2020-2021备战高考化学铝及其化合物推断题综合试题及详细答案

2020-2021备战高考化学铝及其化合物推断题综合试题及详细答案
一、铝及其化合物
1 . A、B、C D均为中学化学中常见的物质，它们之间转化关系如图(部分产物和条件已略去)，请回答下列问题：
(1 )若A为CQ气体，D为NaOH溶液，则B的化学式为_____________ 。

(2 )若A为AlCb溶液，D为NaOH溶液，则C的名称为_____________ 。

(3 )若A和D均为非金属单质，D为双原子分子，则由C直接生成A的基本反应类型为
_________ 。

(4 )若常温时A为气态氢化物，B为淡黄色固体单质，则A与C反应生成B的化学方程式为。

(5)若A为黄绿色气体，D为常见金属，则A与C溶液反应的离子方程式为________________ 。

下列试剂不能鉴别B溶液与C溶液的是___________ (填字母编号)。

a. NaOH溶液
b.盐酸
c. KSCN溶液
d.酸性KMnO4溶液
【答案】NaHCQ 偏铝酸钠分解反应2H2S SO2=3S 2H2O
2 3
2Fe CI2=2Fe 2Cl b
【解析】
【分析】
【详解】
(1)若A为CO2与过量的D即NaOH反应，生成碳酸氢钠；碳酸氢钠溶液与NaOH反应可得到碳酸钠溶液；碳酸钠溶液又可以与CQ反应生成碳酸氢钠；所以B的化学式为NaHCQ ;
⑵若A为AICI3,其与少量的NaOH反应生成AI(OH)3沉淀，AI(OH)3继续与NaOH反应生成偏铝酸钠；偏铝酸钠溶液和氯化铝溶液又可以反应生成AI(OH)3 ；所以C的名称为偏铝酸
钠；
(3) 若A, D均为非金属单质，且D为双原子分子，那么推测可能为性质较为活泼的O2或
Cl2, A则可能为P, S或N2等；进而，B, C为氧化物或氯化物，C生成单质A的反应则一定为分解反应；
(4) 淡黄色的固体有过氧化钠，硫单质和溴化银；根据转化关系，推测B为S单质；那么A
为H2S, C为SO2, B为氧气；所以相关的方程式为：2H2S SO2 =3S 2H2O ；
(5) A为黄绿色气体则为CI2,根据转化关系可知，该金属元素一定是变价元素，即Fe；那么
2 3
B为FeC3, C为FeC2;所以A与C反应的离子方程式为：2Fe CJ=2Fe 2CI ；
a. NaOH与Fe2^成白色沉淀后，沉淀表面迅速变暗变绿最终变成红褐色，而与Fe3+直接
生成红褐色沉淀，a项可以；
b. 盐酸与Fe2+, Fe3+均无现象，b项不可以；
c. KSCN溶液遇到Fe3+会生成血红色物质，而与
Fe F+无现象，c项可以；
d. 卩62+具有还原性会使高锰酸钾溶液褪色，Fe3+不会使高锰酸钾溶液褪色，d项可以；答案
2. A-J分别表示中学化学中常见的一种物质，它们之间相互关系如图所示(部分反应物、生
成物没有列出)，且已知G为主族元素的固态氧化物，A、B、C、D、E、F六种物质中均含同一种元素。

请填写下列空白：
(1) ______________________________________________________________ A、B、C、D、
E、F六种物质中所含同一种元素在周期表中位置 _____________________________
⑵写出检验D溶液中阳离子的方法_______ 。

(3)写出反应④的离子方程式__________ 。

⑷若向气体K的水溶液中加入盐酸，使其恰好完全反应，所得溶液的pH ____ 7(填“ >
或“=”，)用离子方程式表示其原因：______；
⑸若向气体K的O.1mol/L水溶液中加入pH=1的硫酸，且氨水与硫酸的体积比为1:1，则所得溶液中各离子物质的量浓度由大到小..的关系是 ________ 。

