備戰(zhàn)高考化學(xué)鋁及其化合物推斷題綜合經(jīng)典題及答案

1、備戰(zhàn)高考化學(xué)鋁及其化合物推斷題綜合經(jīng)典題及答案一、鋁及其化合物1由熔鹽電解法獲得的粗鋁含有一定量的金屬鈉和氫氣，這些雜質(zhì)可采用吹氣精煉法除去，產(chǎn)生的尾氣經(jīng)處理后可用鋼材鍍鋁。工藝流程如下：注： NaCl熔點(diǎn)為 801； AlCl3在 181升華)1)工業(yè)上電解法獲得金屬鋁的過程中，須在氧化鋁中加入 ，其目的是(2) 精煉前，需清除坩堝內(nèi)的氧化鐵和石英砂，防止精煉時(shí)它們分別與鋁發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn) 生新的雜質(zhì)，鋁與氧化鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 。(3) 將 Cl2 連續(xù)通入粗鋁熔體中，雜質(zhì)隨氣泡上浮除去。氣泡的成分有 ；固態(tài)雜質(zhì)粘附于氣泡上，在熔體表面形成浮渣，浮渣中的物質(zhì)有 。(4) 在用廢堿液處理

2、A 時(shí)，寫出主要反應(yīng)的離子方程式 。(5) 鍍鋁電解池中，以鋼材鍍件和鋁為電極，熔融鹽做電解液。則金屬鋁為 極。電鍍選擇在 170下進(jìn)行的原因是 。采用的加熱方式最好是 。(填字母選項(xiàng))A 水浴b 油浴c 直接強(qiáng)熱快速升溫至 170(6) 鋼材表面鍍鋁之后，能有效防止鋼材腐蝕，其原因是 。高溫【答案】冰晶石或 Na3AlF6 降低氧化鋁熔融所需的溫度2AlFe2O3 2Al2O32Fe C2l 、HCl 和 AlCl3 NaCl C2l2OH- =Cl-ClO-H2O H+OH-=H2O 陽極，防止氯化鋁升華損失 b 鋁在鋼材表面形成致密的氧化鋁膜，保護(hù)了內(nèi)層金屬【解析】【分析】(1) 根據(jù)氧

3、化鋁的熔點(diǎn)高，為降低其熔點(diǎn)，常加入冰晶石；(2) 氧化鐵和鋁在高溫的條件下生成氧化鋁和鐵；(3) 粗鋁含有一定量的金屬鈉和氫氣，鈉、鋁和氯氣反應(yīng)生成了氯化鈉和氯化鋁，氫氣和氯 氣發(fā)生反應(yīng)生成氯化氫，以及 NaCl熔點(diǎn)為 801 ； AlCl3在 181升華，在結(jié)合物質(zhì)之間的 反應(yīng)來分析；(4) 酸性氣體能和強(qiáng)堿反應(yīng)，用燒堿來處理尾氣；(5) 電鍍池中鍍件金屬作陽極，金屬發(fā)生氧化反應(yīng)；根據(jù)氯化鋁在在181 升華；根據(jù)水浴的最高溫度為 100 ，油浴的溫度大于 100，且受熱均勻；(6) 根據(jù)氧化鋁的性質(zhì)來回答?！驹斀狻?1) 氧化鋁的熔點(diǎn)高，為降低其熔點(diǎn)，常加入冰晶石；(2)氧化鐵和鋁在高溫的條

4、件下生成氧化鋁和鐵：高溫2Al Fe2O32Al2O3 2Fe；(3) 粗鋁含有一定量的金屬鈉和氫氣，鈉、鋁和氯氣反應(yīng)生成了氯化鈉和氯化鋁，氫氣和氯 氣發(fā)生反應(yīng)生成氯化氫，其中氯化鈉熔點(diǎn)為801 ，較高，是固態(tài)雜質(zhì)隨氣泡上浮，氣泡的主要成分有 Cl2、HCl、 AlCl3；(4) A 中有氯氣以及氯化氫，均能和燒堿反應(yīng)，用于尾氣處理，實(shí)質(zhì)為：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，H+OH-=H2O；(5) 電鍍池中鍍件金屬鋁作陽極，金屬鋁失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；氯化鋁在在181 升華，所以電鍍選擇在 170下進(jìn)行；水浴的最高溫度為 100 ，油浴的溫度大于 100，且受熱均勻，所以控制溫度在

