资源简介

12铝盐及其相关工业流程
掌握铝盐的转化关系
2.熟悉工业流程题型
一、铝盐和偏铝酸盐
1.铝盐的性质
(1) 易水解 (弱碱盐)，水溶液显酸性：Al3++3H2O Al(OH)3 (胶体)+3H+
(2) 与碱反应：Al3+ +3OH === Al(OH)3 ↓、Al3+ +3NH3 ·H2O === Al(OH)3 ↓ +3NH4+
2.偏铝酸盐的性质
(1) 易水解 (弱酸盐)，水溶液显碱性：AlO2 - +2H2O Al(OH)3 +OH-；
(2) 与酸反应：AlO2 - + H++ H2O === Al(OH)3 ↓、AlO2 - +CO2+ 2H2O === Al(OH)3 ↓ + HCO3 -
真题及模拟题演练
1．（2022·湖北·统考高考真题）化学与生活密切相关，下列不涉及化学变化的是
A．加入明矾后泥水变澄清 B．北京冬奥会用水快速制冰
C．炖排骨汤时加点醋味道更鲜 D．切开的茄子放置后切面变色
2．（2021·浙江·统考高考真题）下列反应的方程式不正确的是
A．石灰石与醋酸反应：CO+2CH3COOH=2CH3COO- +CO2↑+H2O
B．铜片上电镀银的总反应(银作阳极，硝酸银溶液作电镀液)：Ag(阳极)Ag(阴极)
C．铜与稀硝酸反应：3Cu+2NO+8H+=3Cu2+ +2NO↑+4H2O
D．明矾溶液中加入少量氢氧化钡溶液：2Al3+ +3SO+ 3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+ 3BaSO4↓
3．（2018·江苏·高考真题）下列有关物质性质的叙述一定不正确的是
A．向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液显红色
B．KAl(SO4) 2·12H2O溶于水可形成 Al(OH)3胶体
C．NH4Cl与Ca(OH)2混合加热可生成NH3
D．Cu与FeCl3溶液反应可生成CuCl2
4．（2023·上海松江·统考二模）一定条件下，存在“一种物质过量，另一种物质仍不能完全反应”情况的是
A．一氧化氮与过量氧气 B．氯化铝溶液与过量稀氨水
C．铁片与过量浓硝酸 D．澄清石灰水与过量二氧化碳
5．（2023·河北唐山·统考二模）甲、乙、丙、丁为中学化学常见物质，其相互转化关系如图所示，下列组合不符合题意的是
甲 乙 丙
A
B
C S
D Fe
A．A B．B C．C D．D
6．（2022·河北衡水·河北衡水中学校考一模）在复杂的体系中，确认化学反应先后顺序有利于解决问题。下列化学反应先后顺序判断错误的是
A．在含Ba(OH)2、KOH的混合溶液中缓慢通入CO2：Ba(OH)2、KOH、BaCO3、K2CO3
B．在含NH、Al3+、H+的溶液中逐滴加入KOH溶液：H+、Al3+、NH、Al(OH)3
C．在含AlO、OH-、CO的溶液中逐滴加入盐酸：OH-、AlO、CO、Al(OH)3
D．在含等物质的量的Fe2+、Ag+、Cu2+、H+的溶液中加入锌粉：Ag+、Cu2+、H+、Fe2+
7．（2022·福建·校联考模拟预测）对于下列实验，能正确描述其反应的离子方程式是
A．亚硫酸钠溶液中滴加少量稀溴水：
B．过氧化氢溶液中滴加少量硫酸铁溶液：
C．氢氧化钡溶液中滴加少量稀硫酸：
D．硫酸铝溶液与过量氨水混合：
8．（2022·河北·模拟预测）根据下列实验事实所得的类比实验分析正确的是
选项 实验事实 类比实验
A 向硫酸铝溶液中通入过量氨气，最终有沉淀生成 向硫酸铜溶液中通入过量氨气，最终有沉淀生成
B 向硝酸亚铁溶液中加入一定量的盐酸酸化，后滴加硫氰化钾溶液，溶液变红但无法证明原硝酸亚铁溶液是否变质 向亚硫酸钠溶液中加入一定量的盐酸酸化，后滴加硝酸钡溶液，产生白色沉淀但无法证明原亚硫酸钠溶液是否变质
C 工业上电解熔融氯化镁可制备金属镁 工业上电解熔融氯化铝可制备金属铝
D 向久置的蔗糖溶液中加入银氨溶液并加热，若产生银镜现象可证明蔗糖已水解 向久置的麦芽糖溶液中加入银氨溶液并加热，若产生银镜现象可证明麦芽糖已水解
