2020-2021全国备战高考化学铝及其化合物推断题的综合备战高考真题汇总含答案

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2020-2021全国备战高考化学铝及其化合物推断题的综合备战高考真题汇总含
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(FeSO4·7H2O)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、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】Fe2O3、FeO 制备硅胶,作干燥剂将Fe3+全部还原为Fe2+ AlO2-+4H+= Al3++2H2O 漏斗、烧杯和玻璃棒蒸发氨水 Al3++3NH3﹒H2O= Al(OH)3↓+3NH4+
【解析】
【分析】
Al2O3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,Fe2O3、FeO溶于氢氧化钠溶液,滤渣1的成分是
Fe2O3、FeO;滤液1中的溶质有NaAlO2和Na2SiO3,加入过量盐酸后,AlO2-转化为Al3+,SiO32-转化为H2SiO3的白色胶状沉淀,滤液2的主要溶质是AlCl3,滤渣2的成分是H2SiO3,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;Fe2O3、FeO都能溶于稀硫酸,分别得到Fe2(SO4)3和FeSO4,溶液A的溶质有
Fe2(SO4)3和FeSO4,加入过量铁粉,将Fe3+全部还原为Fe2+,溶液B为FeSO4。

【详解】
(1)由分析可知滤渣1的成分是Fe2O3、FeO;滤渣2的成分是H2SiO3,可用于制备硅胶,作干燥剂,故答案为:Fe2O3、FeO;制备硅胶,作干燥剂;
(2) Fe2O3、FeO都能溶于稀硫酸,分别得到Fe2(SO4)3和FeSO4,溶液A的溶质有Fe2(SO4)3和FeSO4,加入过量铁粉,将Fe3+全部还原为Fe2+,反应的离子方程式为:2 Fe3++Fe=3 Fe2+,
故答案为:将Fe3+全部还原为Fe2+;
(3)由滤液1生成滤液2的过程为AlO2-转化为Al3+,离子方程式为:AlO2-+4H+= Al3++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.已知C、D、G、I为短周期元素形成的单质,D、G、I常温下为气态,且G为黄绿色;形成D的元素原子的最外层电子数是次外层的3倍;B的焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃);K为红棕色粉末。

其转化关系如图。

请回答:
(1)工业上制C用A不用H的原因______________________。

(2)写出C与K反应的化学方程式_________________,该反应的反应物总能量
___________(填“大于”或“小于”)生成物总能量。

(3)L是目前应用最广泛的金属,用碳棒作阳极,L作阴极,接通电源(短时间)电解E水溶液的化学方程式___________________。

(4)写出E物质的电子式___________________。

(5)J与H反应的离子方程式为________________________。

(6)写出G与熟石灰反应制取漂白粉的化学方程式_______________________。

【答案】氯化铝是共价化合物,熔融状态下不导电 2Al+Fe2O3高温
Al2O3+2Fe 大于
2KCl+2H2O2KOH+H2↑+Cl2↑ Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
【解析】
【分析】
【详解】
形成D的元素的原子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,则D为O2;K为红棕色固体粉末,K为Fe2O3;由于电解A得到C与D,则C与K 生成A的反应为铝热反应,故A为Al2O3,L为Fe,C为Al;黄绿色气体G为Cl2,与C反应得到H为AlCl3;B的焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃),B中含有K元素,B在催化剂、加热条件下反应生成氧气,则B为KClO3,E为KCl,电解KCl溶液生成KOH、H2和Cl2,过量的F与氯化铝反应得到J,则I为H2,F为KOH,J为KAlO2;
(1)H为AlCl3,氯化铝是共价化合物,熔融状态下不导电,故工业上制Al用氧化铝不用氯化铝,故答案为氯化铝是共价化合物,熔融状态下不导电;
(2)C与K反应的化学方程式为:2Al+Fe2O3高温
Al2O3+2Fe,该反应为放热反应,故该反
应的反应物总能量大于生成物总能量,故答案为2Al+Fe2O3高温
Al2O3+2Fe;大于;
(3)Fe是目前应用最广泛的金属,用碳棒作阳极,Fe作阴极,接通电源(短时间)电解KCl
水溶液的化学方程式为:2KCl+2H2O 电解
2KOH+H2↑+Cl2↑,故答案为
2KCl+2H2O 电解
2KOH+H2↑+Cl2↑;
(4)E为KCl,KCl的电子式为,故答案为;
(5)J与H反应的离子方程式为:Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓,故答案为Al3++3AlO2-
+6H2O=4Al(OH)3↓;
(6)G为Cl2,G与熟石灰反应制取漂白粉的化学方程式为
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,故答案为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。