【答案】第四周期忸族取少量D溶液，加KSCN溶液，出现红色2AI+20H+2H20=2AI8
+3H2 f v NH4++ H2O? NH3 H2O+OH c(NH+)> c(SQ2-)> c(H+)>c(OH-)
【解析】
【分析】
G为主族元素的固态氧化物，在电解条件下生成I和H,能与NaOH溶液反应，说明G为
Al2O3，与NaOH反应生成NaAIO2，而I也能与NaOH反应生成NaAIO2,贝U I为Al, H为
O2, C和碱、D和气体K反应生成E、F,则说明E、F都为氢氧化物，E能转化为F,应为
Fe(OH)2T Fe(OH)的转化，所以E 为Fe (OH) 2, F 为Fe(OH)s,则C 为FeC2, D 为FeC3, K 为NH3, B为Fe3O4，与Al在高温条件下发生铝热反应生成A,即Fe,结合对应单质、化合
物的性质解答该题。

【详解】
(1)A、
B、C D、E、F六种物质中都含有铁元素，在周期表中位于周期表第四周期忸族，
(2)溶液D为氯化铁溶液，检验三价铁离子的存在，取少许D溶液于试管中，滴加KSCN
溶液，溶液变红色，证明D溶液中含有Fe3+;
(3)反应④是金属铝和氢氧化钠溶液的反应，Al与NaOH溶液反应生成NaAIO2和H2，反
应的离子方程式为：2AI+2OH -+2H 2O=2AIO 2+3H 2
(4)气体K的水溶液为一水合氨溶液，加入盐酸，使其恰好完全反应生成氯化铵和水，氯
化铵在水溶液中水解显酸性，所以pH v 7 ;反应的离子方程式为：
+ +
NH4 +H2O? NH 3gH2O+H ；
(5)若向气体NH3的O.1mol/L水溶液中加入pH=1的硫酸，且氨水与硫酸的体积比为 1 : 1，假设条件均为1L,发生反应：NH3gH2°+H +=NH 4+H2O , n(NH3?H2O)=0.1mol,
n(H+)=0.1mol，所以一水合氨和硫酸反应生成硫酸铵溶液，铵根离子水解显酸性，溶液中离子浓度大小顺序为：c( NH 4)>c(SO「)>c(H+)>c(OH-)。

【点睛】
比较时溶液中粒子浓度紧扣两个微弱：
(1 )弱电解质(弱酸、弱碱、水)的电离是微弱的，且水的电离能力远远小于弱酸和弱碱的
电离能力，如在稀醋酸溶液中：CH3COOH? CH3COO+ H+, H2O? OH-+ H+,在溶液中微
粒浓度由大到小的顺序：c(CH3COOH)>D(H+)>c(CH3COC))>c(OH-);
(2)弱酸根离子或弱碱阳离子的水解是微弱的，但水的电离程度远远小于盐的水解程度，如稀的CfCOONa溶液中：CH3COONa=CHCOO+ Na+, CH3COO+ 出0? CHCOOH+ OH-, H2O? H++ OH-，所以CfCOONa溶液中：c(Na+)>c(CH3COO)>c(OH-)>c(CH3COOH)>c(H+)。

3. 已知A、B、C、D是中学化学的常见物质，且A、B C均含有同一种元素。

在一定条件下它们之间的相互转化关系如图所示(部分反应中的H2O已略去)。

请回答下列问题：
(1 )若A可用于自来水消毒，D是生产、生活中用量最大、用途最广的金属单质，加热蒸干B的溶液不能得到B。

则B的化学式为 _。

(2)若D是氯碱工业的主要产品之一，B有两性，则反应②的离子方程式是__。

(3)若A、C、D都是常见气体，C是导致酸雨的主要气体，则反应③的化学方程式为。

(4)若A的焰色反应呈黄色，D为二氧化碳，则反应②的离子方程式是—。

【答案】FeC3 AI(OH)3+OH=AIO2-+2H2O 2H2S+S— 3S+2WO CO2-+CO2+H2O^ 2HC6
【解析】
【分析】
(1)D是生产、生活中用量最大、用途最广的金属单质，则D是铁，A可用于自来水消毒,
A 为CI2；
⑵若D是氯碱工业的主要产品之一，B有两性，D为NaOH、B为AI(OH) 3；
⑶C是形成酸雨的主要气体，则A为H2S、D为O2、B为S、C为SO2；
(4)若A的焰色反应呈黄色，说明A中含有Na元素，且A、B、C均含有同一种元素据此
分析。

