高考化学专题15 化工流程中铝的化合物的转化

专题15化工流程中铝的化合物的转化

1.铝是一种轻金属，被称为金属界的“万金油”，应用范围极为广阔。含铝的化合物如氧化铝、氢氧化希等

在工业上用途十分广泛。

完成下列填空：

⑴铝是活泼金属，在干燥空气中铝的表面立即形成厚约5nm的致密氧化膜，写出除去氧化膜的一种方法

____________________(用方程式表示)。

⑵氢氧化铝是用量最大、应用最广的无机阻燃添加剂，解释氢氧化铝能做阻燃剂的原因

(用方程式说明)；写出A1(OH)3的电离方程式o

(3)明矶(KAI(SO4)2・12H2O)的水溶液呈______性(选填“酸”、“碱”或“中”)，溶液中离子浓度大小顺序为

o将明研溶液与小苏打溶液混合会产生白色沉淀和气体，请用平衡移动原理解释该

现象。________________________________________

⑷碳热还原氯化法从铝土矿中炼铝具有步骤简单、原料利用率高等优点，其原理如下：

I.A12O3(S)+AlCh(g)+3C(s)3AICl(g)+3CO(g)-1486kJ

II.3AICI(g)2AK1)+AICh(g)+140kJ

①写出反应I的化学平衡常数表达式犬=,升高温度，K(填增大、减小、不变)。

②写出反应n达到平衡状态的一个标志;

结合反应I、II进行分析，AlCb在炼铝过程中的作用可以看作。

③将Imol氧化铝与3moi焦炭的混合物加入2L反应容器中，加入2moiAICL气体，在高温下发生反应I。

若5min后气体总质量增加了27.6g,则A1C1的化学反应速率为mol/(Lmin)<>

2.将足量的CO2不断通入NaOH、Ca(OH)2、NaAKh的混合溶液中(已知NaAKh与CO2反应生成Al(OH)

3),则生成沉淀的物质的量与通入CO2的体积的关系可表示为()

A.

0

K(CO2)

3.工业上利用氧化铝基废催化剂(主要成分为AI2O3,还含有少量Pd)回收AL(SO4)3及Pd的流程如下:

(1)A12(SO4)3溶液蒸干灼烧后所得物质的化学名称是O

⑵焙烧时AhO3与(NH4)2SO4反应的化学方程式为O

水浸与中和步骤得到溶液的操作方法是。

⑶浸液Y中含Pd元素的溶质是(填化学式)。

(4)“热还原”中每生成ImolPd生成的气体的物质的量为(已知热还原得到的固体只有Pd).

(5)Pd是优良的储氢金属，其储氢原理为2Pd(s)+xH2(g)==2PdHx(s),其中x的最大值为0.8。已知：Pd的

密度为12gcm-3,则10.6cm3Pd能储存标准状况下H2的最大体积为L。

⑹铝的阳极氧化法是将铝作为阳极，置于硫酸等电解液中，加入。•羟基丙酸、丙三醇后进行电解，可观察

到铝的表面会形成一层致密的氧化膜。

①写出电解时阳极的电极反应式：O

②电解过程中a-羟基丙酸、丙三醇的作用可能是

3+2

4.某溶液中可能含有H+、NH4\Mg2+、AP+、Fe.CO3.SO?.NO3•中的几种。①若加入锌粒，产

生无色无味的气体；②若加入NaOH溶液，产生白色沉淀，且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间

的关系如下图所示。则下列说法正确的是()

A.溶液中的阳离子只有H+、Mg2\Al,+

B.溶液中n(NH4+)=0.2mol

C.溶液中可能含CO32*、SO?\NO3

D.n(H+)：n(Al3+)：n(Mg2+)=l：1：1

5.磷酸亚铁锂(LiFcPO。电池是新能源汽车的动力电池之一。一种回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片(主要

成分LiFePO’、炭黑和铝箔)中金属的流程如下：

(1)步骤①中“碱溶”反应的化学方程式为。

(2)步骤②中反应的离子方程式为o若用H2O2代替HNO3,其优点是o

(3)步骤③沉淀的主要成分是。

(4)步骤④中生成含Li沉淀(填“能”或“不能”)用硫酸钠代替碳酸钠，原因是

6.向一定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCb溶液，生成沉淀A1(OH)3的量随AlCb加入量的变化关系如图

所示。则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是

4AM0HM

+3+

A.a点对应的溶液中：Na>Fe>SO/、HCO3

B.b点对应的溶液中：Na+、SO42\Cl"

C.c点对应的溶液中：K\Ag+、Ca2+>NO3

D.d点对应的溶液中：K+、NH4\CO3叭SO?

