无色气体放出，b、 e 为纯碱、硫酸铝中的一种，则 a 为 nahso。4a、c、d三种物质的化学式依次是42n

20、ahso、 kcl、 bacl ，因此，本题正确答案是：nahso、 kcl 、 bacl；42b 、e 两者中有一种可与a 反应，纯碱与氢离子反应，则它与足量a 反应的离子方程式为 co32- 2h =h2oco2，因此，本题正确答案是：2-co3 2h =h2o co2；确定 b、 e 成分的实验现象及结论是与a 混合时产生气体的是纯碱，否则是硫酸铝，因此，本题正确答案是：b、e 两溶液，与a 溶液混合时产生气体的是纯碱，否则是硫酸铝；4，其溶液显酸性的原因是(3) 溶于水抑制水的电离的物质的化学式为nahso4=nanahso2-，所产生的抑制水的电离，h soh4因此，本题正确答案是：

21、2-，所产生的抑制水的电离。nahso4； nahso4=na h so4h6 某小组同学用一种铝铁合金为原料，模拟相关的工业生产，反应过程如图所示（部分产物和条件已略去），请回答：（1）铁铝合金是一种高电磁性能合金，下列有关推测可能正确的是_（填序号）a铁铝合金可由铁和铝熔融混合制成b铁铝合金的熔点高于铝和铁c铁铝合金硬度高于纯铝（ 2）反应中铝元素发生反应的离子方程式为_。（ 3）反应的化学方程式为 _ 。（ 4）反应发生时观察到的现象是 _ ，用化学方程式表示颜色变化的原因 _ 。（ 5）反应中的 co2 不宜换成 hcl，原因是 _ 。（ 6）请举出固体 a 一种用途 _。3+222【

22、答案】 ac al2+2ho先产生白色沉+4oh =alo2al+2naoh+2ho=2naalo +3h淀，之后迅速变成灰绿色最后变为红褐色4fe(oh)2 223过量的氯化氢会+o +2h o=4fe(oh)使生成的氢氧化铝溶解做红色油漆和涂料【解析】【分析】分析流程可知，中的反应有硫酸与氢氧化钠酸碱中和，硫酸铝与过量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，硫酸亚铁在空气中与氢氧化钠反应生成氢氧化铁；中二氧化碳能与偏铝酸钠发生反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠；固体a 为氧化铁，固体b 为氧化铝；中铝单质能与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠；中硫酸亚铁在空气中与氢氧化钠反应生成氢氧化铁。【详解】（1） a铁铝合金可由铁

23、和铝熔融混合制成具有特征性质的混合物，故a 正确；b合金熔点低于各成分，则铁铝合金的熔点低于铝和铁，故b 错误；c合金硬度高于各成分，则铁铝合金硬度高于纯铝，故c 正确；综上所述，故答案为：ac；（2） 中硫酸铝与过量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，其反应的离子方程式为al3+4oh223+22o；=alo +2h o，故答案为：al +4oh=alo +2h（3） 中铝单质能与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，其反应的化学方程式为2al+2naoh+2h2o=2naalo2+3h2 ，故答案为： 2al+2naoh+2h2o=2naalo2+3h2；（4） 中硫酸亚铁在空气中与氢氧化钠反应生成氢氧化铁，现

24、象是先产生白色沉淀，之后迅速变成灰绿色最后变为红褐色，其反应的化学方程式为4fe(oh)2+o2+2h2o=4fe(oh)3，故答案为：先产生白色沉淀，之后迅速变成灰绿色最后变为红褐色；4fe(oh)2+o2+2h2o=4fe(oh)3；（ 5） 中二氧化碳能与偏铝酸钠发生反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠，若将二氧化碳换成氯化氢，则生成的氢氧化铝会继续与过量的盐酸发生反应而溶解，故答案为：过量的氯化氢会使生成的氢氧化铝溶解；（ 6）固体 a 为红棕色的氧化铁，可以用来做红色油漆和涂料，故答案为：做红色油漆和涂料。7 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

25、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：naalo23233+hno +h onano +al( oh)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 50