5、 170下 進(jìn)行的方式最好是油浴，故選： b ；(6) 鋁金屬表面形成的致密氧化鋁膜具有保護(hù)作用，致密的氧化膜能隔絕鋼材與空氣中的 O2、 CO2和 H2O等接觸，使電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕不能發(fā)生。2工業(yè)上常采用硫鐵礦焙燒取硫后的燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3 制取七水合硫酸亞鐵( FeSO4· 7H2O)，設(shè)計(jì)流程如圖：(2) 固體 1 的主要成分是 _。(3) 加入藥品 X后，溶液 1 中主要反應(yīng)的離子方程式為 _。(4) 從溶液 2 得到 FeSO4·7H2O 產(chǎn)品的過程中，須控制條件防止其氧化和分解，經(jīng)過、_、 _過濾等步驟得到晶體。(5) 有同學(xué)認(rèn)

6、為在溶液 1 中直接加 NaOH 至過量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液經(jīng)結(jié)晶 分離也可得到 FeSO4· 7H2O，你認(rèn)為這一方案 _(填寫“可行”或“不可行”)。 【答案】硫酸 SiO2 Fe+2Fe3+=3Fe2+ 蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 不可行【解析】【分析】硫鐵礦焙燒取硫后的燒渣 ( 主要成分為 Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考慮其他雜質(zhì) ) 中加入足量稀 硫酸，發(fā)生的反應(yīng)有 Fe2O3+3H2SO4=Fe2( SO4)3+3H2O、Al2O3+3H2SO4=Al2( SO4) 3+3H2O，SiO2 不溶于稀硫酸，然后過濾，得到的固體 1 成分為 SiO2，濾液 1 中含

7、有 Fe2( SO4) 3、H2SO4、 Al2(SO4)3；在濾液 1中加入 X，然后加入 NaOH溶液并調(diào)節(jié)溶液的 pH，得到固體 2 為 Al( OH) 3和溶液 2，從溶液 2中能得到 FeSO4?7H2O晶體，說明溶液 2中溶質(zhì)為 FeSO4，則 X 具有還原性，能將 Fe3+還原為 Fe2+，且不能引進(jìn)新的雜質(zhì)，則 X為 Fe，加入試劑 X發(fā)生的 離子反應(yīng)有 2Fe3+Fe=3Fe2+、 Fe+2H+=Fe2+H2，將溶液 2 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾得到 FeSO4?7H2O 晶體，據(jù)此分析解答?！驹斀狻? 1)根據(jù)最終產(chǎn)物為七水合硫酸亞鐵可知溶解燒渣的酸為硫酸；(2) 固體 1

8、 為不溶于硫酸的 SiO2；(3) 試劑 X為 Fe，可還原鐵離子，離子方程式為Fe+2Fe3+=3Fe2+；( 4)從溶液中得到晶體一般需要經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥；(5) 在溶液 1 中含有鐵離子和鋁離子，加過量的氫氧化鈉，鋁離子轉(zhuǎn)化為偏鋁酸根離子，鐵 離子與氫氧根離子結(jié)合生成氫氧化鐵沉淀，所以最終得到的是硫酸鐵而不是硫酸亞鐵，所 以不可行。3 為了降低電子垃圾對環(huán)境構(gòu)成的影響，將一批廢棄的線路板簡單處理后，得到含70Cu、 25Al、4Fe及少量 Au、Pt 等金屬的混合物，并設(shè)計(jì)出如下制備硫酸銅和硫酸鋁晶 體的路線：× 100%1)第 步 Cu與混酸反應(yīng)的離子

9、方程式為 。得到濾渣 1的主要成分為，使用 H2O2 的優(yōu)點(diǎn)是(2) 第 步中加入 H2O2的作用是 調(diào)溶液 pH 的目的是 (3) 簡述第 步由濾液 2 得到 CuSO4·5H2O 的方法是 _(4) 由濾渣 2 制取 Al2(SO4)3·18H2O ，設(shè)計(jì)了以下三種方案：上述三種方案中，方案不可行，原因是從原子利用率角度考慮， 方案更合理。(5)用滴定法測定 CuSO4·5H2O 含量。取 a g試樣配成 100 mL溶液，每次取 20.00 mL，消 除干擾離子后，用 c mol ·L-1EDTA(H2Y2)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，平均消耗EDTA溶液