7.(1)已知25℃：

H2s一元酸HA

81210

Kai=9.1xl0-,Ka2=l.lxl0-,Ka=9.1xlO-

写出H2s与钾盐KA溶液（A•表示酸根）反应的化学方程式：

（2）次磷酸（H3P02）是一种化工产品，具有较强的还原性。

①H3P02是一元弱酸，写出其电离方程式_____________________

②H3P02和NaH2P02均可将溶液中的Ag+还原为Ag,从而可用于化学镀银。NaH2P。2为（填“正

盐"或"酸式盐”），其溶液显_____（填“弱酸性”、“中性”或“弱碱性利用H3P02进行化学镀银反应中，

氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:1,则氧化产物为（填化学式）。

（3）向NH4AKSO4）2溶液中滴加Imol-L-NaOH溶液，沉淀的物质的量随加入NaOH溶液体积的变化如

图所示。（滴加过程无气体放出）

①写出m点发生反应的离子方程式______________________________________

②往NH4AKSO4)2溶液中改加20mLi.2mol/LBa(OH)2溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量

为mol0

8.如图是向MgCL、AlCb混合溶液中，开始滴加7mL试剂A,之后改滴试剂B,所得沉淀y(mol)与试剂

体积V(mL)间的关系.以下结论不正确的是()

A.A是NaOH,B是盐酸，且c(NaOH):c(HCl)=2：1

B.原混合液中，C(A1M)：c(Mg2+)：c(Cl)=l：1：5

C.A是NaOH,b是盐酸，Kc(NaOH)：c(HCl)=l：2

D.从6到9,相应离子反应式H++OH-===H2O

9.铭合金具有高硬度、耐腐蚀特性，广泛应用于精密仪器制造，由高碳锚铁合金废料制取铝的简单流程如

下：

已知:Cr+H2s04:CrSOj+H2T

请回答下列问题：

请回答下列问题：

(1)稀硫酸酸浸过程中，提高"浸出率'’的措施有(写一条即可)

(已知f出匕丽诲5铲叫

(2)用纯碱调节溶液酸度，若纯碱过量，则可能导致的后果是,副产物中两种主要物质的化学式为

(3)加入草酸发生反应的离子方程式为；利用铝热反应冶炼铭。请写出该反应的化学方程式

(4)向滤液中通入空气，加入氨水后发生反应的化学方程式为

(5)利用如图装置，探究铭和铁的活泼性强弱。

r^s

能证明铁比铭话泼的实验现象是,工业上，在钢器具表面镀铭，用硫酸铭(CrSO。溶液作电解液，阴

极的电极反应式为

(6)已知高碳辂铁度料中铁铭元素质量比为14:13.上述流程中铁元素转化草酸亚铁的利用率为80%。废料

中提取金属铭的总转化率为95%,如果得到草酸亚铁品体(FeC2(h・2H2O)质量为18.00吨，则可以冶炼铭的

质量为一吨(结果保留1位小数)。

10.下列图示与对应的叙述相符的是

A.图1表示0.001niol-L-,盐酸滴定0.001molL_1NaOH溶液的滴定曲线

B.图2表示从能量角度考虑，石墨比金刚石稳定

C.图3表示A13+与OIT反应时含铝微粒浓度变化曲线，图中a点溶液中含大量AP+

D.图4所示图中的阴影部分面积的含义是(v正一v逆)

11.铁、铝是重要的金属材料，铁、铝及其化合物有非常重要的用途。

(1)下列说法正确的是(填序号)。

①配制氯化铁溶液，先将FeCh固体溶于较浓盐酸，再用蒸储水稀释到所需的浓度

②FeCh只能通过置换反应生成，FeCb只能通过化合反应生成

③利用氯水和KSCN溶液可以检验F铲中有无Fe2+

④加热蒸干Fe2(SOS溶液获得FeMSOg固体

⑤含amolAlCh的溶液和含L5amolNaOH的溶液，无论正滴和反滴，生成AI(OH)3的质量相等

©由于金属铝性质稳定，所以A1在空气中能稳定存在

(2)高铁酸钾(KzFeOQ是一种高效多功能水处理剂。其作用原理为

(3)以铝土矿(主要成分为AI2O3和Fe2O3、Si(h)为原料制备铝的一种工艺流程如下:

NaOHNaHCO)

①漉渣主要成分为____________________

②在实验室灼烧操作应选择的实验仪器为

③反应II中，加入NaHCCh一段时间才有沉淀生成，写出加入少量NaHCO.,时发生反应的离子方程式

33

(4)已知25*C时Ksp[Cii(OH)2]=2.2xlO-2。，Kp[Fe(OH)3]=4.Oxl()F,KSpfAl(OH)31=LlxlO-o

①在25°C下，向浓度均为0.1mol-L-'的AlCb和CuCb混合溶液中逐滴加入氨水，先生成沉淀(填

化学式)。

②溶液中某离子物质的量浓度低于1.0x10-5mol・LT时，可认为己沉淀完全。现向一定浓度的AlCb和FeCh

的混合溶液中逐滴加入氨水，当Fe3+完全沉淀时，测定c(Ar)=0.2mobL-^此时所得沉淀中(填“还

含有”或，，不含有，，)AI(OH)3。

12.将一定质量的Mg・Al合金投入100mL一定物质的量浓度的某HC1溶液中，充分反应。向反应后的溶

液中逐滴加入一定物质的量浓度的NaOH溶液，生成沉淀的质量与所加NaOH溶液的体积关系如下图。回

答下列问题：

(1)写出OA段和BC段反应的离子方程式:

OA：；BC：；

(2)原Mg-Al合金的质量是o

(3)原HC1溶液的物质的量浓度是

(4)所加NaOH溶液的物质的量浓度是

13.某铝合金中含有元素铝、镁、铜、硅，为了测定该合金中铝的含量，设计了如下实验，请回答有关问

题：

⑴称取样品ag(精确到0/g),称量时通常使用的主要仪器的名称是o

⑵将样品溶解于过量的稀盐酸，过漉并洗涤滤渣。滤液中主要含有,滤渣为,溶解、过

滤用到的玻璃仪器是o

(3)向滤液中加过量的氢氧化钠溶液，过滤并洗涤滤渣。有关的离子方程式是

(4)向步骤⑶的滤液中通入足量的二氧化碳气体，过滤并洗涤滤渣。有关的离子方程式是

⑸将步骤⑷中所得的滤渣烘干并灼烧至恒重、冷却后称量，其质量为力g。有关反应的化学方程式是

__________________________________________________________________________，原样品中铝的质量分数

是O

14.将一定质量的Mg・Al合金投入100mL一定物质的量浓度的某HC1溶液中，充分反应。向反应后的溶

液中逐滴加入一定物质的量浓度的NaOH溶液，生成沉淀的质量与所加NaOH溶液的体积关系如下图。回

答下列问题：

(1)写出OA段和BC段反应的离子方程式：OA：；BC：;

⑵原Mg-AI合金的质量是o

⑶原NaOH溶液的物质的量浓度是。

15.已知蓝铜矿的主要成分是2clicO3・CU(OH)2,受热易分解。铝土矿的主要成分是AI2O3、FezOj.SiO2o

已知:NaAKh+COz+HzO=Al(OH)31+NaHCO3,根据下列框图转化回答问题：

tf«r

(i)写出②的离子方程式：、。

(2)沉淀a、c化学成分分别是：、

(3)请写出检验沉淀b中所含有阳离子的实验方法o

(4)洗涤沉淀c的实验操作方法是；加热沉淀c应放在

(容器)中进行。

(5)经过④、⑤步反应得到铜和金属铝，写出反应的化学方程式：、

______________________O

16.硝酸与金属反应时，浓度越稀还原产物价态越低。现用一定量的铝粉与镁粉组成的混合物与100ml硝

酸钾溶液与硫酸组成的混合溶液充分反应，反应过程中无任何气体放出，向反应后的溶液中逐滴加入

4.00mol/L的NaOH溶液，加入的溶液体积与产生的沉淀质量的关系如图所示。

回答下列问题：

(1)写出铝与混合溶液反应的离子方程式：

(2)参加反应硝酸根离子物质的量为mol

(3)参加反应的铝与镁的质量比为

(4)混合液中硫酸的物质的量的浓度为moVL

专题15化工流程中铝的化合物的转化

1.铝是一种轻金属，被称为金属界的“万金油”，应用范围极为广阔。含铝的化合物如氧化铝、氢氧化铝等

在工业上用途十分广泛。

完成下列填空：

⑴铝是活泼金属，在干燥空气中铝的表面立即形成厚约511m的致密氧化膜，写出除去氧化膜的一种方法

____________________(用方程式表示)。

⑵氢氧化铝是用量最大、应用最广的无机阻燃添加剂，解释氢氧化铝能做阻燃剂的原因

(用方程式说明)；写出A1(OH)3的电离方程式o

(3)明矶(KAI(SO4)2・12H2O)的水溶液呈______性(选填“酸”、“碱”或“中”溶液中离子浓度大小顺序为

。将明帆溶液与小苏打溶液混合会产生白色沉淀和气体，请用平衡移动原理解释该

现象.________________________________________

⑷碳热还原氯化法从铝土矿中炼铝具有步骤简单、原料利用率高等优点，其原理如下：

I.A12O3(S)+AlCh(g)+3C(s)5=53AlCl(g)+3CO(g)-1486kJ

II.3AICI(g)5=^2AK1)+AICh(g)+140kJ

①写出反应I的化学平衡常数表达式幺=,升高温度，K(填增大、减小、不变)。

②写出反应H达到平衡状态的一个标志;

结合反应I、II进行分析，AlCb在炼铝过程中的作用可以看作。

③将Imol氧化铝与3moi焦炭的混合物加入2L反应容器中，加入2moiAlCb气体，在高温下发生反应I。

若5min后气体总质量增加了27.6g,则A1C1的化学反应速率为mol/(Lmin)o

［答案】AI2O3+6HCI=2AlCh+3H2O或AI2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2OA1?O?+3H2O

3++2+3++

Al+3OH'HAI(OH)3=H+A1O2+H2O酸c(SO4)>c(K)>c(AI)>c(H)>c(OH)铝离

子水解呈酸性，A产+H2OLA1(OH)3+3H+,碳酸氢根水解呈碱性HCO3fH2O=H2CO3+OIT,两者水

C3(A1C1)C3(CO)

解相互促进，平衡向右进行，因此出现沉淀与气体'〃二\增大压强不变(合理即可)

