高考化学 铝及其化合物推断题 培优练习(含答案)附答案

高考化学铝及其化合物推断题培优练习(含答案)附答案
一、铝及其化合物
1．氢能源是一种重要的清洁能源。

现有两种可产生H2的化合物甲和乙。

将6.00g甲加热至完全分解，只得到一种短周期元素的金属单质和6.72LH2(已折算成标准状况)，甲与水反应也能产生H2，同时还产生一种白色沉淀物，该白色沉淀可溶于NaOH溶液。

化合物乙在催化剂存在下可分解得到H2和另一种单质气体丙，丙在标准状态下的密度为1.25g/L。

请回答下列问题：
(1)甲的化学式是__________；乙的电子式是__________。

(2)甲与水反应的化学方程式是__________。

(3)气体丙与金属镁反应的产物是__________(用化学式表示)。

(4)乙在加热条件下与CuO反应可生成Cu和气体丙，写出该反应的化学方程式
__________。

有人提出产物Cu中可能还含有Cu2O，请设计实验方案验证之__________（已知Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O）。

【答案】AlH3 AlH3＋3H2O＝Al(OH）3↓＋3H2↑ Mg3N2 2NH3＋
3CuO3Cu＋N2＋3H2O 将固体溶于稀硫酸中，如果溶液变蓝，说明产物中含有Cu2O，反之则无Cu2O
【解析】
【分析】
将6.00g甲加热至完全分解，只得到一种短周期元素的金属单质和6.72L的H2(已折算成标准状况），甲与水反应也能产生H2，同时还产生一种白色沉淀物，该白色沉淀可溶于NaOH溶液，因此白色沉淀是Al(OH）3，则金属单质是铝，因此甲是AlH3。

化合物乙在催化剂存在下可分解得到H2和另一种单质气体丙，丙在标准状况下的密度为1.25g·L－1，则丙的相对分子质量是1.25×22.4＝28，因此丙是氮气，则乙是氨气NH3，据此解答。

【详解】
（1）根据以上分析可知甲的化学式是AlH3。

乙是氨气，含有共价键的共价化合物，电子式为；
（2）甲与水反应生成氢气和氢氧化铝，反应的化学方程式是AlH3＋3H2O＝Al(OH）3↓＋3H2↑。

（3）氮气与金属镁反应的产物是Mg3N2。

（4）氨气在加热条件下与CuO反应可生成Cu和氮气，根据原子守恒可知该反应的化学方程式为2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O。

铜与稀硫酸不反应，则根据Cu2O＋2H＋＝Cu＋Cu2＋＋H2O可知,要检验产物Cu中可能还混有Cu2O可以将固体溶于稀硫酸中，如果溶液变蓝，说明产物中含有Cu2O，反之则无Cu2O。

2．有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子：
Na ＋、Mg 2＋、Al 3＋、Fe 2＋、Ba 2＋、NO 3-、SO 24-、Cl －、SO 32－、HCO 3-
，取该溶液进行以下实验：
①取少量待测液，加入几滴石蕊试液，溶液呈红色。

②取少量待测液，浓缩后加入铜片和浓硫酸，加热，有无色气体产生，此无色气体遇空气变成红棕色。

③取少量待测液，加入BaCl 2溶液，有白色沉淀产生。

④取实验③中上层清液滴加AgNO 3溶液，有白色沉淀产生，此沉淀不溶于稀硝酸。

⑤另取少量原溶液滴加NaOH 溶液，有白色沉淀产生，当NaOH 过量时，沉淀部分溶解。

（1）根据以上实验，溶液中肯定存在的离子是_________________；肯定不存在的离子是______________；尚不能确定的离子是_______________。

（2）写出②中有关反应的离子方程式：________________________________________。

（3）写出⑤中沉淀溶解的离子方程式：________________________________________。

（4）实验室检验Na ＋一般用焰色反应即可确定，此实验做之前要用______清洗铂丝。

【答案】Mg 2＋、Al 3＋、3NO -、24SO - Fe 2＋、Ba 2＋、SO 32－、3HCO -
Na ＋、Cl － 3Cu ＋8H ＋＋
23NO -===3Cu 2＋＋2NO ↑＋4H 2O Al(OH)3+OH - ===2AlO -+2H 2O 稀盐酸 【解析】
【分析】
无色溶液中，有色离子不能存在，氢氧化铝是两性氢氧化物，能溶于强碱中，白色且不溶于硝酸的白色沉淀是氯化银或硫酸钡，在酸性环境下，能和氢离子反应的离子不能共存，根据离子反应的现象以及离子共存的知识加以分析。