10、 bmL。滴定反應(yīng)如下：Cu2+ H2Y2 CuY2+ 2H+。寫出計(jì)算 CuSO4·5H2O 質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式 【答案】 Cu + 4H+ 2NO3-=Cu2+ 2NO2 + 2H2O或 3Cu + 8H+ 2 NO3-=3Cu2+ 2NO+ 4H2O Au、Pt 將 Fe2+氧化為 Fe3+ 不引入雜質(zhì)，對環(huán)境無污染使 Fe3+、 Al3+沉淀除去 加熱濾液 2，經(jīng)過蒸發(fā)、冷卻、 結(jié)晶、過濾 ，最終制得硫酸銅晶體 甲 所得產(chǎn)品中含有較多Fe2(SO4)3 雜質(zhì) 乙c b 10250 5解析】 分析】【詳解】（1）Cu 與混酸反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是與 H+、NO3-反應(yīng)，隨反應(yīng)進(jìn)行離子濃度逐

11、漸減小，所以離子 方程式為 Cu + 4H+ 2NO3-=Cu2+ 2NO2 + 2H2O，3Cu + 8H+ 2 NO3-=3Cu2+ 2NO+ 4H2O， Au、Pt 不與混酸反應(yīng)，所以濾渣的主要成分是Au、Pt；（2）加過氧化氫的目的是把亞鐵離子氧化成鐵離子，方便除去；而且加入過氧化氫不會引 入新的雜質(zhì)且無污染；調(diào)節(jié)溶液的pH 目的是使 Fe3+、Al3+沉淀除去；（3）由濾液 2 得到 CuSO4·5H2O 的方法是把濾液蒸發(fā)得濃溶液再冷卻結(jié)晶，過濾得硫酸銅 晶體；（4）甲方案不可行，因?yàn)闉V渣 2 的主要成分是 Fe（OH） 3、 Al（ OH） 3 沉淀，加入硫酸沉 淀全部

12、溶解使制得的產(chǎn)品中含有較多Fe2（SO4）3 雜質(zhì)； 從原子利用率角度分析，乙方案更合理，不僅能除去硫酸鐵，同時(shí)增加了硫酸鋁的量，原子利用率較高；（5）由滴定反應(yīng)方程式得 100mL 溶液中 n（Cu2+）=b×10-3×a×5m，ol所以 CuSO4·5H2O 質(zhì)量 分?jǐn)?shù) = b ×1-03× a×5× 250/a ×。100%4 氫能源是一種重要的清潔能源?，F(xiàn)有兩種可產(chǎn)生H2的化合物甲和乙。將 6.00g 甲加熱至完全分解，只得到一種短周期元素的金屬單質(zhì)和6.72LH2（已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況 ） ，甲與水

13、反應(yīng)也能產(chǎn)生 H2，同時(shí)還產(chǎn)生一種白色沉淀物，該白色沉淀可溶于NaOH溶液。化合物乙在催化劑存在下可分解得到 H2 和另一種單質(zhì)氣體丙，丙在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度為1.25g/L 。請回答下列問題：（1）甲的化學(xué)式是 ；乙的電子式是 。（2）甲與水反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。（3）氣體丙與金屬鎂反應(yīng)的產(chǎn)物是 （用化學(xué)式表示 ） 。（4）乙在加熱條件下與 CuO反應(yīng)可生成 Cu 和氣體丙，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。有人提出產(chǎn)物 Cu 中可能還含有 Cu2O，請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證之 （已 知 Cu2O+2H+=Cu+Cu2+H2O）?！敬鸢浮?AlH3AlH33H2OAl（OH）3 3H2 Mg3N2 2NH33

14、CuO3Cu N23H2O 將固體溶于稀硫酸中，如果溶液變藍(lán)，說明產(chǎn)物中含有Cu2O，反之則無 Cu2O【解析】【分析】將 6. 00 g 甲加熱至完全分解，只得到一種短周期元素的金屬單質(zhì)和 6. 72 L的 H2（ 已折算 成標(biāo)準(zhǔn)狀況），甲與水反應(yīng)也能產(chǎn)生H2，同時(shí)還產(chǎn)生一種白色沉淀物，該白色沉淀可溶于NaOH溶液，因此白色沉淀是 Al（ OH）3，則金屬單質(zhì)是鋁，因此甲是 AlH3?；衔镆以诖?化劑存在下可分解得到 H2和另一種單質(zhì)氣體丙，丙在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1. 25 g·L1，則丙的相對分子質(zhì)量是 1.25×22.428，因此丙是氮?dú)?，則乙是氨氣 NH3，據(jù)此解