C(A1C13)

催化剂0.06

【解析】

(1)氧化铝属于两性氧化物，可以用盐酸，也可以用氢氧化钠除去铝片表面的氧化膜，反应方程式为ALO3

+6HC1=2AlCh+3H2O或AI2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,故答案为：AI2O3+6HCI=2AlCh+3H2O或

A12O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；

(2)氢氧化铝受热分解吸热，同时生成的氧化铝熔点高，覆盖在可燃物表面，起到阻燃作用，氢氧化铝分解

的方程式为2Al(OHh^AbCh+BHzO,氢辄化铝是两性氢氧化物，电离方程式为AF++

+

3OH=A1(OH)3rH+A1O2+H2O,故答案为：2Al(OH)LAAI2O3+3H2O；A卢+

+

3OH-HAl(OH)jTH+A1O2+H2O；

⑶明矶(KA1(SO4)2・12H2O)属于强酸弱碱盐，铝离子水解，溶液呈酸性，溶液中离子浓度大小顺序为c(SO4〉)

>c(K*)>c(AP+)>c(H+)>c(OH)o将明研溶液与小苏打溶液混合会产生白色沉淀和气体，是因为铝离子水

解呈酸性，AP++H2O^A1(OH)3+3H+,碳酸氢根水解呈碱性HCO3—H2OUH2co3+OIT,两者水解相

互促进，平衡向右进行，因此出现沉淀与气体，故答案为：酸；C(SO42-)>C(K+)>C(A13+)>C(H+)>C(OH-)；

3+

铝离子水解呈酸性，Al++HzOA1(OH)3+3H,碳酸氢根水解呈碱性HCCK+HZO.・H2co3+OH-,两

者水解相互促进，平衡向右进行，因此出现沉淀与气体；

(4)①反应I.AI2O3G)+AICh(g)+3C(s)3AlCl(g)+3CO(g)-1486kJ的化学平衡常数表达式

K=CTA?S,O),该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，K增大，故答案为：。(8)；

C(A1C13)C(A1C13)

增大；

②反应n达到平衡状态时，各种气体的物质的量浓度不变，气体的压强不变等；反应I+反应n得：ALOKS)

+3C(S)==^3CO(g)+2AKI)-1346kJ,说明AlCb在炼铝过程中是催化剂，故答案为：压强不变(合理答

案均可)；催化剂；

③设生成的A1C1的物质的量为x,

AI2O31S)+AlCl3(g)+3C(s)3AlCl(g)+3CO(g)气体质量的增加量

3moi138g

27.6g

0.6mol

则如£1=:：，解得：x=0.6mol,则AIC1的化学反应速率=2L=0.06mol/(L-min),故答案为：0.060

x27.6g

5min

2.将足量的CO2不断通入NaOH.Ca(OH)2>NaAIO2的混合溶液中(已知NaAKh与CO?反应生成Al(OH)

3),则生成沉淀的物质的量与通入CO2的体积的关系可表示为()

0WCO2)

D.

0de。：)

【答案】c

【解析】混合液中通入CO2,依次发生反应为:CO2+Ca(OH)2=CaCO31+H2O、CO2+2NaOH=Na2CO3+H2。、

CO2+3H2O+2NaAl<h=2Al(OH)31+Na2cO3、COz+HzO+Na2co3=2NaHC(h,

CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,则图象中开始就有碳酸钙沉淀生成，之后沉淀的量不变，氢氧化钠完全反

应后开始生成氢氧化铝沉淀，此段沉淀的量又增大；当偏铝酸钠完全反应后，Na2cCh、CaCO3分别与二氧

化碳反应，由以上分析可知，满足该变化的图象为C。

3.工业上利用氧化铝基废催化剂(主要成分为ALO3,还含有少量Pd)回收闺2(SO4)3及Pd的流程如下:

(1)A12(SO4)3溶液蒸干灼烧后所得物质的化学名称是O

(2)焙烧时AI2O3与(NH4)2SO4反应的化学方程式为。

水浸与中和步骤得到溶液的操作方法是O

⑶浸液Y中含Pd元素的溶质是(填化学式)。

(4)“热还原”中每生成ImolPd生成的气体的物质的量为(已知热还原得到的固体只有Pd)。

(5)Pd是优良的储氢金属，其储氢原理为2Pd(s)+xH2(g)==2PdHx⑸，其中x的最大值为0.8。己知：Pd的

密度为12g・cm-3,则10.6cm3Pd能储存标准状况下H2的最大体积为L。

⑹铝的阳极氧化法是将铝作为阳极，置于硫酸等电解液中，加入a-羟基丙酸、丙三醇后进行电解，可观察

到铝的表面会形成一层致密的氧化膜。

①写出电解时阳极的电极反应式：。

②电解过程中a-羟基丙酸、丙三醇的作用可能是o

【答案】硫酸铝3(NH4)2SO4+A12O3高温A12(SO4)3+6NH3[+3H20T过滤112Pdek8mol

+

10.7522AI+3H2O-6e==A12O3+6H抑制氧化膜的溶解(或使形成的氧化膜更致密等其他合理答案)