【详解】
(1) D是生产、生活中用量最大、用途最
广的金属单质，则D是铁，A可用于自来水消毒，(2) 若D是氯碱工业的主要产品之一，B有两性，由转化关系可知，A为铝盐、D为NaOH、
B为AI(OH)3、C为NaAIO2，反应②为氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，反
应的离子方程式是：AI(OH)3+OH =AIO2-+2H2O；
⑶若A、C D都是常见气体，C是形成酸雨的主要气体，则A为H2S、D为O2、B为S C
为SC2,反应③为硫化氢与二氧化硫反应生成硫和水，反应的化学方程式为：
2H2S+SO—3S+2H2O;
(4)若A的焰色反应呈黄色，D为二氧化碳，由转化关系可知，A为NaOH、B为Na2CO、C
为NaHCC3，反应②为碳酸钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸氢钠，反应的的离子方程式是：
CO J2- +CC2+H2O—2HCQ-。

4. 某混合物A,含有KAI(SQ)2、AI2O3和Fe2O3,在一定条件下可实现如图所示的物质之间的变化：
据此回答下列问题：
(1)I、H、川、"四步中对于溶
液和沉淀的分离采取的方法是__。

(2)根据上述框图反应关系，写出下列B、C、D、E所含物质的化学式
固体B_;沉淀C_；沉淀D_；溶液E___。

(3)写出①、②、③、④四个反应的化学方程式或离子方程式
①__；
②___；
③___；
由转化关系可知，A为C2 B为FeC3、C为FeC2;
④__。

【答案】过滤AI2O3 AI2O3、Fe2O3 Fe2O3 K2SO4、(NH 4)2SO4 AI2O3 + 2NaOH=2NaAIO2
+ H2O A P++ 3NH3 H2O=AI(OH)3 J + 3NH4+ NaAIO2 + HCI+ H2O=AI(OH)3 J + NaCI
加热
2AI(OH)3 AI2O3 + 3H2O
【解析】
【分析】
KAI(SQ)2溶于水，AI2O3和Fe2O3均不溶于水，混合物A加水溶解后，溶液中是KAI(SQ)2, 沉淀C 为AI2O3和Fe z O3；由转化关系图可知，向沉淀C中加NaOH溶液，F Q Q不反应，沉淀D为Fe?O3, AI2O3可与NaOH溶液反应生成NaAIQ，向NaAIO2溶液中通入CQ可得AI(OH)3沉淀，AI(OH)3受热分解生成固体B为AI2O3；向溶液中加过量氨水，溶液与过量氨水反应，AI3+被沉淀，得到氢氧化铝沉淀，溶液中E为©SO、(NH4)2SO4,经过蒸发、结
晶，得到©SQ和(NH4)2SO，然后结合物质的性质及化学用语来解答。

【详解】
(1) 溶液和沉淀的分离利用过滤；
⑵由上述分析可知B为AI2O3, C为AI2O3、Fe2O3, D为Fe z O s溶液E为K2SQ、(NH4)2SQ;
(3) 反应①为Al2O3+2NaOH=2NaAIC2+H2O；
反应②为AI3++3NH3?HO=AI(OH)3 J +3NH4+；
反应③为NaAIO2+ HCI+ H2O=AI(OH)3 J + NaCI；
加热
反应④为2AI(OH)3 AI2O3 + 3H2O。

5. A、B、C X均为中学常见的纯净物，它们之间有如下转化关系(副产物已略去)。

试回答：
I I +X _定条件I -------- 1十龙一走冬件I ------- 1
(1 )若X是强氧化性单质，则A不可能是_______ 。

a. S
b. N2 C. Na d. Mg e. AI
(2 )若A为强碱溶液，则X可能为_______ 。

a. CQ
b. AICI3 C. Al d. Mg e. AI2O3
(3)若X是金属单质，向C的水溶液中滴加AgNO3溶液，产生不溶于稀HNO3的白色沉
淀，则B的化学式为____ ；C溶液在贮存时应加入少量X,理由是(离子方程式表示)
—，检验此C溶液中金属元素价态的操作方法是_________ 。

(4)若A、B、C为含有金属元素的化合物，X为强电解质，A溶液与C溶液反应生成B, 则B的化学式为 , X的化学式可能为(写出不同类物质) 或，反应②的离子方程式为—或—。

【答案】de ab FeC3 2Fg++Fe=3Fg+加入硫氰化钾，不显血红色，然后加入氯水，显血红色，则为亚铁离子AI(OH)3盐酸氢氧化钠AI(OH)3+3H+=AI3++3H2O AI(OHp+OH
=AIO2-+2H2O。