15、答。 【詳解】（1）根據(jù)以上分析可知甲的化學(xué)式是AlH3 。乙是氨氣，含有共價(jià)鍵的共價(jià)化合物，電子式為；（2）甲與水反應(yīng)生成氫氣和氫氧化鋁，反應(yīng)的化學(xué)方程式是AlH3 3H2O Al（ OH） 33H2。（3）氮?dú)馀c金屬鎂反應(yīng)的產(chǎn)物是Mg3N2。（4）氨氣在加熱條件下與 CuO反應(yīng)可生成 Cu 和氮?dú)?，根?jù)原子守恒可知該反應(yīng)的化學(xué)方 程式為 2NH3 3CuO3CuN23H2O。銅與稀硫酸不反應(yīng)，則根據(jù)Cu2O2HCuCu2H2O可知, 要檢驗(yàn)產(chǎn)物 Cu中可能還混有 Cu2O可以將固體溶于稀硫酸中，如果溶液變 藍(lán)，說明產(chǎn)物中含有 Cu2O，反之則無 Cu2O。5 已知 C、 D、G、 I 為短

16、周期元素形成的單質(zhì)， 形成 D 的元素原子的最外層電子數(shù)是次外層的D、G、I 常溫下為氣態(tài)，且 G 為黃綠色；3 倍； B 的焰色反應(yīng)呈紫色 （ 透過藍(lán)色鈷玻（1）工業(yè)上制 C用 A不用 H的原因（2）寫出 C與 K 反應(yīng)的化學(xué)方程式 （填“大于 ”或“小于 ”生）成物總能量。 （3）L 是目前應(yīng)用最廣泛的金屬，用碳棒作陽極， 液的化學(xué)方程式，該反應(yīng)的反應(yīng)物總能量L 作陰極，接通電源 （短時(shí)間 ）電解 E 水溶4）5）6）寫出 E 物質(zhì)的電子式 J與 H 反應(yīng)的離子方程式為 寫出 G 與熟石灰反應(yīng)制取漂白粉的化學(xué)方程式答案】氯化鋁是共價(jià)化合物，熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電高溫2Al+Fe2O3Al2O3+

17、2Fe 大于2KCl+2H2O2KOH+H2+C2lAl3+3AlO2-+6H2O=4Al(OH)32Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O【解析】【分析】【詳解】形成 D的元素的原子最外層電子數(shù)是次外層的 3 倍，原子只能有 2個(gè)電子層，最外層電子 數(shù)為 6，則 D為O2；K為紅棕色固體粉末， K為Fe2O3；由于電解 A得到 C與 D，則 C與K 生成 A的反應(yīng)為鋁熱反應(yīng)，故 A為 Al2O3， L為 Fe，C為Al；黃綠色氣體 G 為Cl2，與 C反 應(yīng)得到 H為AlCl3；B的焰色反應(yīng)呈紫色 （透過藍(lán)色鈷玻璃 ），B中含有 K元素， B在催化劑、 加熱條件下反

18、應(yīng)生成氧氣，則 B 為 KClO3， E為 KCl，電解 KCl溶液生成 KOH、 H2 和 Cl2，過 量的 F與氯化鋁反應(yīng)得到 J，則 I為H2，F(xiàn)為KOH，J為 KAlO2；（1）H為 AlCl3，氯化鋁是共價(jià)化合物，熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電，故工業(yè)上制Al用氧化鋁不用氯化鋁，故答案為氯化鋁是共價(jià)化合物，熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電；高溫（2）C與 K 反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故該反應(yīng)的反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，故答案為高溫2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe；大于；3）Fe 是目前應(yīng)用最廣泛的金屬，用碳棒作陽極， Fe作陰極，接通電源 （短時(shí)間 ）