A．A B．B C．C D．D
9．（2022·上海·统考模拟预测）为探究铝及其化合物的性质，进行如下4步实验：①将铝片放入浓硫酸中；②加入足量蒸馏水；③待铝片完全溶解后逐滴加入过量NaOH溶液；④逐滴加入足量盐酸。下列说法正确的是
A．①中无化学反应发生
B．②滴入蒸馏水后立即产生H2
C．③中现象：澄清→浑浊→澄清
D．④的现象与③不同
二、铝的制备工业流程
1 原料：铝土矿（Al2O3 ·H2O、Al2O3 · 3H2O、Fe2O3、SiO2）
2 流程
3 制备铝：
真题及模拟题演练
10．（2017·江苏·校联考一模）某化学兴趣小组以菱铁矿（主要成分为FeCO3，含有SiO2、Al2O3等少量杂质）为原料制备氯化铁晶体（FeCl3·6H2O）的实验过程如下：

(1)酸溶及后续过程中均需保持酸过量，其目的除了提高铁元素的浸出率之外，还有______。
(2)操作Ⅰ名称是_______________。
(3)滴加H2O2溶液氧化时，发生主要反应的离子方程式为______________________________。
(4)在氧化过程中，如何检验铁元素全部以Fe3+形式存在：_____________________________。
(5)加入过量NaOH溶液的目的是__________________。
(6)请补充完整由过滤后得到的固体制备FeCl3·6H2O的实验方案：向过滤后所得固体__________，用水洗涤固体2-3次，低温干燥，得到FeCl3·6H2O。
11．（2018·山东·校联考一模）某再回收利用公司对一厨房铁铝合金废旧家具进行回收利用,其流程如下图所示：
请回答下列问题：
(1)流程中加碳酸钠溶液浸泡的目的是_______________;在空气中久置的目的是_________________。
(2)同条件下Na2FeO4溶解度__________K2FeO4溶解度(填“低于”，“高于”， “不确定”),推测K2FeO4在净水方面的作用_______________。(至少答两条)
(3)已知K2FeO4水解显碱性。在洗涤K2FeO4固体时最好选用__________。
A．水 B．亚硫酸氢钠溶液 C．氢氧化钠溶液 D．先氢氧化钠溶液后乙醇
(4)熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以AlCl4-和Al2Cl7-形式存在,铝电镀的主要电极反应式为___________________。(写出一个电极反应即可)
(5)已知氯化铝受热易升华，气态氯化铝的密度为11.92g/L(已转化为标准状况),则气态氯化铝的分子式为______________________。
(6)氢氧化铝经常用于做药品，有两种溶解方式：可以溶解为Al3+或[Al(OH)4]-。已知25℃时氢氧化铝在pH=3和pH=10的两溶液中溶解度均为7.8×10-3g(溶液密度近似为1g/mL)，则25℃下氢氧化铝的两种溶解方式的溶度积之比为____________。
12．（2017·四川内江·统考一模）KAl(SO4)2·12H2O(明矾)是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐( 主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质)制备明矾的过程如下图所示。回答下列问题:
(1)请写出镓(与铝同主族的第四周期元素)的原子结构示意图_________。
(2)为尽量少引入杂质,试剂①应选用______(填标号)。理由是______________。
A．HCl溶液 B．H2SO4 溶液 C．氨水 D．NaOH溶液
(3)沉淀B的化学式为________；将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是________(用离子方程式表示)。