【详解】
因是无色溶液，Fe 2+是浅绿色，所以不含Fe 2+；
①由于滴加几滴石蕊试液，溶液呈红色，证明溶液显酸性，因此溶液中一定没有SO 32-、HCO 3-；②待测液浓缩后加入铜片和浓硫酸，加热，有无色气体产生，此无色气体遇空气变成红棕色，说明原溶液中一定含有NO 3-；
③取少量待测液，加入BaCl 2溶液，有白色沉淀产生，则原溶液中一定含有SO 42-，故一定没有Ba 2+；
④由于③的上层清液滴中加AgNO 3溶液，有白色沉淀产生且不溶于稀硝酸，说明含有Cl -，但由于③中加入了BaCl 2溶液，无法证明原溶液中是否存在Cl -；
⑤由于原溶液中加入NaOH 溶液有白色沉淀产生，当NaOH 过量时，沉淀部分溶解，则含有Al 3+、Mg 2+；
Na +在水溶液里无色，不会参与上述反应，所以无法判断原溶液中是否存在Na +；
(1)根据以上分析可知，溶液中一定存在的离子有Mg 2+、Al 3+、NO 3-、SO 42-；肯定不存在的离子是Fe 2+、 Ba 2+、SO 32-、HCO 3-；尚不能确定的离子是Na +、Cl -；
答案为：Mg 2+、Al 3+、NO 3-、SO 42-；Fe 2+、 Ba 2+、SO 32-、HCO 3-；Na +、Cl -；
(2) ②中原溶液加入铜片和浓硫酸并加热生成NO ，离子方程式为：3Cu+8H ++2NO 3-=3Cu 2++2NO↑+4H 2O ；
答案为：3Cu+8H ++2NO 3-=3Cu 2++2NO↑+4H 2O 。

(3) ⑤中加NaOH 溶液，生成的白色沉淀为Mg(OH)2和Al(OH)3，当NaOH 过量时，部分溶解的是Al(OH)3，离子方程式为：Al(OH)3+OH - =AlO 2-+2H 2O ；
答案为：Al(OH)3+OH - =AlO 2-+2H 2O 。

(4)溶液里的钠离子是否存在一般用焰色反应来确定，钠离子的焰色反应为黄色，实验之前，为防止杂质的干扰，用稀盐酸先清洗铂丝；
答案为：稀盐酸。

3．A 、B 、C 、D 、E 、F 六种短周期主族元素，原子序数依次增大，A 、B 、F 三者原子序数之和为25，且知B 、F 同主族，1.8g E 与足量的盐酸反应生成ECl 3和2.24L 氢气（标准状况下），D +和E 的离子具有相同的电子层结构，工业上用电解元素B 和E 能形成离子化合物的方法冶炼E 单质，试判断：
(1)六种元素中非金属性最强的是___ (填代号)，该元素位于周期表中第___周期第___族；由A 、B 、D 三种元素形成化合物的电子式 _________
(2)下列能够说明B 、F 非金属性强弱的方法有 _________
a.最高价氧化物对应水化物酸性
b.气态氢化物的热稳定性
c.气态氢化物的沸点B 比F 高
d.向F 的气态氢化物溶液中通入B 单质，有浑浊
(3)写出下列反应的化学方程式
①E 与足量的盐酸反应的化学方程式________________________________
②工业上用电解法冶炼E 单质_______________________________
(4)写出足量D 的高价氧化物对应水化物与ECl 3相互反应的离子方程式____
【答案】C 二 ⅦA bd 2Al+6HCl=2AlCl 3+3H 2↑ 2Al 2O 3(熔融)=电解
4Al+3O 2↑ -3+224OH +Al =AlO +2H O -
【解析】
【分析】
A 、
B 、
C 、
D 、
E 、
F 六种短周期主族元素，原子序数依次增大，1.8gE 与足量盐酸反应生成ECl 3和2.24L 氢气（标况），故E 为+3价元素，设E 的相对原子质量为M ，则2.24L 1.8g 2=322.4L/mol Mg/mol
⨯⨯，解M=27，故E 为ⅢA 族元素，依据计算得知E 为铝，工业上用电解氧化铝方法冶炼铝单质，所以B 为氧元素，B 、F 同主族，则F 是硫，A 、B 、F 三者原子序数之和为25，则A 是氢，且D +离子和Al 离子具有相同的电子结构，故D 能形成+1价阳离子，故D 为钠，C 的原子序数大于氧小于钠，且为主族元素，故C 为氟，据此答题。