【点晴】
本题考查无机推断等,特殊颜色及D的原子结构、转化关系中特殊反应等是推断突破口,是对元素化合物知识及学生综合能力的考查,需对基础知识全面掌握。

推断题中常见的特征反应现象有:(1)焰色反应:Na(黄色)、K(紫色);(2)使品红溶液褪色的气体:
SO2(加热后又恢复红色)、Cl2(加热后不恢复红色);(3)白色沉淀Fe(OH)2置于空气中最终转变为红褐色[Fe(OH)3](由白色→灰绿→红褐色);(4)在空气中变为红棕色:NO;(5)气体燃烧火焰呈苍白色:H2在Cl2中燃烧;在空气中点燃呈蓝色:CO、H2、CH4;(6)使湿润的红色石蕊试纸变蓝:NH3;(7)空气中出现白烟:NH3与酸性气态物质(或挥发性酸如盐酸、硝酸)反应等。

3.铝土矿的主要成分是Al2O3,含有杂质SiO2、Fe2O3、MgO。

工业上从铝土矿中提取铝可采用如下工艺流程:
请回答下列问题:
(1)玻璃中含有B,刻蚀玻璃的化学方程式为___。

(2)沉淀C的成分是___,溶液D中存在较多的阴离子是___。

(3)步骤③所加入的试剂是___,生成沉淀F的离子方程式是___。

【答案】242SiO +4HF=SiF +2H O ↑ 3Fe(OH)、2Mg(OH) -OH 、-Cl 和-2AlO 2CO
-
-22233CO +AlO +2H O=Al(OH)+HCO ↓
【解析】
【分析】
首先加入过量盐酸,几种物质里只有2SiO 不溶于盐酸,即沉淀B ,其它元素全部进入溶液A ,再加入过量烧碱,2+Mg 和3+Fe 转化为氢氧化物,即沉淀C ,而所有铝转变为2NaAlO 进入溶液D ,接下来要进行一下逆推,工业上铝是电解氧化铝得到的,因此物质M 是氧化铝,氧化铝又是从不溶于水的F 转化来的,因此F 是3Al(OH),反应③其实是向2NaAlO 溶液中通入二氧化碳气体,故溶液E 为碳酸氢钠(此步骤二氧化碳一般都是过量的),据此来分析本题即可。

【详解】
(1)蚀刻玻璃是用氢氟酸来溶解玻璃中的2SiO ,其反应方程式为
242SiO +4HF=SiF +2H O ↑;
(2)沉淀C 的成分为3Fe(OH)和2Mg(OH),而溶液D 中存在较多的阴离子是-OH 、-Cl 和-
2AlO ;
(3)步骤③所加入的试剂是二氧化碳,生成沉淀F 的离子方程式为
-
-22233CO +AlO +2H O=Al(OH)+HCO ↓。

4.铁和铝是科技、生产、生活中应用最广泛的金属材料。

现有铁、铝的混合物进行如下实验:
(1)操作X 的名称是_____。

(2)气体A 是_____。

(3)A 与Cl 2混合光照可能发生爆炸,生成_____(填化学式),A 在该反应中作为_____(填“氧化剂”或“还原剂”)。

(4)溶液B 中阴离子除OH -外还有_____,溶液D 中存在的金属离子为_____。

【答案】过滤 H 2(或氢气) HCl 还原剂 AlO 2- Fe 2+
【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NaAlO 2、H 2,
NaAlO 2易溶于水,所以气体A 是H 2,溶液B 是NaAlO 2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FeCl 2和氢气,因此溶液D 为FeCl 2,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;
(2)气体A 是H 2;
(3)A 是H 2,H 2和Cl 2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H 2作还原剂,;
(4)溶液B 是反应产生的NaAlO 2与过量的NaOH 的混合溶液,所以溶液B 中阴离子除OH -外还有AlO 2-;铁可以和盐酸反应生成FeCl 2和H 2,溶液D 中含有的金属离子为Fe 2+。

【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 氧化为Fe 2+,Cl 2、H 2O 2具有强氧化性,可以把Fe 氧化为Fe 3+;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。

5.甲、乙、丙三种物质之间有如下转化关系:3224NH H O H SO Δ⋅−−−→−−−−→−−→甲乙丙甲
(1)若甲和丙都是不溶于水的白色固体物质,既能溶于盐酸又能溶于氢氧化钠溶液。