【解析】
【分析】
(1 )根据常见的强氧化剂单质氧气和氯气分析；
(2 )根据各物质的转化关系分析；
(3)在溶液C中滴入AgNO3，产生不溶于稀HNO3的白色沉淀，此沉淀为AgCI,由题意与转化关系可推知A为Cl2, x为还原性较强的金属，由所学知识推x为铁单质；
(4)x为强电解质，应属于强酸、强碱或者盐类，但根据图所示转化关系确定x只能为强
碱或强酸。

能与强碱、强酸连续反应的常见物质就是铝的化合物。

【详解】
(1)a. S与氧气反应生成SO2, SC2和氧气反应生成SQ,故不选a；
b. N2与氧气在放电条件下生成NO, NO与氧气反应生成NO2,故不
选b；
c. Na与氧气在常温下生成Na2O, Na2O与氧气加热生成Na2O2，故不选C；
d. 金属Mg与氧气反应生成氧化镁固体，氧化镁与氧气不反应，故选d；
e. Al与氧气反应生成氧化铝，氧化铝与氧气不反应，故选e;
选de。

(2)a. CQ与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠，碳酸钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸氢钠，故选a；
b. AIC3与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，偏铝酸钠溶液与氯化铝反应生成氢氧化铝沉淀，
故选b；
c. Al与氢氧化钠反应生成
偏铝酸钠，偏铝酸钠与铝不反应，故不选c；
d. Mg与氢氧化钠溶液不反应，故不选d;
e. AI2O3与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，偏铝酸钠溶液与氧化铝不反应，故不选e;
选ab;
(3)铁与氯气反应生成氯化铁，则B为FeC3,氯化铁溶液与铁反应生成氯化亚铁，C为FeC2, Fe2+易被氧化，所以FeC2在贮存时，应加入铁粉来还原Fe3+,离子方程式为
2Fe3++Fe=3Fg+;检验此C溶液中含有Fe2*的操作方法是：加入硫氰化钾，不显血红色，然后加入氯
水，显血红色，则为亚铁离子。

(4)若x为强酸，则A为偏铝酸盐、B为氢氧化铝、C是铝盐；若x
为强碱，则A为铝盐、B为氢氧化铝、C是偏铝酸盐；则B的化学式为AI(0H)3, X的化学式可能为盐酸或氢氧化钠，反应②的离子方程式为A I(OH)3+3H+=AI3++3H2O 或AI(OH)3+OH=AIO2-
+2H2O。

6. 某铝合金(硬铝)中含有铝、镁、铜、硅，为了测定该合金中铝的含量，有人设计了如下
实验:
(1)溶液I中的溶质为(填化学式，下同)，溶液n中的溶质为
(2) ___________________________________________________ 上述第③步反应中，生成沉淀的离子方程式为______________________________________________ 。

⑶该合金中铝的含量为_____________ 。

【答案】AIC3、MgCb、HCI Na[AI(OH)4]、NaCI、NaOH [AI(OH“「+ CQ=AI(OH)3J+ HCO
9b
17a
【解析】
【分析】
由测定该合金中铝的含量流程可知，①加盐酸，Cu、Si不反应，则过滤得到的固体为Cu、Si,溶液中含AICI3、MgCl2以及过量的盐酸，②加足量的NaOH,过滤得到的沉淀为Mg(OH)2,溶液中主要含Na[AI(OH)4]、与过量盐酸反应生成的氯化钠和过量的氢氧化钠，③通足量的二氧化碳，反
应生成AI(OH)3,④灼烧氢氧化铝分解得到AI2O3。

【详解】
(1)根据分析可知溶液I中的溶质为AIC3、MgCl2、HCI;溶液n中的溶质为Na[AI(OH)4]、NaC k NaOH,故答案为：AIC3、MgCl2、HCI; Na[AI(OH)4]、NaCI、NaOH;
⑵第③步通入二氧化碳与[AI(0H)4「反应生成氢氧化铝沉淀，故答案为： [AI(0H )4「+
CC 2=AI(OH )3j + HC03—;
⑶因铝在反应前后守恒，最后得到的固体 AI 2O 3中铝的质量就是铝合金中的铝的质量，则
100%= 54b g ，样品质量为ag ，所以铝的质量分数
102
9b。