【详解】
（1）根据元素周期律，同周期元素从前向后，非金属性逐渐增强，同主族元素从上向下，非金属性逐渐减弱，所以六种元素中非金属性最强的是C ，C 为氟，位于周期表中第二 周期第ⅤⅡA 族，由A 、B 、D 三种元素形成化合物为氢氧化钠，它的电子式是，故
答案为：C ；二；ⅤⅡA ；；
（2）a ．氧元素没有最高价氧化物对应水化物，故a 错误；
b ．根据元素周期律，气态氢化物的热稳定性越稳定，元素的非金属性越强，故b 正确；
c ．气态氢化物的沸点与分子间作用力有关，与元素的非金属性无关，故c 错误；
d ．向硫的气态氢化物溶液中通入氧气，有浑浊，说明氧气的氧化性强于硫，即氧的非金属性强于硫，故d 正确，
故答案为：bd ；
（3）①Al 与足量的盐酸反应的化学方程式为2Al+6HCl=2AlCl 3+3H 2↑；
②工业上用电解法冶炼Al 单质的化学方程式为2Al 2O 3(熔融)=电解
4Al+3O 2↑；
（4）氢氧化钠与AlCl 3相互反应的离子方程式为-3+224OH +Al =AlO +2H O -。

4．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)++=↓。

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：
①A、C、D三种物质的化学式依次是________________。

②B、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__________________。

③在两两混合时，能最终确定B、E成分的实验现象及结论是_____________________。

(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Mg(OH)2NaHSO4、KCl、BaCl2CO32-＋2H＋===H2O＋CO2↑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NaHSO4NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO42-，所产生的H＋抑制水的电离
【解析】
【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】
(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BaCl2；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NaHSO4。

①A、C、D三种物质的化学式依次是NaHSO4、KCl、BaCl2，
因此，本题正确答案是：NaHSO4、KCl、BaCl2；
②B、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＋===H2O＋CO2↑，
因此，本题正确答案是：CO32-＋2H＋===H2O＋CO2↑；
③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；
(3)溶于水抑制水的电离的物质的化学式为NaHSO4，其溶液显酸性的原因是NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO42-，所产生的H＋抑制水的电离，
因此，本题正确答案是：NaHSO4；NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO42-，所产生的H＋抑制水的电离。

6．重铬酸钾(K2Cr2O7)在皮革、火柴印染化学、电镀等方面应用广泛。

工业上对制革工业污泥中(主要含有Cr3+、Fe3+、Fe2+、Al3+等)Cr元素的回收与再利用工艺如图：
已知：①Al(OH)3与Cr(OH)3性质相似。

②2CrO 42-+2H+Cr2O72-+H2O。

③有关物质的溶解度曲线如图。

回答下列问题：
（1）含铬污泥预处理包括高温煅烧粉碎等步骤，其中高温煅烧的目的是__(写一条即可)，滤渣III的成分是__(填化学式)。

（2）步骤③中操作需要的玻璃仪器有__，步骤①加入H2O2的作用是__。

（3）步骤⑦反应能够发生的原因是__，写出步骤④的反应离子方程式：__。

（4）为测定产品中K2Cr2O7的含量，某兴趣小组将mg产品溶于水配制为500mL溶液，准确量取50.00mL，加入稀硫酸酸化，然后加入过量的KI充分还原，加___作指示剂，到达终点消耗30.00mL0.0500mol·L-1的Na2S2O3溶液。

则该次生产的样品中K2Cr2O7含量为__%。

(已知：Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O，2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)
【答案】除去蛋白质等有机物(改变污泥构造，便于酸浸等合理即可) Al(OH)3烧杯、玻璃棒、漏斗将Fe2＋氧化成Fe3＋ K2Cr2O7的溶解度小 3Cl2＋2CrO2－＋8OH－=2CrO42－＋6Cl－＋
4H2O 淀粉溶液73.5 m
【解析】
【分析】
硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3＋，其次是Fe2＋、Al3＋和 Cu2＋，加入过量氢氧化钠，Fe3＋、 Cu2＋生成沉淀，滤液的成分是NaAlO2和NaCrO2，通入氯气，NaCrO2被氧化为
Na2CrO4，通入过量二氧化碳会生成氢氧化铝和碳酸氢钠，同时在酸性条件下，铬酸根转化为重铬酸根，即2CrO4－+2H＋=Cr2O72－+H2O；然后析出重铬酸钠，溶解加入氯化钾可得重铬酸钾。