19、電解 KCl水溶液的化學(xué)方程式為：電解2KCl+2H2O2KOH+H2 +C2l，故答案為電解2KCl+2H2O2KOH+H2 +C2l ；（4）E為 KCl，KCl的電子式為，故答案為 ；（5）J與 H 反應(yīng)的離子方程式為： Al3+3AlO2-+6H2O=4Al（OH）3，故答案為 Al3+3AlO2- +6H2O=4Al（OH）3；（6）G 為 Cl2，G 與熟石灰反應(yīng)制取漂白粉的化學(xué)方程式為 2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O，故答案為 2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2 +2H2 O。 【點(diǎn)晴】本題考查無機(jī)推斷等，特殊顏色及 D

20、的原子結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)化關(guān)系中特殊反應(yīng)等是推斷突破口， 是對元素化合物知識及學(xué)生綜合能力的考查，需對基礎(chǔ)知識全面掌握。推斷題中常見的特 征反應(yīng)現(xiàn)象有：（ 1）焰色反應(yīng)： Na（黃色）、 K（紫色 ）；（ 2）使品紅溶液褪色的氣體： SO2（加熱后又恢復(fù)紅色 ）、Cl2（加熱后不恢復(fù)紅色 ）；（ 3）白色沉淀 Fe（OH）2 置于空氣中最終 轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色 Fe（OH）3（由白色 灰綠紅褐色 ）；（ 4）在空氣中變?yōu)榧t棕色： NO；（ 5）氣 體燃燒火焰呈蒼白色： H2在 Cl2中燃燒；在空氣中點(diǎn)燃呈藍(lán)色： CO、 H2、 CH4；（ 6）使?jié)?潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)： NH3；（ 7）空氣中出現(xiàn)白煙： N

21、H3 與酸性氣態(tài)物質(zhì) （或揮發(fā)性酸如 鹽酸、硝酸 ）反應(yīng)等。6有關(guān)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示。 A、C、E是常見的金屬單質(zhì)， E 為紫紅色，反應(yīng)可 用于焊接鐵軌， B 是赤鐵礦的主要成分， F的溶液中加入 KSCN溶液變紅。（部分反應(yīng)物和 生成物省略）請回答下列問題：（1）D 的化學(xué)式是 。（2）可選用 （填 “字母 ”）實(shí)現(xiàn)反應(yīng) CF的轉(zhuǎn)化。a稀鹽酸b氯氣 /點(diǎn)燃cCuSO4 溶液（3）反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。（4）反應(yīng)的離子方程式為 ?！敬鸢浮?Al2O3 b 2Al+Fe2O32Fe + Al2O3 Cu+2Fe3+ Cu2+2Fe2+【解析】【分析】A、C、E是常見的金屬單質(zhì)，反應(yīng)可用于焊

22、接鐵軌，B 是赤鐵礦的主要成分，則 A 為Al、B為 Fe2O3，C為 Fe，D為 Al 2O3，E是紫紅色的金屬單質(zhì)，則 E為 Cu，F(xiàn)的溶液中加 入 KSCN 溶液變紅， F 為鐵鹽，可以由 Fe 與氯氣反應(yīng)得到，反應(yīng)為 Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+。【詳解】 （1）根據(jù)分析， D 的化學(xué)式是： Al2O3；（2）反應(yīng) CF是 Fe轉(zhuǎn)化為 Fe3+， Fe與鹽酸、 CuSO4溶液生成 Fe2+ ， Fe與氯氣反應(yīng)生成 FeCl3，故答案選 b；（3）反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 2Al+Fe2O32Fe + Al2O3；（4）反應(yīng)的離子方程式為： Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+。（金

23、屬單質(zhì) E 可7工業(yè)上用某礦渣 （含有 Cu2O、 Al2O3、Fe2O3、SiO2）提取銅的操作流程如圖 由濾液 C制取 ）：已知： Cu2O+2H+=Cu+Cu2+H2O(1) 固體混合物 B 的成分是 。它與 NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為 。(2) 濾液 A 中鐵元素的存在形式為 (填離子符號 )，生成該離子與 Fe 元素有關(guān)的離子反應(yīng)方程式為 。要檢驗(yàn)該鐵元素的離子的實(shí)驗(yàn) (3) 在濾液 C 中通入足量 CO2的離子方程式為 (4) 金屬單質(zhì) E從固體混合物 F 中置換出 Cu的化學(xué)方程式為 【答案】 SiO2和 Cu SiO2+2OH-=SiO32-+H2O Fe2+ Fe2O3+