则甲
是________(填化学式)。

写出“32NH H O ⋅−−−−→乙丙”转化的离子方程式
______________________。

(2)若乙溶液中加入KSCN 溶液,有血红色出现,则乙溶液中含有的离子是
___________,甲的化学式为_____________。

【答案】23Al O 33234Al
3NH H O=Al(OH)3NH +++⋅↓+ 3Fe + 23Fe O 【解析】
【详解】
(1)甲和丙都是不溶于水的白色固体物质,按信息知甲为23Al O 、乙是硫酸铝,丙为3Al(OH),则乙与氨水反应的离子方程式为:
33234Al 3NH H O Al(OH)3NH ++
+⋅=↓+;
(2)若乙溶液中加入KSCN 溶液,有血红色出现,则乙为硫酸铁,其溶液中含有铁离子,氧化物甲与硫酸反应得到硫酸铁溶液,因此甲为氧化铁。

【点睛】
铝离子与氨水反应的离子方程式容易出错,同学往往错误地把离子方程式写错成3-3Al 3OH Al(OH)++=↓。

6.某混合物A ,含有KAl(SO 4)2、Al 2O 3和Fe 2O 3,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、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ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___;
④__。

【答案】过滤 Al2O3Al2O3、Fe2O3Fe2O3K2SO4、(NH4)2SO4 Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl
2Al(OH)3加热Al2O3+3H2O
【解析】
【分析】
KAl(SO4)2溶于水,Al2O3和Fe2O3均不溶于水,混合物A加水溶解后,溶液中是KAl(SO4)2,沉淀C为Al2O3和Fe2O3;由转化关系图可知,向沉淀C中加NaOH溶液,Fe2O3不反应,沉淀D为Fe2O3,Al2O3可与NaOH溶液反应生成NaAlO2,向NaAlO2溶液中通入CO2可得Al(OH)3沉淀,Al(OH)3受热分解生成固体B为Al2O3;向溶液中加过量氨水,溶液与过量氨水反应,Al3+被沉淀,得到氢氧化铝沉淀,溶液中E为K2SO4、(NH4)2SO4,经过蒸发、结晶,得到K2SO4和(NH4)2SO4,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;
(2)由上述分析可知B为Al2O3,C为Al2O3、Fe2O3,D为Fe2O3溶液E为K2SO4、(NH4)2SO4;
(3)反应①为Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;
反应②为Al3++3NH3∙H2O=Al(OH)3↓+3NH4+;
反应③为NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl;
反应④为2Al(OH)3加热Al2O3+3H2O。

7.有关物质的转化关系如下图所示。

A、C、E是常见的金属单质,E为紫红色,反应①可用于焊接铁轨,B是赤铁矿的主要成分,F的溶液中加入KSCN溶液变红。

(部分反应物和生成物省略)
请回答下列问题:
(1)D的化学式是________。

(2)可选用________(填“字母”)实现反应C→F的转化。

a.稀盐酸 b.氯气/点燃 c.CuSO4溶液
(3)反应①的化学方程式为____________。

(4)反应②的离子方程式为______________。

【答案】Al2O3 b 2Al+Fe2O32Fe + Al2O3 Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
【解析】
【分析】
A、C、E是常见的金属单质,反应①可用于焊接铁轨,B是赤铁矿的主要成分,则A为Al、B为Fe2O3,C为Fe,D为Al2O3,E是紫红色的金属单质,则E为Cu,F的溶液中加入KSCN溶液变红,F为铁盐,可以由Fe与氯气反应得到,反应②为
Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+。

【详解】
(1)根据分析,D的化学式是:Al2O3;
(2)反应C→F是Fe转化为Fe3+,Fe与盐酸、CuSO4溶液生成Fe2+,Fe与氯气反应生成FeCl3,故答案选b;
(3)反应①的化学方程式为:2Al+Fe2O32Fe + Al2O3;
(4)反应②的离子方程式为:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+。