… / 17a
a
1/a
【点睛】
本题利用了守恒法来进行计算，能很好的考查学生的实验能力、分析和解决问题的能力， 题目难度中等。

7. 以粉煤灰(主要含 3Al 2O 3 2SiQ 、SiO 2，还含有少量 CaO Fe>O 3等物质)为原料制取 Al 2O 3的流程如图：
丄
ILSO 4 4
NHj 丄
NaOH
粉煤勰f 炒烧f
腰玄讨洼一►
T 磧或’过淤
般烧
ALO.
T ~T
~v
NUj SiO ；, CaSO 4 I
FiXOHJj
(1 )当(NH 4)2SO 4和 3Al 2O 3 2SiO 2 的配比 a (a= "
[(NH 4)
2SO4
])不同时，焙烧”后所得
n(3Al 2O 3 2SiO 2)
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，3Al 2O 3 2SiO 2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) 碱浸"加入NaOH 发生反应的离子方程式为 。

(4)
水解、过滤”可得到AI(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 NH 3
外，还有___和___。

【答案】8 Fe 3++ 3NH 3+ 3H 2O=Fe(OH> J + 3NH 4+ OH + AI(OH )3=AIO 2-+ 2H 2O 水解为吸热 反应，升高温度有利于平衡正向进行 CQ NaOH (NH I )2SO
【解析】
27
27__2+16__3
铝的质量为bg
54b
=1°1 100%=
9b ，故答案为: i .'J
或 珂1
【分析】
粉煤灰、(NH4)2SO进行灼烧处理，把3AI2O3 2SiO2转化为NH4AI (SC4)2，且当(NH4)2SO和
3AI 2O 3 2SQ 的配比a (a= "
[(NH 4
)
月°4
])不同时各产物含量不同，如图 a=8时，体
n(3AI 2O 3 2SiO 2)
系中NH 4AI (SC 4)2含量最高，此时3AI 2O 3 2SiO 2的利用也率最高。

加硫酸进行酸浸，过滤， 滤液中含有Al 3+、Fe 3+以及其他可溶性离子，通入氨气生成沉淀 AI(OH )3和Fe(OH 》，滤液I
为(NH 4)2SC 4，加入氢氧化钠进行碱浸取过滤，滤渣为 Fe(OH )3滤液n 为NaOH 和NaAIO 2,
加水水解得到AI(OH )3沉淀，煅烧得氧化铝。

【详解】
(1 )根据分析，当(NH 4)2SO 和3AI 2O 3 2SiO 2的配比a=8时，体系中NHAI (SO)2含量最 高，此时3AI 2O 3 2SiO 2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AI(OH )3，生成Fe(OH )3离子反应方程 式：Fe 3++ 3NH 3+ 3H 2O=Fe(OH> J + 3NH 4+； (3) 根据分析，
碱浸"加入NaOH 发生反应的离子方程式为 OH + AI(OH )3=AIO 2 + 2出0;
(4)
水解、过滤”可得到AI(OH )3沉淀，水解过程是吸热的，升高温度促进 AIO 2水解；该
步骤可将加水改成通入过量的酸性气体二氧化碳( CQ + AIO 2 + 2出0= HCO- +
AI(OH )3 J )；
(5) 流程中，滤液I 为(NH 4)2SO 4,滤液n 含有 NaOH ，故可以回收并循坏利用的物质除 NH 3 外，还有(NH 4)2SO 和 NaOH 。

【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。

&用方铅矿(主要为 PbS )和软锰矿(主要为 MnO 2，还有少量AI 2O 3等杂质)制备 PbSO 和Mn 3O 4的工艺流程：
已知：(1) PbS+MnO 2 +4H +=Mn 2++Pb 2++S+2H 2O (2) PbC b (s)+2C 「(aq)=PbC 42-(aq) △ H>0
(1) 80 C 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 _______________________ X 可用于调节酸浸液的 pH 值，物质X 可以是 ___________________ A . MnCO 3 B. NaOH C. ZnO D. 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)。

；加入物质
方册时
(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
2+ +
6H2O+I2NH3+O2+6Mn =2Mn3O4+I2NH 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AI2O3等杂质)中加入稀盐酸并加热至
80C，发生的反应有：MnO2+PbS+4HCI=Mnd+PbC2+S+2H2O、Al2O3+6HCI=2AIC3+3H2O，向酸浸溶液中加入NaCI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PbC2晶体和滤液2,向滤液2中通入氨气、氧气，锰离子被氧化生成Mn 3O4,过滤得到Mn3O4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-
(2) 由反应PbCl2 s +2CI aq =PbCb aq可知，向酸浸液中加入饱和食盐水，通过
增大Cr浓度可促进PbC2的溶解；加入物质X调节溶液的pH，使A产转化为沉淀，同时不引入新的杂质，结合滤液1中含有皿门2+和P/+,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Al3+完全转化为AI(OH)3沉淀，滤渣中含有金属杂质形成的化合物，其成分为AI(OH)3；
8
(4) 滤液2中含有Mn 2+,通入NH
3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：6H2O+12NH 3+O2+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：
①能与H+反应，使溶液pH增大；
②不引入新杂质；
例如：若要除去C/+中混有的Fe3+,可加入CuO、CuCQ、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. 钴元素由于其良好的物理化学性质，被广泛应用于生产生活中。