【详解】
(1)从动物皮到皮革需要加入铬酸鞣制，因此制革厂含铬污泥含有蛋白质等有机质，高温煅烧可以除去蛋白质等有机质，同时改变污泥构造，便于溶解；根据流程，AlO2－溶液中通入过量CO2，会生成Al(OH)3，可得滤渣II的成分是Al(OH)3；
(2)经过步骤③得到滤液和滤渣Ⅱ，可知步骤③中操作为过滤，需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗；根据流程，步骤①加入双氧水，目的是将Fe2＋氧化为Fe3＋，便于除去；
(3)加入KCl 的目的是使Na 2Cr 2O 7转化为K 2Cr 2O 7，根据信息，一定温度下，K 2Cr 2O 7溶解度最小，故步骤⑦反应能够发生；由信息Al(OH)3与Cr(OH)3性质相似，根据流程，可知加入过量氢氧化钠，滤液的成分是NaAlO 2和NaCrO 2，通入氯气，NaCrO 2被氧化为Na 2CrO 4，故离子方程式为3Cl 2+2CrO 2－+8OH －=2CrO 42－+6Cl －+4H 2O ；
(4)有碘单质存在，可以选用淀粉溶液做指示剂；根据化学反应：Cr 2O 72－+6I －+14H ＋=2Cr 3＋3I 2+7H 2O 和I 2+2S 2O 32－=2I －+S 4O 62－，可得Cr 2O 72－~3I 2~6S 2O 32－，ag 产品最终消耗n (S 2O 32－)=0.0500mol/L×30.00×10－3L×500mL 50mL =0.0150mol ，则n (Cr 2O 72－)=0.0150mol×16
=0.00250mol ，则样品中K 2Cr 2O 7含量为0.00250mol 294g/mol 73.5100%%m m
⨯⨯=。

7．粉煤灰是燃煤产生的工业固体废料，主要成分有Al 2O 3、SiO 2 ，还含有少量Fe 2O 3、CaO 等。

采用酸碱联合的方法从粉煤灰中综合回收氧化铝及二氧化硅的工艺流程如下：
硫酸熟化过程中发生的反应有：
Al 2O 3∙2SiO 2 +3H 2SO 4=Al(SO 4)3 +2SiO 2 +3H 2O
3Al 2O 3∙2SiO 2 +9H 2SO 4=3Al 2( SO 4)3 + 2SiO 2 +9H 2O
(1)“结晶”操作：缓缓加热，浓缩至______ ，放置冷却，得到Al 2(SO 4)3∙18H 2O 。

(2)Al 2(SO 4)3∙18H 2O 在250 ~300℃下失重40.5%得Al 2(SO 4)∙xH 2O ，x=______。

(3)“还原焙烧”过程中发生反应的化学方程式为_________。

(4)设计实验检验粗氧化铝中是否含有Fe 2O 3： __________。

(5)向硅酸钠溶液中通入过量CO 2制备白炭黑的化学方程式为___________。

(6)粗氧化铝制备冶金级氧化铝过程中发生反应[ Al(OH)4]- +CO 2 =Al(OH)3↓+ HCO 3- ，该反应的平衡常数为_______[已知 Al(OH)3+H 2O ƒ [ Al(OH)4]-+H + K 1 =4×10-13 ；H 2CO 3ƒH 2O +CO 2 K 2 =600； K al (H 2CO 3) =4.2×10-7、K a2(H 2CO 3) =5.6×10-11]。

【答案】表面出现结晶薄膜 3 2Al 2(SO 4)3+3C 焙烧2Al 2O 3+3CO 2↑+6SO 2↑ 取粗氧化铝少许于试管中加稀硫酸溶解，静置，滴加KSCN 溶液，若溶液变红，则粗氧化铝中含有Fe 2O 3杂质 Na 2SiO 3+2CO 2+(n+1)H 2O=2NaHCO 3+SiO 2∙nH 2O↓ 1.75×103
【解析】
【分析】
粉煤灰主要成分有Al 2O 3、SiO 2 ，还含有少量Fe 2O 3、CaO 等，加入浓硫酸反应生成硫酸
铝，水浸主要得到SiO2高硅渣，滤液经过结晶脱水得到硫酸铝，硫酸铝与焦炭反应生成粗氧化铝，验证粗氧化铝是否含有氧化铁，先将物质溶于稀硫酸后加KSCN溶液，观察现象；向硅酸钠溶液中通入足量二氧化碳反应生成碳酸氢钠和白炭黑SiO2∙nH2O。