8.明矾在日常生活中用途非常广泛。

用废铝灰(含Al、Al2O3、Fe、Fe2O3、FeO 等)为原料制取明矾的工艺流程如下图。

回答下列问题:
已知:Fe3+开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH 为1.9~3.7。

(1)明矾净水的原理是_______________________(用离子方程式表示)。

(2)“酸溶”时,Al2O3溶解的化学方程式为______________________。

(3)“氧化”时,发生反应的离子方程式为_______________。

(4)“步骤①”的目的是______;“滤渣2”经碱洗、水洗、干燥和煅烧,得到的产品的名称是_____(填俗称)。

(5)“步骤②”包含的操作有_________、__________、过滤及干燥。

【答案】Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H+ Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 调节溶液pH,使沉淀完全铁红蒸发浓缩冷却结晶
【解析】
【分析】
废铝灰(含Al、Al2O3、Fe、Fe2O3、FeO 等)加入足量稀硫酸进行酸浸溶解并过滤,得到含有Al3+、Fe2+、Fe3+、SO42-的酸性滤液,滤渣1为不与硫酸反应的杂质,向滤液中加入双氧水将滤液中的Fe2+氧化为Fe3+,由于Fe(OH)3比Al(OH)3更难溶,向氧化后的滤液中加入
Al(OH)3,Fe3+转化为更难溶的Fe(OH)3沉淀,过滤后得到含有Al3+、SO42-的滤液,滤渣2为Fe(OH)3,向滤液中加入K2SO4制得产品溶液,对溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥最终得到产品硫酸铝钾的晶体,据此分析解答。

【详解】
(1)明矾是强酸弱碱盐,弱酸根离子Al3+水解产生氢氧化铝胶体,能够吸附水中悬浮的物质形成沉淀而除去,从而达到达到净水的目的。

其反应原理用方程式表示为:
Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H+;
(2)“酸溶”时,Al2O3和硫酸反应生成硫酸铝和水,化学方程式为
Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O;
(3)“氧化”时,加入氧化剂过氧化氢,将滤液中的Fe2+氧化为Fe3+,发生反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
(4)“步骤①”加入滤液中加入Al(OH)3,作用是调节溶液的pH值,由于Fe(OH)3比Al(OH)3更难溶,使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀而除去;“滤渣2”的成分是Fe(OH)3,煅烧时分解生成氧化铁,它是一种红棕色粉末,常用作颜料,俗名是铁红;
(5) “步骤②”是从溶液中获得产品明矾,包含的操作有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤及干燥。

9.某工厂的废金属屑中主要成分为Cu、Fe和A l,此外还含有少量Al2O3和Fe2O3,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,用该工厂的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体(CuSO4·5H2O)。

请回答:
(1)步骤Ⅰ中,发生的氧化还原反应的离子方程式为___,涉及到的分离操作是___。

(2)试剂X是___;溶液D是___。

(3)溶液E在空气中易被氧化,请设计一个简单的实验方案检验溶液E是否被氧化___。

(4)在步骤Ⅱ时,若用大理石与浓盐酸制取CO2并直接通入溶液A中,一段时间后,观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少。

为避免固体C减少,可采取的改进措施是___。

(5)工业上常用溶液E制取净水剂Na2FeO4,流程如图:
写出由Fe(OH)3制取Na2FeO4的离子方程式___。

(已知NaClO还原为NaCl)
【答案】2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑过滤稀硫酸(或稀H2SO4;或硫酸) NaHCO3溶液(或碳酸氢钠溶液)取少量E溶液于试管中,滴入几滴硫氰化钾溶液,若溶液变为血红色,则说明E溶液已被氧化,反之,则未被氧化在通入CO2之前增加一个盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶,除去HCl气体 2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O
【解析】
【分析】
Cu、Fe和Al,少量Al2O3和Fe2O3,氢氧化钠与Al、Al2O3反应,而Cu、Fe和Fe2O3不反应,过滤得到滤渣为Cu、Fe和Fe2O3,滤液为偏铝酸钠溶液和氢氧化钠溶液,向滤液中通入过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液,过滤,向沉淀中加入盐酸生成氯化铝溶液,最终得到氯化铝固体;向滤渣为Cu、Fe和Fe2O3中加入稀硫酸,生成硫酸亚铁,最终得到绿矾,过滤得到Cu,Cu与氧气、硫酸反应得到硫酸铜。

【详解】
⑴步骤Ⅰ中,发生的氧化还原反应的是铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气,其离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,Fe、Cu、Fe2O3不和氢氧化钠溶液反应,因此涉及到的分离操作是过滤;故答案为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;过滤。

⑵将Fe、Cu中Fe溶于溶液中生成硫酸亚铁,因此试剂X是硫酸;溶液A为偏铝酸钠溶液,向溶液中通入过量二氧化碳,反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液,因此D是碳酸氢钠;故答案为:稀硫酸(或稀H2SO4;或硫酸);NaHCO3溶液(或碳酸氢钠溶液)。