从含钴废料(含CoO
CC2O3、单质Al、Li等)中制取粗CoC b 6H2O的流程如下所示。

增大PbC2的溶解度AD AI(OHp
请回答下列问题：
(1)步骤I 中主要发生的化学反应方程式为 _________ 。

⑵已知Ca03具有强氧化性，若步骤
II 中浸出剂为盐酸，造成的后果是 __________ 。

(3)步骤川中①的目的是除去 A 产，写出该步反应的离子方程式 __________ 。

4若在实验室煅烧 CoCO 3，所需的硅酸盐质仪器除酒精灯和玻璃棒外，还有 ____________ 、
_____ (填仪器名称)。

(5) 操作①是在HCI 氛围中进行的，其步骤是 _______ 、 _____ 、过滤、洗涤、干燥。

洗涤过程 中可以用工业酒精代替水，其优点是 ________ 。

(6) 某同学用标准硝酸银溶液滴定未知浓度的 CoC 2溶液，下列可作为指示剂的是 ______ (填选
项，忽略亚钴离子的颜色干扰
)
A . KCI
B KSCN
C K 2CrO 4 D. K 2S
已知几种物质在20C 时的颜色及K sp 值如下表 化学式
AgCl AgSCN Ag 2S Ag 2CrO 4 颜色 白色 浅黄色 黑色 红色 K sp
2.0 X 110
1.0 X 110
2.0 X 10
2.0 X 10
【答案】2Al + 2NaOH +2H>O=2NaAlO 2 + 3H 2 f 、2Li + 2H 2O=2 Li OH + Hd 会产生有毒气体 氯气 2A P + + 3CO 32- + 3H 2O=2AI(OH )3 J + 3CO f 坩埚 泥三角 蒸发浓缩 冷却结晶 减 少晶体的溶解损失 C 【解析】 【分析】
含钴废料(含CoO CO 2O 3、单质Al 、Li)加入碱液，Al 能溶于强碱溶液生成偏铝酸盐和氢 气，锂能够被水溶解，过滤得到钴渣和含铝溶液；钴渣中加入浸出剂得到含有
Co 2*及微量
Li +、Al 3■溶液，向该溶液中加入 20%碳酸钠溶液调节溶液的 pH 为4.5-5之间，然后加入 NaF ,过滤得到铝锂渣和滤液，滤液中加入
30%碳酸钠溶液调节溶液的 pH 为8-8.5，得到
CoCQ 沉淀，煅烧碳酸钴得到 CoO, CoO 与盐酸反应生成 CoC 2,蒸发浓缩、冷却结晶、过 滤分离出Co C 2 6H 2O 结晶水合物，据此分析解答。

【详解】
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已知：多数金属硫酸盐的分解温度都高于 600 C 硫去除率=(1-
焙烧后矿粉中硫兀素总质量 焙烧前矿粉中硫元素总质量
)X 100%
① 500 C 焙烧(不添加CaO 的矿粉)时，去除的硫元素主要来源于 _________ 。