【解析】

(1)A12(SO4)3溶液中水解生成氢氧化铝和硫酸，加热蒸发，硫酸是难挥发性酸，蒸出的为水，得到硫酸铝

固体；

答案：硫酸铝

⑵从流程中得知，反应物为(NH02SO4和ALO3,生成物包括NH3和A12(SO03,不难推出还有另一个生成

物水，注意条件高温不要漏了；水浸后分离出滤渣和溶液，所以操作为过漉；

答案：3(NH4)2SO4+Al2O3^^Ah(SO4)2+6NH3t+3H2OT过滤

⑶氨气中和后生成滤液(NH4)2SO4,所以往前推理Y中含Pd的溶质为H2PdCi6;

答案：H2PdCl6

(4)(NH4)2PtC16+2H2=^=Pt+2NH3T+6HClt,热还原得Pd,生成ImolPd,则还有2mol氨气和6moiHCL

故气体物质的量为8mol；

答案：8mol

(5)本题利用化学计量知识计算，m=pV,n=m/M,得n(Pd)=1.2moLx最大值为0.8,则令x=0.8,参

与反应氢气为0.48moL故标准状况下气体体积为10.752L。

答案：10.752

⑹①阳极反应方程式为铝失去电子，生成氧化膜氧化铝，反应式为2A1+3H2O・6e-==ALO3+6H+；

答案：2A1+3H2O-6e==ALO3+6H+

②因为实验目的是观察氧化膜的形成，所以添加物的目的要从保持氧化膜的角度考虑即可，答案可以是抑

制氧化膜的溶解(或使形成的氧化膜更致密等其他合理答案)；

答案：抑制氧化膜的溶解(或使形成的氧化膜更致密等其他合理答案)。

3+

4.某溶液中可能含有H+、NH4\Mg2+、AW、FesCO3'、SO?\NO3一中的几种。①若加入锌粒，产

生无色无味的气体；②若加入NaOH溶液，产生白色沉淀，且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间

的关系如下图所示。则下列说法正确的是()

A.溶液中的阳离子只有H+、Mg2\Al3+

B.溶液中n(NH4+)=0.2mol

C.溶液中可能含CO3QSO42>NO3

D.n(H+)：n(Al3+)：n(Mg2+)=l：1：1

【答案】B

【解析】A项、溶液中的阳离子有H+、Mg2\AP\NHZ,故A错误；B项、第三阶段为钱根离子与氢氧

化钠反应，消耗氢氧化钠为0.7mol・0.51noi=0.2moL则1HNH4+)=0.2mol,故B正确；C项、溶液中一定不

234+3+2+

含CO3>NOr>Fe,故C错误；D项、溶液中n(H)：n(AI)：n(Mg)=0.1mol：O.lmol：0.05mol=2：

2：1,故D错误。

5.磷酸亚铁锂(LiFePO。电池是新能源汽车的动力电池之一。一种回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片(主要

成分LiFePCh、炭黑和铝箔)中金属的流程如下：

(2)步骤②中反应的离子方程式为o若用H2O2代替HNO3,其优点是。

(3)步骤③沉淀的主要成分是。

(4)步骤④中生成含Li沉淀(填“能”或“不能”)用硫酸钠代替碳酸钠，原因是o

+

【答案】2Al+2NaOH+6H2O=3H2T+2Na[Al(OH)4]3LiFePO4+NO3+13H=

3L『+3Fe3++3H3PO4+NOT+2H2O不产生氮氧化物大气污染物Fe(OH)3不能硫酸锂易溶于

水，不能形成含锂沉淀。

【解析】

(1)步骤①中“碱溶”反应的化学方程式为2Al+2NaOH+6H2O=3H2T+2Na|Al(OH)4];

答案：2Al+2NaOH+6H2O=3H2T+2Na|AI(OH)4]。

(2)步骤②中反应的离子方程式为3LiFePO4+NO3F13H+=3Li++3F*+3H3PO4+NOT+2H2O,若用H2O2

代替HNO3,由于双氧水的还原产物是水，因此其优点是不产生氮氧化物大气污染物；

++J+

答案：3LiFePO4+NO3+13H=3Li+3Fe+3H3PO4+NOf+2H2O；不产生氮氧化物大气污染物。

(3)由以上分析可知步骤③沉淀的主要成分是Fe(OH)3;

答案：Fe(OH)3。

(4)硫酸锂易溶于水，不能用硫酸钠代替碳酸钠；

答案：不能；硫酸锂易溶于水，不能形成含锂沉淀。

6.向一定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCb溶液，生成沉淀AI(OH)3的量随A1CL加入量的变化关系如图

所示。则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是

A.a点对应的溶液中：Na+>Fe3+^SO/、HCOa

2-

B.b点对应的溶液中：Na+、S2-、SO4\Cl

C.c点对应的溶液中：K+、Ag+、Ca?+、NO/

D.d点对应的溶液中：K+、NH4\COr\SO?