24、6H+=2Fe3+3H2O、2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+ 取少量溶液于試管中，滴加 KSCN，溶液不變紅，再加入氯水，溶液 變?yōu)檠t色，則有 Fe2+ OH-+CO2=HCO3-；AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3 +HCO3- 2Al+3CuO高溫 Al2O3+3Cu【解析】【分析】 氧化亞銅與鹽酸反應(yīng)生成銅和銅離子，二氧化硅與鹽酸不反應(yīng)，氧化鐵與鹽酸反應(yīng)生成 Fe3+，鐵離子與銅反應(yīng)生成亞鐵離子，固體為二氧化硅和銅，濾液中含有銅離子、亞鐵離 子、鋁離子，加入足量的氫氧化鈉溶液，濾液C中含有偏鋁酸根離子，金屬 E 為鋁，固體D 為氫氧化銅和氫氧化鐵的混合物，在空氣中灼燒，F(xiàn)

25、為氧化銅和氧化鐵的混合物，粗銅為銅、鋁、鐵的混合物，經(jīng)過電解可得到純銅?！驹斀狻?1) 固體混合物 B的成分是 SiO2和 Cu。它與 NaOH溶液即二氧化硅與氫氧化鈉反應(yīng)，反應(yīng)的 離子方程式為 SiO2+2OH-=SiO32-+H2O。(2) 氧化亞銅與鹽酸反應(yīng)生成銅單質(zhì)和銅離子，氧化鐵與鹽酸反應(yīng)生成鐵離子，與銅反應(yīng)生 成亞鐵離子，有銅剩余，故鐵離子完全轉(zhuǎn)化為亞鐵離子，濾液 A 中鐵元素的存在形式為 Fe2+，生成該離子與 Fe 元素有關(guān)的離子反應(yīng)方程式為 Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O、 2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+。要檢驗(yàn)該鐵元素的離子的實(shí)驗(yàn)為取少量溶液于試管中，滴加KSC

26、N，溶液不變紅，再加入氯水，溶液變?yōu)檠t色，則有Fe2+。(3) 在濾液 C中含有偏鋁酸鈉和氫氧化鈉，通入足量CO2 的離子方程式為 OH-+CO2=HCO3-；AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3 +HCO3-。(4) 金屬單質(zhì) E為鋁，從固體混合物 F為氧化銅和氧化鐵的混合物，置換出Cu 的化學(xué)方程式為鋁熱反應(yīng)， 2Al+3CuO高溫 Al2O3+3Cu。8工業(yè)上以鋰輝石為原料生產(chǎn)碳酸鋰的部分工業(yè)流程如圖所示：已知： 鋰輝石的主要成分為 Li2O·Al2O3·4SiO2，其中含少量 Ca、 Mg 元素。 Li2O·Al2O3·4SiO2+H2

27、SO4（濃 ）Li2SO4+Al2O3·4SiO2·H2O。 某些物質(zhì)的溶解度 (S)如下表所示：回答下列問題：1)從濾渣 1 中分離出 Al2O3 的流程如下所示：寫出生成沉淀的離子方程式：(2) 已知濾渣 2 的主要成分有 Mg(OH)2和 CaCO3。向?yàn)V液 1 中加入石灰乳的作用是 用化學(xué)平衡原理簡述 )。(3) 最后一個(gè)步驟中，用 “熱水洗滌 ”的理由是 _。(4) 工業(yè)上，將 Li2CO3粗品制備成高純 Li2CO3 的部分工藝如下：a.將 Li2CO3 溶于鹽酸作電解槽的陽極液， LiOH溶液作陰極液，兩者用離子選擇性透過膜隔 開，用惰性電極電解。b.電解后向

28、 LiOH 溶液中加入少量 NH4HCO3 溶液并共熱，過濾、烘干得高純Li2CO3。a 中電解時(shí)所用的是 _(填“陽離子交換膜 ”或 “陰離子交換膜 ”。)電解后， LiOH 溶液濃度增大的原因是 _。b 中生成 Li2CO3 反應(yīng)的化學(xué)方程式是 _ 。(5) 磷酸亞鐵鋰電池總反應(yīng)為 FePO4+LiLiFePO4，電池中的固體電解質(zhì)可傳導(dǎo)Li+，寫出該電池放電時(shí)的正極反應(yīng)： _。【答案】 Al33NH3·H2O=Al(OH)33NH4 Ca(OH)2Ca2+2OH-，Mg2+與 OH-結(jié)合生成 Ksp很小的 Mg(OH)2 沉淀，導(dǎo)致平衡右移，生成 Mg(OH) 2沉淀 Li2C