② 700 C 焙烧时，添加1%CaO 的矿粉硫去除率比不添加 CaO 的矿粉硫去除率低的主要原因
是。

(3)向含大量AIO 2啲滤液中通入过量 CQ ，得到AI(OH)3白色沉淀，发生该反应的离子方
(1) 步骤I 中Al 能溶于强碱溶液生成偏铝酸盐和氢气，锂能够被水溶解，发生的主要化学反 应方程式有 2AI + 2NaOH +2fO=2NaAIO 2 + 3H 2 f 、2Li + 2啟0=2 Li OH + H 2 f ，故答案为 2AI + 2NaOH +2H 2O=2NaAIO 2 + 3H 2 f 、2Li + 2H 2O=2 Li OH + H 2 f;
(2) C02O 3具有强氧化性，若步骤 II 中浸出剂为盐酸，盐酸中的氯元素可能被氧化生成氯 气，污染环境，故答案为会产生有毒气体氯气
(或生成氯气，污染环境);
⑶步骤川中①的目的是除去 Al 3+，与加入的碳酸钠能够发生双水解反应，反应的离子方程
式为 2Al 3+ + 3CO 32- + 3H 2O=2Al(OH)3 J + 3CO f ，故答案为 2Al 3+ + 3CQ 2- + 3H 2O=2AI(OH )3 J + 3CO 2
f ;
(4) 实验室煅烧CoCO 需要在坩埚中进行，所需的硅酸盐质仪器除酒精灯和玻璃棒外，还有 坩埚、泥三角，故答案为坩埚；泥三角；
⑸CoC2能够水解，生成的氯化氢容易挥发，因此操作①是需要在
HCI 氛围中进行，从
CoC 2溶液中获得CoC 2 6H 2O 晶体，需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。

洗 涤过程中可以用工业酒精代替水，减少晶体的溶解损失，且酒精更加容易挥发，便于晶体 干燥，故答案为蒸发浓缩、冷却结晶；减少晶体的溶解损失； (6)
某同学用标准硝酸银溶液滴定未知浓度的 CoC 2溶液，根据几种物质在
20C 时的颜色及
©值，滴定过程中需要有明显的现象，应该选用
K 2CrO 4为指示剂，故答案为 C o
10. 以高硫铝土矿(主要成分为 AI 2O 3、Fe 2O 3、SiO 2,少量FeS 2和金属硫酸盐)为原料，生产 AI(OH)3并获得Fe s O 4的部分工艺流程如图：
空气、少 SCiO NuOHS® 滤殺
so,
(1) ____________________________________________________ 焙烧过程均会产生 SQ ,用于吸收SO 2的试剂可以是 ________________________________________ o
(2) 添加1%CaO 和不添加CaO 的矿粉焙烧，其硫去除率随温度变化曲线如图所示。

矿粉
程式为______ 。

(4) FeQ与滤渣中Fe2O3在缺氧条件下焙烧生成Fe s O4和SQ,理论上ImolFeS完全参与反应生成的Fe3O4的物质的量为______________ mol。

【答案】NaOH溶液、Na2SC3溶液FeS硫元素转化为CaSQ而留在矿粉中AIO2-
+CQ+2H2O=AI(OH)3 J +HCO-11
【解析】
【分析】
高硫铝土矿生产AI(OH)3并获得Fe3O4，由流程可知，矿粉中通入空气、加入氧化钙焙烧，其中氧化钙和二氧化硫反应生成亚硫酸钙，和二氧化硅反应生成硅酸钙，加入氢氧化钠溶液碱浸其中氧化铝溶解生成偏铝酸钠溶液，过滤得到滤液为偏铝酸钠溶液，焙烧时Fe2O3
与FeS混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SQ,滤液与足量二氧化碳反应生成氢氧化
铝，以此来解答。

【详解】
(1) 吸收过量SO2可以用NaOH溶液或Na2SO3溶液；
(2) ①不添加CaO的矿粉中S元素来源是FeS和金属硫酸盐，多数金属硫酸盐的分解温度都
高于600C,所以可判断焙烧过程中S元素主要来源是Fe$；
②700 C焙烧时，添加1%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低，考虑加入CaO可能使S转化为CaSQ，形成的硫酸盐分解温度较高，所以会导致S的脱除率降低；
⑶向含AIO2-的滤液中通入过量CQ,得到AI(OH)3和HCQ-，离子方程式为AIO2-
+CC2+2H2O=AI(OH)3 J +HCO-
(4)Fe9与滤渣中F@O3在缺氧条件下焙烧生成和SQ,设有xmoIFe2O3和ymolFeB完
8 8 X
全参加反应，根据电子得失守恒：2x X (3- )= 2y X5y X(? -2)，解得一 =16,所以理论
3 3 y
上完全反应消耗的n(FeS)：n(Fe2O3)= 1: 16，若1moIFeS2完全参与反应，消耗
n(Fe2O3)=16moI，根据铁元素守恒，生成的Fe3O4的物质的量为11moI。

【点睛】
本题⑷计算时注意跟据得失电子守恒计算出n(FeS): n(Fe2O3)，根据元素守恒得出生成的
Fe3O4的物质的量。