⑶溶液E在空气中易被氧化,亚铁离子被氧化生成铁离子,铁离子常用KSCN溶液来检验,因此简单的实验方案检验溶液E是否被氧化的实验为取少量E溶液于试管中,滴入几滴硫氰化钾溶液,若溶液变为血红色,则说明E溶液已被氧化,反之,则未被氧化;故答案为:取少量E溶液于试管中,滴入几滴硫氰化钾溶液,若溶液变为血红色,则说明E溶液已被氧化,反之,则未被氧化。

⑷在步骤Ⅱ时,若用大理石与浓盐酸制取CO2并直接通入溶液A中,一段时间后,观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少,减少的主要原因是浓盐酸易挥发,挥发出的HCl与沉淀反应,为避免固体C减少,先用饱和碳酸氢钠溶液除掉挥发的HCl,再通入CO2;故答案为:在通入CO2之前增加一个盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶,除去HCl气体;故答案为:在通入CO2之前增加一个盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶,除去HCl气体。

⑸Fe(OH)3与NaClO反应生成NaCl和Na2FeO4,其制取Na2FeO4的离子方程式
2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-= 2FeO42−+3Cl-+5H2O;故答案为:2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=
2FeO42−+3Cl-+5H2O。

10.以铬铁矿(主要成分为FeO和Cr2O3,含有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产化工原料红矾钠(主要成分Na2Cr2O7·2H2O),其主要工艺流程如下:
查阅资料得知:
ⅰ.常温下,NaBiO3不溶于水,有强氧化性,在碱性条件下,能将Cr3+转化为CrO42-。

ⅱ.
金属离子Fe3+Al3+Cr3+Fe2+Bi3+
开始沉淀的pH 2.7 3.4 5.07.50.7
沉淀完全的pH 3.7 4.9 5.99.7 4.5
回答下列问题:
(1)反应之前先将矿石粉碎的目的是__________________。

(2)步骤③加的试剂为_____________,此时溶液pH要调到5的目的_______________。

(3)写出反应④的离子反应方程式______________________。

(4)⑤中酸化是使CrO42-转化为Cr2O72-,写出该反应的离子方程式_________________。

(5)将溶液H经过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥即得红矾钠粗晶体,精制红矾钠则对粗晶体需要采用的操作是__________________(填操作名称)。

【答案】增大反应物的接触面积,加快反应速率,提高铬铁矿的浸取率氢氧化钠溶液或NaOH溶液使Fe3+、Al3+均完全转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀而除去3NaBiO3+2Cr3++7OH-+H 2O=3Bi(OH)3+2CrO42-+3Na+CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O重结晶
【解析】
【分析】
铬铁矿加入过量的硫酸,反应生成硫酸亚铁和硫酸铬、硫酸铝,二氧化硅不溶于硫酸,所以固体A为二氧化硅,溶液B中加入过氧化氢,将亚铁离子氧化成铁离子,加入碱调节pH 使铁离子和铝离子沉淀,根据表格数据分析,控制pH到5,固体D为氢氧化铁和氢氧化铝,溶液E中加入铋酸钠和少量氢氧化钠溶液,反应生成Na2CrO4,酸化将其变成重铬酸钠,最后重结晶得到红矾钠,据此解答。

【详解】
(1) 为了增大反应物的接触面积,加快反应速率,提高铬铁矿的浸取率,反应之前先将矿
石粉碎,
故答案为:增大反应物的接触面积,加快反应速率,提高铬铁矿的浸取率;
(2) 根据表格数据分析,步骤③加的试剂为氢氧化钠溶液或NaOH溶液;此时溶液pH要调到5的目的使Fe3+、Al3+均完全转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀而除去,而铬离子不沉淀;故答案为:NaOH溶液;使Fe3+、Al3+均完全转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀而除去;(3)反应④中铋酸钠将硫酸铬氧化生成铬酸钠同时生成氢氧化铋,离子反应方程式为
3NaBiO3+2Cr3++7OH-+H2O=3Bi(OH)3+2CrO42-+3Na+,
故答案为:3NaBiO3+2Cr3++7OH-+H2O=3Bi(OH)3+2CrO42-+3Na+;
(4) ⑤中酸化是使CrO 42-转化为Cr2O72-,离子方程式2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O,
故答案为:2CrO 42-+2H+Cr2O72-+H2O;
(5) 将溶液H经过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥即得红矾钠粗晶体,此操作为重结晶,
故答案为:重结晶。

【点睛】
本题考查了物质制备流程和方案的分析判断,物质性质的应用,侧重于学生的分析能力、实验能力的考查,注意把握题干信息的分析理解,操作步骤的注意问题和基本操作方法是解题关键。

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