【答案】B

【解析】A.a点溶液显碱性，NaOH过量，则不可能存在HCO“不能共存，A项错误；B.b点恰好生

成偏铝酸钠，溶液显碱性，Na\CIO.SO42\Cl•不反应，能大量存在，B项正确；C.c点偏铝酸钠与氯

化铝恰好完全反应生成氢氧化铝，还生成氯化钠，则不可能存在Ag+,不能共存，C项错误；D.d点为氯

化铝溶液，氢氧根离子与钱根离子反应，不能大量共存，D项错误。

7.(1)已知25C：

H2s一元酸HA

81210

Kai=9.1xl0-,Ka2=l.lxl0-,Ka=9.1xlO-

写出H2s与钾盐KA溶液(A•表示酸根)反应的化学方程式：。

(2)次磷酸(H3P02)是一种化工产品，具有较强的还原性。

①H3P。2是一元弱酸，写出其电离方程式O

②H3P。2和NaH2P02均可将溶液中的Ag+还原为Ag,从而可用于化学镀银。NaH2P。2为(填“正

盐"或"酸式盐”)，其溶液显_____(填“弱酸性”、“中性”或“弱碱性利用H3P02进行化学镀银反应中，

氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:1,则氧化产物为(填化学式)。

(3)向NH4AI(SO4)2溶液中滴加Imol•L—NaOH溶液，沉淀的物质的量随加入NaOH溶液体积的变化如

图所示。(滴加过程无气体放出)

①写出m点发生反应的离子方程式______________________________________

②往NH4AKSO4)2溶液中改加20mLi.2mol/LBa(OH)2溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量

为molo

+

【答案】H2S4-KA=KHS4-HAH3PCh=^H++H2PO2正盐弱碱性H3PO4NH4+

OH=NH3•H2O0.02

【解析】

(1)由题可知，硫化氢第一步电离程度大于HA的电离程度且第二步电离程度小于HA的电离程度，根据

强酸制弱酸规律，H2s与钾盐KA溶液反应的化学方程式H2S+KA=KHS+HA；

(2)①H3P02是一元弱酸，电离方程式H3P02HfeH++H2P。2一;

②H3P02为一元弱酸，与氢氧化钠完全中和产生NaH2P02,故NaH2P02为正盐，由于其为强碱弱酸盐，

故溶液显弱碱性；

利用H3P02进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:1,转移电子4m01,则反应为H3PCh

+4Ag占4Ag；+H3P04,故氧化产物为H3POr

3+

(3)向NH4Al(SO4)2溶液中滴加Imol-L'NaOH溶液，0~30mL时，反应为A1+3OH=AI(OH)3i，30~40mL

+

时，沉淀量不变，反应主要为NH44-OH=NH3•H2O,40~50mL时，氢氧化铝沉淀逐渐溶解，A1(OH)3+OH

■=AIO2+2H2OO

+

①写出m点发生反应的离子方程式为NH4+OH-==NH3-H2O;

②反应产生().01mol沉淀，故n(Al3+)=0.01mol,10mL氢氧化钠溶液与铁根离子反应，故n(NH4+)=0.()lmol,

根据阴阳离子电荷守恒，n(S042)=0.02molo

往NH4Al(SO。2溶液中改加20mLi.2mol/LBa(OH)2溶液，充分反应Ba?++SCV=BaSChl，硫酸根浓度

不足，要以SO』2-为标准计算BaSCh质量，根据S原子守恒得产生沉淀的物质的量为0.02mol。

8.如图是向MgCL、AICI3混合溶液中，开始滴加7mL试剂A,之后改滴试剂B,所得沉淀y(mol)与试剂

体积V(mL)间的关系.以下结论不正确的是()

M3

A.A&NaOH,B是盐酸，Kc(NaOH)：c(HCl)=2：1

B.原混合液中，c(AP*)：c(Mg2+)：c(CP)=l：1：5

C.A是NaOH,B是盐酸，且c(NaOH)：c(HCl)=l：2

D.从6至1]9,相应离子反应式H++OH-===H2O

【答案】C

【解析】A.根据加入前6mL试剂时，先有沉淀生成而后溶解，所以试剂A是NaOH,则B是盐酸；又由

图可知，5-6(lmL)、9->H(2mL)分别是溶解Al(OH)3和使AKh•恰好完全生成Al(OH)3沉淀消耗的

NaOH和HCL根据铝元素守恒：

+

NaOH〜AI(OH)3〜A1O2〜H

1111

0.001L«c(NaOH)0.002L*c(HCl)

由此可以推出：c(NaOH)：c(HCI)=2：1,故A正确；

B.从加入5mLA生成沉淀最多，再继续加1mLA沉淀量减少到最小值，相应反应的离子方程式为:Al(OH)