26、0ml 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3+3nh3234+nh32+ nh4+ h2al+h

27、 oal oh3nh或?h o h+o?( ) +【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；

28、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

29、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+3nh3h2o al oh 3+nh+nh+h+3nh4 、3h2o h =4+ 2o，故答案为：?= () +?+3 +3nh

30、+或 nh+=nh+h2o。al3?h2o=al( oh) 3+3nh43?h2o+h48 某工厂废金属屑的主要成分为cu fe和al，此外还含有少量al2 32 3、o和 fe o ，为探索工业废料的再利用，某化学兴趣小组设计了如下实验流程，用该工厂的金属废料制取氯化铝、绿矾晶体 (feso47h2o)和胆矾晶体。完成下列填空：（ 1）写出步骤反应的离子方程式：_。（ 2）试剂 x 是 _，溶液 d 是 _。（ 3）在步骤中，用如图装置制取co2 并通入溶液 a 中。一段时间后，仍观察不到烧杯中产生白色沉淀。为了固体c 的生成，在药品和装置上可采取的改进措施是_。（4）溶液 e 中加入 ks

31、cn溶液无明显现象，表明滤液中不存在fe3+，用离子方程式解释其可能的原因： _。（5）将固体 f 继续加入热的稀硫酸，同时不断鼓入空气，固体溶解得cuso4 溶液，写出反应的化学方程式： _。【答案】 2al+2h 2o+2oh - =2alo 2- +3h 2、 al 2o3 +2oh - =2alo 2- +h 2 o稀硫酸nahco3 溶液 浓盐酸改为稀盐酸；在装置a 和装置 b 之间增加一个盛有饱和nahco3 溶液的洗气瓶，以除去装置a 中挥发出的 hcl3+2+3+2+2+2fe +fe=3fe 、 2fe +cu=2fe +cu2cu+o2 +2h2so4 = 2cuso4 +

32、2h2o【解析】【分析】fe、 cu、 fe2o3 都不与 naoh 溶液反应， al 和 al2o3 可与 naoh 溶液反应，用含有al、 fe、cu 和 al o 和 fe o的废金属屑制取alcl 、绿矾晶体 (feso?7h2o)和胆矾晶体流程为：合金232334中 al、 al2o3 与 naoh 反应，所得滤液a 为 naalo2 溶液，经途径 与足量二氧化碳发生反应： alo 2- +co2 +2h2 o=al oh 3+hco3- ，反应可生成al(oh)3 固体 c，生成的al(oh)3 再和盐酸反应生成 alcl3，得到的 alcl3 较纯净；溶液d 为 nahco3 溶

33、液；滤渣 b 为fe 和 cu 的化合物，加入足量稀硫酸，得到的滤液e 为 feso ，经蒸发浓缩、冷却结晶可得4到绿矾，滤渣 f 为 cu，可用于制备胆矾，据此分析解答。【详解】（1）铝、氧化铝与氢氧化钠反应，所得滤液a 为 naalo2 溶液，反应的离子方程式为：2al+2h 2o+2oh - =2alo 2- +3h 2、 al 2o3 +2oh - =2alo 2- +h 2o ；（2）金属铁和金属铜不与氢氧化钠溶液反应，金属铜和稀硫酸之间不反应，但是金属铁可以和稀硫酸之间反应生成硫酸亚铁和氢气，进而制得绿矾晶体，所以试剂x 为稀硫酸；溶液 d 为 nahco3 溶液；（3）进行步骤

34、时，该小组用如图所示装置及试剂将制得的co2 气体通入溶液a 中，一段时间后，观察到烧杯中产生的白色沉淀逐渐减少，其原因是二氧化碳气体中含有从盐酸中挥发出的 hcl 气体，氯化氢在水中溶解了部分沉淀，发生的反应为：al(oh)3+3h+=al3+3h2o，为了避免固体c减少，可在制取二氧化碳的收集装置中增加一个洗去 hcl 的装置，二氧化碳在饱和nahco3中不溶，氯化氢和3nahco 反应生成二氧化碳气体，所以可降低盐酸浓度；在装置i 和 之间增加一个盛有饱和nahco3溶液的洗气瓶，除去二氧化碳中的氯化氢；（4）溶液 e 中加入 kscn溶液无明显现象，表明滤液中不存在fe3+，原因是 f