29、O3 的溶解度隨溫度 升高而減小 陽離子交換膜 陰極氫離子放電，鋰離子向陰極移動(dòng)2LiOH+NH4HCO3Li2CO3 +2H2O+NH3 FePO4 Li+e-=LiFePO4 【解析】【分析】 由工業(yè)流程圖可知，鋰輝石經(jīng)過研磨、加熱、酸化得到可溶性的硫酸鋰、硫酸鋁和不溶的 二氧化硅，過濾得到濾液 1 和含有二氧化硅的濾渣 1，向?yàn)V液 1 中加入石灰乳調(diào)節(jié) pH 值 后，再加入碳酸鈉溶液，以增加溶液中Ca2+、OH-的濃度，使 Mg(OH)2、CaCO3 更利于析出，以便形成濾渣 2，向?yàn)V液 2 中加入飽和碳酸鈉溶液，反應(yīng)生成碳酸鋰沉淀，過濾、熱 水洗滌的原因是 Li2CO3 的溶解度隨溫度

30、升高而減小，可減少Li2CO3的損失，得到最終產(chǎn)物碳酸鋰，據(jù)此分析解答?！驹斀狻?1) 據(jù)已知信息可知濾渣 1 中含有氧化鋁和二氧化硅，氧化鋁是兩性氧化物，而二氧化硅 是酸性氧化物，因此首先用鹽酸溶解濾渣1，過濾后得到二氧化硅和氯化鋁的溶液。向?yàn)V液中通入足量的氨氣即可生成氫氧化鋁，灼燒氫氧化鋁即可得到氧化鋁，生成沉淀的離子 方程式為 Al3 3NH3·H2O=Al(OH)33NH4，故答案為： Al33NH3·H2O=Al(OH)3 3NH4；(2) 石灰乳中存在氫氧化鈣的溶解平衡Ca(OH)2Ca2+2OH-，Mg2+與 OH-結(jié)合生成 Ksp很小的 Mg(OH) 2沉淀

31、，導(dǎo)致平衡右移，生成 Mg(OH)2 沉淀，而鈣離子與碳酸根結(jié)合生成碳 酸鈣沉淀，故答案為： Ca(OH)2Ca2+2OH-，Mg2+與 OH-結(jié)合生成 Ksp 很小的 Mg(OH)2沉淀，導(dǎo)致平衡右移，生成 Mg(OH)2 沉淀；(3) 根據(jù)表中數(shù)據(jù)可判斷 Li2CO3 的溶解度隨溫度升高而減小，因此最后一個(gè)步驟中，用“熱水洗滌 ”可以減少固體溶解而造成的損失，故答案為：Li2CO3 的溶解度隨溫度升高而減小；(4) 電解池中陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極氫離子放電，產(chǎn)生氫氧根離子，而鋰離子 向陰極移動(dòng)，故 a 中電解時(shí)所用的是陽離子交換膜，故答案為：陽離子交換膜； 陰極得到電子，則溶液中的

32、氫離子放電，由于陰極氫離子放電，產(chǎn)生氫氧根離子，而鋰 離子向陰極移動(dòng)，所以電解后， LiOH 溶液濃度增大。根據(jù)原子守恒可判斷 LiOH溶液中加 入少量 NH4HCO3 溶液并共熱，除得到高純 Li2CO3外還有氨氣和水生成，反應(yīng)的化學(xué)方程式 為 2LiOH+NH4HCO3Li2CO3 +2H2O+NH3，故答案為：陰極氫離子放電，鋰離子向陰極移動(dòng)； 2LiOH+NH4HCO3Li2CO3 +2H2O+NH3；(5) 根據(jù)原電池的工作原理，正極上發(fā)生還原反應(yīng)，得到電子，因此FePO4 在正極上發(fā)生反應(yīng)，即正極反應(yīng)式為 FePO4 Li e =LiFePO4，故答案為： FePO4Li+e-=L