3

3+OH=AlO2+2H2O,由此可知，n(A13+)=n(Al(OH)3)=(lx6xl0-)mol；由前5mLNaOH形成最大

沉淀量可知，2n(Mg2+)+3n(Al3+)=(5xl03x6)mol,所以n(Mg2+)=(1x6x10。)mol,溶液中阴阳离子所

带电荷相等得，n(Ci)=(5x10-3x6)mob即溶液中C(Ap+)：C(Mg2+)：C(C1)=1：1：5,故B正确；

C.由A项分析可知，A是NaOH,B是盐酸，且c(NaOH)：c(HCl)=2：1,故C错误；

D.从6到7是氢氧化钠过量，不发生反应。从7到9沉淀的物质的量不变，则发生的反应为氢氧化钠与盐

酸的反应，反应的离子方程式为H++OHFH2O。故D正确；

答案选C。

9.铭合金具有高硬度、耐腐蚀特性，广泛应用于精密仪器制造，由高碳辂铁合金废料制取铭的简单流程如

下：

已知:Cr+H2sO4=CrSO4+H2T

请回答下列问题:

请回答下列问题：

(1)稀硫酸酸浸过程中，提高“浸出率”的措施有(写一条即可)

(已知：溃1t*=丽京丽“碎)

(2)用纯碱调节溶液酸度，若纯碱过量，则可能导致的后果是,副产物中两种主要物质的化学式为

(3)加入草酸发生反应的离子方程式为；利用铝热反应冶炼铭。请写出该反应的化学方程式

(4)向滤液中通入空气，加入氨水后发生反应的化学方程式为

(5)利用如图装置，探究铝和铁的活泼性强弱。

能证明铁比铭话泼的实验现象是,工业上，在钢器具表面镀铭，用硫酸铭(CrSO,溶液作电解液，阴

极的电极反应式为。

(6)已知高碳铭铁度料中铁铭元素质量比为14:13.上述流程中铁元素转化草酸亚铁的利用率为80%。废料

中提取金属铭的总转化率为95%,如果得到草酸亚铁品体(FeCzO^thO)质量为18.00吨，则可以冶炼珞的

质量为一吨(结果保留1位小数)。

2

【答案】加热、搅拌、适当提高稀硫酸浓度等(答案合理即可)Cr\Fe?+水解或沉淀Na2s04、NaHSO4

Fe(OH)2+H2C2O4=FeC2O4-2H2OlCr2O3+2AIJ^-AhO^+ZCr

倍极上产生气泡2+

4CrSO4+O2+8NHyH2O+2H2O=4Cr(OH)3；+4(NH4)2SO4Cr+2e=Cr6.2

【解析】

(1)已知:〃“T工会灰，稀硫酸酸浸过程中，提高“浸出率”的措施就是加快化学反应速率，

结合影响化学化学反应速率的因素进行总结，例加热、搅拌或适当提高稀硫酸浓度等。

(2)用纯碱调节溶液酸度，若纯碱过量，因为CO3?•水解显碱性，则可能导致CF+、Fe?+沉淀，根据反应流

程图，副产物中两种主要物质的化学式为Na2SO4(NH4)2SO4

(3)加入草酸发生反应的离子方程式为Fe(OH)2+H2C2O4=FeC2O4-2H2O1；利用铝热反应指用金属铝和金属

氧化物反应冶炼金属。铝热反应冶炼铭的化学反应方程式Cr2(h+2AI-^ALO3+2Cr。

(4)向滤液中通入空气，加入氨水后发生反应的化学方程式为

4CrSO4+O2+8NHyH2O+2H2O=4Cr(OH)31+4(NH4)2SO4

(5)由装置图分析此装置为原电池，辂和铁做电极材料，电解质为稀硫酸，根据原电池工作原理，活泼金

属做负极，所以铁做负极失电子，辂做正极，溶液中H+得电子生成氢气，所以铭极上产生气泡，说明铁的

金属活泼性比铭强。在钢器具表面镀铭，钢器具做阴极，用硫酸倍(CrS(h)溶液作电解液，阴极的电极反应

式为C^+le^Cro

(6)由已知得(FeC2()4・2H2O)的物质的量为(18X11，)/180g.moH=105mol

铁元素转化草酸亚铁的利用率为80%,所以混合物中铁的含量为I05mol/80%=1.25X105mol己知高碳铝铁

度料中铁铭元素质量比为14:13“说明铁和铭原子个数比为1:1,所以混合物中铭的含量为l.25X105moL

流程中废料中提取金属铭的总转化率为95%,可以冶炼铭的质量为1.25*105molx95%x52g.mol/=

6.2*106g=6・2吨。

10.下列图示与对应的叙述相符的是

A.图1表示0.001mol-L-1盐酸滴定0.001mol-L-1NaOH溶液的滴定曲线

B.图2表示从能量角度考虑，石墨比金刚石稳定

C.图3表示A13+与OH—反应时含铝微粒浓度变化曲线，图中a点溶液中含大量A13+

D.图4所示图中的阴影部分面积的含义是(v正一V期)