35、e3+被 fe、 cu2+3+2+还原生成 fe ，所以加入 kscn溶液没有明显现象，故答案为：2fe +fe=3fe 、2fe3+cu=2fe2+cu2+；（5）用固体 f 继续加入热的稀h2so4，同时不断鼓入空气，固体溶解得cuso4 溶液，说明在加热条件下，cu、氧气和稀硫酸发生氧化还原反应生成硫酸铜和水，反应的化学方程式为： 2cu+o2 +2h 2so4 = 2cuso4 +2h2 o 。9 铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为al2o3，含 sio2 和 fe2o3 等杂质 )为原料制备铝的一种工艺流程如图：注： sio2 在 “碱溶 ”时转化为铝硅酸钠沉淀。(1)al 的

36、原子结构示意图为_； al 与 naoh 溶液反应的离子方程式为_。(2)碱“溶 ”时生成偏铝酸钠的离子方程式为 _。(3)电“解 ”是电解熔融 al2o3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是_。(4) 电“解 ”是电解na2co3 溶液，原理如图所示。阳极的电极反应式为_，阴极产生的物质a 的化学式为_。【答案】2al+2h2o+2oh-=2alo2-+3h2al2o3+2oh-=2alo2-+h2o石墨电极被阳极上产生的氧气氧化4co32-+2h2o-4e-=4hco3-+o2h2【解析】【分析】以铝土矿（主要成分为 al2o3 ，含 sio2 和 fe2o3 等杂质）为原料制备铝，由流

37、程可知，加 naoh 溶解时 fe2 o3 不反应，由信息可知 sio2 在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀，过滤得到的滤渣为fe233alo 、铝硅酸钠，碳酸氢钠与偏铝酸钠反应生成al（ oh） ，过滤 ii 得到（oh）3，灼烧生成氧化铝，电解i 为电解氧化铝生成al 和氧气，电解ii 为电解 na23溶co液，结合图可知，阳极上碳酸根离子失去电子生成碳酸氢根离子和氧气，阴极上氢离子得到电子生成氢气；据以上分析解答。【详解】(1) a1 原子的核电荷数为13，原子结构示意图为； a1 与 naoh 溶液反应的离子方程式为： 2al+2h2-2-2o+2oh =2alo+3h ；(2) “碱溶”

38、时氧化铝与碱反应生成偏铝酸钠，离子方程式为：al2 3-2-2o +2oh =2alo +h o；(3) “电解 ”是电解熔融 al2o3 得到氧气和铝；电解过程中作阳极的石墨易消耗，是因为阳极生成的氧气与阳极材料碳反应，不断被消耗；(4) 由图可知，阳极区水失去电子生成氧气，剩余的氢离子结合碳酸根生成碳酸氢根，电极方程式为 4co3 2-+2h2o-4e- 4hco3-+o2，阴极上氢离子得到电子生成氢气，则阴极产生的物质 a 的化学式为 h2。10 明矾 kai(so ) ?12ho是一种重要的化工产品，在生产、生活中都有广泛的用途。4 2某工厂计划利用炼铝厂的废料铝灰 (含 al、 a12o3、少量 sio2 和 feo?xfe2 o3)为原料生产明矾产品，设计的生产工艺流程如下：己知： k sp fe(oh)3 =1.0 10 36请回答下列问题：(1)检验滤液 a 中是否存在fe2+，可用 k3fe(cn)6溶液，请写出其检验的离子反应方程式_。(2)沉淀器中加入kmno4 溶液的作用是_；有人认为该生产流程较为复杂，可以用_溶液(填化学式 )代替 kmno4 溶液而使操作和操作过程得到优化。(3)操作是 _、 _(填操作名称 )、过滤、洗涤；在洗涤晶体时采用的洗涤剂最合适的是_(填正确答案标号)。a 稀硫酸b蒸馏水c 70%酒精(4)