【详解】
(1)“结晶”操作：缓缓加热，浓缩至表面出现结晶薄膜，放置冷却，得到Al2(SO4)3∙18H2O；故答案为：表面出现结晶薄膜。

(2)假设100gAl2(SO4)3∙18H2O在250 ~300℃下失重40.5%，剩余100g×(1−40.5%)=59.5g
Al2(SO4)∙xH2O，
666342+18x
=
100g59.5g
，解得x=3；故答案为：3。

(3)根据“还原焙烧”产物之一经过烟气制酸，硫酸铝和碳“还原焙烧”生成氧化铝、二氧化碳
和二氧化硫，发生反应的化学方程式为2Al2(SO4)3+3C 焙烧
2Al2O3+3CO2↑+6SO2↑；故答案
为：2Al2(SO4)3+3C 焙烧
2Al2O3+ 3CO2↑ + 6SO2↑。

(4)实验检验粗氧化铝中是否含有Fe2O3，将粗品溶于稀硫酸中，利用生成的铁离子与KSCN 溶液反应是否有红色物质生成；故答案为：取粗氧化铝少许于试管中加稀硫酸溶解，静置，滴加KSCN溶液，若溶液变红，则粗氧化铝中含有Fe2O3杂质。

(5)向硅酸钠溶液中通入过量CO2生成碳酸氢钠和白炭黑SiO2∙nH2O，其化学方程式为
Na2SiO3+2CO2+(n+1)H2O=2NaHCO3+SiO2∙nH2O↓；故答案为：Na2SiO3+2CO2+(n+1)H2O =
2NaHCO3+SiO2∙nH2O↓。

(6)①Al(OH)3+H2Oƒ[ Al(OH)4]－+H+，②H2CO3ƒH2O +CO2，③H2CO3ƒHCO3－+H+，根据盖斯定律③−①−②得到[Al(OH)4]－+CO2 =Al(OH)3↓+ HCO3－，方程式相减，平衡常数相除，因
此[Al(OH)4]－+CO2 =Al(OH)3↓+ HCO3－平衡常数为
7
3
13
4.210
1.7510
410600
=
K
-
-
=
⨯
⨯
⨯
⨯
；故答案
为：1.75×103。

8．铝土矿（主要成分为Al2O3,还含有SiO2(不溶于水和酸)、Fe2O3）是工业上制备氧化铝的主要原料。

工业上提取氧化铝的工艺流程如下:
（1）沉淀A、B的成分分别是__________、__________;步骤②中的试剂a是
__________ ;(以上均填化学式)
（2）试写出步骤③中发生反应的离子方式__________、__________ ;
【答案】SiO2 Fe(OH)3 NaOH溶液 CO2 +OH- =HCO3- CO2 +AlO2- +2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-【解析】
【分析】
铝土矿中加入过量试剂盐酸，然后过滤得到沉淀A 为SiO 2，滤液甲中加入过量NaOH 溶液过滤后得到沉淀B 和滤液乙，滤液甲中溶质为氯化铝和氯化铁、HCl ，沉淀B 为Fe （OH ）3，滤液乙中含有NaAlO 2和NaOH 、NaCl ，向滤液乙中通入过滤二氧化碳得到滤液碳酸氢钠溶液，沉淀C 为Al （OH ）3，加热氢氧化铝得到氧化铝，以此解答该题。

【详解】
（1）由以上分析可知A 为SiO 2，沉淀B 为Fe （OH ）3，滤液甲中含有Al 3+、Fe 3+、H +等，应加入氢氧化钠，除去铁离子，将铝离子转化为AlO 2-，步骤②中的试剂a 是NaOH 溶液； （2）步骤③中与OH -反应生成碳酸氢根离子：CO 2+OH -＝HCO 3-，偏铝酸钠溶液与二氧化碳
反应，生成氢氧化铝和碳酸氢钠，离子反应为：CO 2 +AlO 2- +2H 2O ＝Al (OH )3↓+HCO 3-。