(4)科学研究证明NaAlO2 在水溶液中实际上是Na[Al(OH)4](四羟基合铝酸钠)，易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为___________________。
(5)常温下，等pH的NaAlO2 和NaOH两份溶液中，由水电离出的c(OH-)前者为后者的108倍，则两种溶液的pH=__________。
(6)已知室温下，Kw=10×10-14，Al(OH)3AlO2-+H++H2O K=2.0×10-13。Al(OH)3溶于NaOH溶液反应的平衡常数等于_________。
13．（2017·陕西安康·统考一模）铝及其化合物在生活、生产中有广泛应用。
（1）Na3AlF6是冰晶石的主要成分，冰晶石常作工业冶炼铝的助熔剂。工业上，用HF、Na2CO3和Al(OH)3制备冰晶石。化学反应原理是，2Al(OH)3+3Na2CO3+12H=2Na3AlF6+3CO2↑+9H2O.属于盐的有Na2CO3和_______。上述反应不能在玻璃容器中反应，其原因是________(用化学方程式表示)。
（2）明矾[KAl(SO4)2·12H2O]常作净水剂。在明矾溶液中滴加氢氧化钡溶液至Al3+恰好完全沉淀，写出该反应的离子方程式____________。
（3）铝合金广泛用于建筑材料。等质量的铁、铝、硅组成的同种合金分别与足量盐酸、足量烧碱溶液反应，产生氢气体积相等(同温同压)。则该合金中铁、硅的质量之比为______。（已知:Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+ 2H2↑）
（4）铝氢化钠(NaAlH4)是有机合成的重要还原剂。它的制备方法是将氢化钠和氯化铝在乙醚中反应制备铝氢化钠。
①写出化学方程式________________。
②在化学上，含氢还原剂的还原能力用“有效氢”表示，”有效氢”含义是单位质量的含氢还原剂的还原能力相当于多少克氢气。一般地含氢还原剂的氢被氧化成H2O，“还原能力”用氢失去电子数多少表示。NaAlH4、NaH的“有效氢”之比为________。
14．（2017·全国·校联考一模）轻质氧化镁是新型功能复合材料的重要添加剂，可由菱镁矿(含MgCO3、CaCO3、Fe2O3、Al2O3、SiO2)为原料制备，其制备流程如下：
（1）酸溶时，为了提高酸溶速率可采用的措施有______；提高矿物的浸取率可采取的措施有______。（各答一条即可）
（2）浓硫酸与Al2O3反应的化学方程式为___________；滤渣I的主要成分为______和______（填化学式）。
（3）用氨水调节溶液pH =8～9的目的是______，若氨水加的量较多使pH >9，则最终氧化镁的产量会______（填“增大”“不变”或“减小”）。
（4）沉镁时发生反应的离子方程式为________________。
（5）流程中“焙烧”操作若在实验室中进行，样品应放在______中加热（填仪器名称），当______时，说明固体样品已分解完全。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】A．明矾净水的原理为：，胶体具有吸附性，可以使泥水变澄清，涉及化学变化，A错误；
B．水和冰的分子式都是H2O，水快速制冰为物理变化，B正确；
C．在炖排骨的过程中，醋会和排骨中在高温下溶解的脂肪进行酯化反应，生成芳香酯，使菜肴的味道更鲜美，涉及化学变化，C错误；
D．茄子中存在一类叫“酚氧化酶”的物质，它见到氧气之后，发生化学反应产生一些有色的物质。反应时间越长，颜色越深，D错误；
故选B。
2．A
【详解】A．碳酸钙难溶于水，在离子方程式中应以化学式保留，石灰石与醋酸反应的离子方程式为CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑，A错误；
B．银作阳极，阳极的电极反应式为Ag-e-=Ag+，铜片作阴极，阴极的电极反应式为Ag++e-=Ag，总反应为Ag（阳极）Ag（阴极），B正确；