33、iFePO4。9近兩年來無人駕駛汽車的大熱使得激光雷達(dá)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，激光雷達(dá)的核心部件 需要一種氮化鋁 (A1N)導(dǎo)熱陶瓷片。下圖是從鋁土礦 (主要成分為 A12O3,還含有少量 SiO2、 Fe2 O3等雜質(zhì) )中提取 A12O3并生產(chǎn) A1N 的工藝流程：(1) 溶“解 ”時(shí)，已知溶液中的硅酸鈉與偏鋁酸鈉可發(fā)生反應(yīng)：2Na2SiO3+2NaA1O2+2H2O=Na2Al2Si2O8 +4NaOH。赤泥的主要成分除了生成的 Na2Al2Si2O8還有 (寫出化學(xué)式)，Na2Al2Si2O8用氧化物的形式表示為(2) 酸“化 ”時(shí)通入過量 CO2 與 NaA1O2反應(yīng)生成 NaHCO3

34、和另一種白色沉淀，試寫出該反應(yīng)的 化學(xué)方程式 ；實(shí)驗(yàn)室過濾需用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒。(3) 還“原 ”時(shí)，炭黑在高溫下被氧化為 CO,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ；(4) 已知： AlN+NaOH + H2O=NaA1O2+NH3 ?，F(xiàn)取氮化鋁樣品 5.0 g(假設(shè)雜質(zhì)只含有炭黑 ) 加到 100 mL 1. 0 mol ? L-1的 NaOH溶液中恰好反應(yīng)完，則該樣品中A1N的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為Al2O3N23C2AlN 3CO答案】 Fe2O3 Na2O?Al2O3?2SiO2 NaAlO2CO2 2H2O=Al(OH)3NaHCO3 漏斗 82%解析】【分析】鋁土礦 (主要成分為 A12O3,還含

35、有少量 SiO2、 Fe2O3 等雜質(zhì) )，鋁土礦中加入氫氧化鈉溶液，SiO2和 A12O3 溶于氫氧化鈉溶液，溶液中的硅酸鈉與偏鋁酸鈉發(fā)生反應(yīng)： 2Na2SiO3+2NaA1O2+2H2O= Na2Al2Si2O8 +4NaOH，氧化鐵不溶于氫氧化鈉溶液，所以過濾 得到的赤泥為 Fe2O3、 Na2Al2Si2O8，濾液主要為偏鋁酸鈉溶液，偏鋁酸鈉溶液中通入過量的 二氧化碳酸化得到的沉淀為氫氧化鋁，過濾得到的濾液主要為NaHCO3 溶液，氫氧化鋁灼燒得到氧化鋁，氧化鋁、碳黑、氮?dú)庠诟邷叵律傻X，同時(shí)碳被氧化為CO，據(jù)此解答此題?！驹斀狻?1) 氧化鐵與氫氧化鈉不反應(yīng)，則赤泥的主要成分為F

36、e2O3、Na2Al2Si2O8，Na2Al2Si2O8 用氧化物的形式表示為 Na2O?Al2O3?2SiO2；答案為： Fe2O3 ； Na2 O?Al2O3?2SiO2 ；(2) “酸化”時(shí)通入過量 CO2與 NaA1O2 反應(yīng)生成 Al(OH)3，反應(yīng)的化學(xué)方程式為： NaAlO2 CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3；實(shí)驗(yàn)室過濾需用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒； 答案為： NaAlO2 CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3；漏斗；Al2O3N2 3C2AlN3CO；答案為： Al2O3 N23C2AlN3CO；漏斗；(3) 氧化鋁、碳黑、氮?dú)庠诟邷叵律傻X，同時(shí)碳

37、黑被氧化為CO，反應(yīng)的化學(xué)方程 式為：(4) 加到 100 mL 1. 0 mol ? L-1的 NaOH溶液中恰好反應(yīng)完，則n(NaOH)=0.1L 1.0mol/L=0.1mol ，根據(jù)反應(yīng) AlN+NaOH + H2O=NaA1O2+NH3 可知， n(AlN)= 0.1 41n(NaOH)=0.1mol ，所以 AlN 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為： 100% 82% ；5答案為： 82%；10 鈷元素由于其良好的物理化學(xué)性質(zhì)，被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活中。利用含鈷廢料(含CoO、 Co2O3、金屬 Al、 Li等)制取 CoCl2·6H2O 的流程圖如圖所示(1) 寫出步驟 I 中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式 。(2) 步驟 II