【点睛】
把握流程中物质的性质、发生的反应、混合物分离方法为解答的关键，侧重分析、推断及实验能力的综合考查。

离子方程式的书写是解答的易错点，注意二氧化碳是过量的。

9．工业上用铝土矿（主要成分为23Al O ，还含有杂质2SiO 和23Fe O ）提取氧化铝并冶炼Al 的操作过程如下：
（1）滤渣A 是______，滤渣B 是__________。

（2）操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的名称是____________。

（3）生成滤渣C 的离子方程式为___________________________________________。

（4）取100 mL 滤液B ，加入200mL 1.0 1mol L -⋅的盐酸时，沉淀量达到最大且质量为
11.7g 。

则滤液B 中-2c AlO =（）________，()+c Na >_______ 1mol L -⋅。

【答案】2SiO 3Fe(OH)（或氢氧化铁） 过滤
22233AlO CO 2H O Al(OH)HCO -
-++=↓+ 11.5mol L -⋅ 6.0
【解析】
【分析】
铝土矿中加入过量稀硫酸，二氧化硅不与稀硫酸反应形成滤渣A ，氧化铁、氧化铝与稀硫酸反应生成铝离子、铁离子，滤液A 中有铝离子、铁离子；滤液A 中加入过量的氢氧化钠溶液生成氢氧化铁沉淀和偏铝酸钠。

根据固体D 电解生成铝，推知D 为氧化铝，C 为氢氧化铝。

偏铝酸钠与过量的X 生成氢氧化铝，推知X 为二氧化碳。

【详解】
（1）铝土矿中的二氧化硅与稀硫酸不反应，则滤渣A 是2SiO （或二氧化硅）；滤液A 中含有铝离子、铁离子，加入过量的氢氧化钠，则滤渣B 是3Fe(OH)（或氢氧化铁）。

（2）操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ后分为滤渣和滤液，故名称均是过滤。

（3）由于二氧化碳是过量的，则生成滤渣C 的离子方程式为
22233AlO CO 2H O Al(OH)HCO -
-++=↓+。

（4）取100mL 滤液B ，加入200mL 11mol L -⋅的盐酸时，沉淀量达到最大且质量为11.7g ，即氢氧化铝是11.7g ，其物质的量是1
11.7g 0.15mol 78g mol -=⋅，根据铝原子守恒可知，滤液B 中()
12AlO 0.15mol 0.1L 1.5mol L c --=÷=⋅。

根据方程式()2424223Al SO 8NaOH 3Na SO 2NaAlO 4H O +=++可知()243Al SO 消耗氢氧化钠0.6 mol ，又因为氢氧化钠还会与硫酸等反应，因此最终滤液B 中Na +的浓度大于
16.0mol L -⋅。

10．工业上用铝土矿(主要成分为
)提取氧化铝作冶炼铝的原料，提
取的操作过程如下：
（1）反应1结束后的操作名称为_______。

（2）滤渣的主要成分是___________________。

（3）反应2中通入的过量气体为________
a. 二氧化碳
b.氨气
c.氮气
（4）写出B 煅烧生成Al 2O 3的化学反应方程式：_______________________。

【答案】过滤 氧化铁 a 2Al(OH)3
ΔAl 2O 3 + 3H 2O 【解析】
【分析】
铝土矿加入氢氧化钠溶液，氧化铝、二氧化硅与氢氧化钠反应，氧化铁不与氢氧化钠反应，过滤，得到滤渣氧化铁，滤液主要是偏铝酸钠和硅酸钠，向滤液中加入氧化钙，得到硅酸钙沉淀，过滤，向滤液中通入二氧化碳得到碳酸氢钙和氢氧化铝，过滤，B 为氢氧化铝，再煅烧得到氧化铝。

【详解】
⑴根据操作后得到滤液和滤渣说明反应1结束后的操作名称为过滤；故答案为：过滤。

⑵氧化铁不与氢氧化钠反应，因此滤渣的主要成分是氧化铁；故答案为：氧化铁。

⑶滤液II 是偏铝酸根，因此通入过量二氧化碳与偏铝酸根生成氢氧化铝沉淀；故答案为：a 。

⑷B为氢氧化铝，煅烧生成Al2O3的化学反应方程式：2Al(OH)3Δ
Al2O3 + 3H2O；故答案为：
2Al(OH)3Δ
Al2O3 + 3H2O。