【答案】B

【解析】A、盐酸属于强酸，NaOH属于强碱，滴定终点时溶液的pH应为7,故A错误；B、根据能量越

低，物质越稳定进行分析，根据图2,石墨的能量低于金刚石，即石墨比金刚石稳定，故B正确；C、a点

溶液显碱性，A1(OH)3为两性氢氧化物，即a点溶液中含有大量的AIO2,故C错误；D、根据速率的数学

表达式，结合图像可知阴影部分的面积为反应物浓度的净减少量，故D错误，

11.铁、铝是重要的金属材料，铁、铝及其化合物有非常重要的用途。

(1)下列说法正确的是(填序号)。

①配制氯化铁溶液，先将FeCh固体溶于较浓盐酸，再用蒸储水稀释到所需的浓度

②FeCL只能通过置换反应生成，FeC13只能通过化合反应生成

③利用氯水和KSCN溶液可以检验Fe3+中有无Fe2+

④加热蒸干Fe2(SOS溶液获得Fe2(SO4h固体

⑤含amolAlCb的溶液和含l.5amolNaOH的溶液，无论正滴和反滴，生成AI(OH)3的质量相等

@由于金属铝性质稳定，所以A1在空气中能稳定存在

(2)高铁酸钾(KzFeOa)是一种高效多功能水处理剂。其作用原理为。

(3)以铝土矿(主要成分为AI2O3和FezO3、Si(h)为原料制备铝的一种工艺流程如下：

NaOHNaHCO)

①漉渣主要成分为____________________

②在实验室灼烧操作应选择的实验仪器为

③反应H中，加入NaHCCh一段时间才有沉淀生成，写出加入少量NaHCCh时发生反应的离子方程式

203833

(4)已知259时Ksp[Cu(OH)2]=2.2xlO-,Ksp[Fe(OH)j]=4.0xlO-,Ksp[AI(OH)3]=l.lxlO-o

①在25C下，向浓度均为0.1mol-L-'的AlCb和CiiCb混合溶液中逐滴加入氨水，先生成沉淀(填

化学式)。

②溶液中某离子物质的量浓度低于LOxlO-5mol・LT时，可认为已沉淀完全。现向一定浓度的A1C13和FeCh

的混合溶液中逐滴加入氨水，当Fe3+完全沉淀时，测定C(A1H)=0.2mobL-1.此时所得沉淀中(填“还

含有”或“不含有”)AI(OH)3。

【答案】①④⑤RFeCh中+6价铁具有强氧化性，能够消毒杀菌；同时FeCh?一被还原成Fe*Fe3+水

解形成Fe(OH)3胶体，能够吸附水中悬浮杂质，起到净水作用Fe2O5用烟

2

HCO3+OH=H2O+CO3-A1(OH)3不含有

【解析】(1)①配制氯化铁溶液，先将FeC13固体溶于较浓盐酸，防止三价铁离子水解，再用蒸储水稀释

到所需的浓度，故①正确；

②FeCL可以通过置换反应生成，也可以通过化合反应生成，如铁与FeCh反应生成FeCL,FeCh只能通过

化合反应生成，故②错误；

③Fe3-能使KSCN溶液变为血红色，所以不能利用氯水和KSCN溶液可以检验Fe3+中有无Fe2+,故③错误;

④Fe21so5水解得到硫酸不挥发(硫酸沸点比水高)，就算能生成H2s04,也会和Fe(OH)3反应，所以都

得到了原固体，故④正确；

⑤GmolAlC131.5amolNaOH的物质的量之比为2：3,A1CL过量，所以无论正滴和反滴，生成A1(OH)3

的质量相等

⑵KzFeO』中+6价铁具有强氧化性，能够消毒杀菌；同时FeCh?一被还原成Fe3+,F/水解形成Fe(OH)3胶

体，能够吸附水中悬浮杂质，起到净水作用；

⑶①铝土矿(主要成分为ALO.,和Fe2O3、SiO2)中FezCh不溶于氢氧化钠溶液,所以滤渣主要成分为Fe2O3;

②灼烧操作应选择的实验仪器是生堪；③在溶解铝土矿时加入了过量的氢氧化钠溶液，所以加入NaHCO3

2

先与未反应的氢氧根反应，离子方程式为HCO3+OH=H2O+CO3；

(4)①根据25c时，氢氧化铜与氢氧化铝的溶度积常数Ksp[Cu(OH)2]=2.2xl0-2。，

Kp[Al(OH)3]=l.1*10-33,向浓度均为0」mol-L-'的A1CU和CuCk混合溶液中逐滴加入氨水,

»11.1x1033121xl010

J01\01,滴加相同浓度的氨水，A1(OH)3先析出；

②Fe＞完全沉淀时,C(OH-)3=Ksp[Fe(OH)3]/c(Fe3+)=4.0xl0-3M1.0xl0-5)=4.0x10^,则

3+3

c(Al)c(OH)=0.2X4.0X1033=8X10&V厮闻(OH)3]=1.1X10一汽所以没有生成A1(OH)3沉淀。

12.将一定质量的Mg・Al合金投入100mL一定物质的量浓度的某HC1溶液中，充分反应。向反应后的溶

液中逐滴加入一定物质的量浓度的NaOH溶液，生成沉淀的质量与所加NaOH溶液的体积关系如下图。回

答下列问题：

▲沉淀知/B

(1)写出OA段和BC段反应的离子方程式：

OA：；BC：；

(2)原Mg-Al合金的质量是。

(3)原HCI溶液的物质的量