C．Cu与稀硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO和水，反应的离子方程式为3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O，C正确；
D．明矾溶液中加入少量Ba(OH)2溶液，参与反应的Ba2+与OH-物质的量之比为1:2，生成的Al(OH)3与BaSO4沉淀物质的量之比为2:3，反应的离子方程式为2Al3++3+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓，D正确；
答案选A。
3．A
【详解】A项，FeCl2溶液中含Fe2+，NH4SCN用于检验Fe3+，向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液不会显红色，A项错误；
B项，KAl（SO4）2·12H2O溶于水电离出的Al3+水解形成Al（OH）3胶体，离子方程式为Al3++3H2OAl（OH）3（胶体）+3H+，B项正确；
C项，实验室可用NH4Cl和Ca（OH）2混合共热制NH3，反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+2NH3↑+2H2O，C项正确；
D项，Cu与FeCl3溶液反应生成CuCl2和FeCl2，反应的化学方程式为Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2，D项正确；答案选A。
4．C
【详解】A．一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，此反应不是可逆反应，氧气过量的情况下一氧化氮完全反应，A错误；
B．氯化铝与氨水反应生成氢氧化铝和氯化铵，此反应不是可逆反应，氨水过量的情况下，氯化铝完全反应，B错误；
C．常温下铁片在浓硝酸中发生钝化，浓硝酸过量的情况下，铁片仍不能完全反应，C正确；
D．澄清石灰水与过量二氧化碳反应生成碳酸氢钙，该反应不是可逆反应，二氧化碳过量的情况下，澄清石灰水完全反应，D错误；
故答案选C。
5．D
【详解】A．过量和氢氧化钠反应生成，和氢氧化钠反应生成，和反应生成，故不选A；
B．和少量氢氧化钠反应生成，和氢氧化钠反应生成，和混合生成，故不选B；
C．在氧气不足的条件下燃烧生成S和水，S和氧气点燃生成，和反应生成S和水，故不选C；
D．若丁是氯气，Fe和氯气反应生成FeCl3；若丁是盐酸，Fe和盐酸反应生成FeCl2，FeCl2和盐酸不反应，故选D；
故选D。
6．A
【详解】A．在含Ba(OH)2、KOH的混合溶液中缓慢通入CO2，CO2先与Ba(OH)2反应生成BaCO3沉淀，然后KOH与CO2反应生成K2CO3，K2CO3再与CO2反应生成KHCO3，最后BaCO3和CO2反应生成Ba(HCO3)2，A错误；
B．在含、Al3+、H+的溶液中逐滴加入KOH溶液，H+先与KOH反应生成水，然后Al3+与KOH反应生成氢氧化铝沉淀，再与KOH反应生成NH3·H2O，最后Al(OH)3与KOH反应生成偏铝酸钾，B正确；
C．在含、OH-、的溶液中逐滴加入盐酸，H+先与OH-反应生成水，然后与H+反应生成氢氧化铝沉淀，再后与H+反应生成二氧化碳，最后Al(OH)3和H+反应生成铝离子，C正确；
D．氧化性：Ag+＞Cu2+＞H+＞Fe2+，在含等物质的量的Fe2+、Ag+、Cu2+、H+的溶液中加入锌粉，氧化性强的先反应，当氧化性强的反应完成后反应性弱弱的依次再发生反应，故大反应先后顺序为Ag+、Cu2+、H+、Fe2+，D正确；
故合理选项是A。
7．A
【详解】A．溶液中滴加少量稀溴水，具有强氧化性，可将氧化为，同时产生的与结合生成，被还原为，反应的离子方程式为，A正确；
B．溶液中滴加少量溶液，催化分解，反应的离子方程式为，故B错误；
C．氢氧化钡溶液中滴加少量稀硫酸生成硫酸钡和水，反应的离子方程式为，故C错误；
D．硫酸铝溶液与过量氨水混合生成氢氧化铝沉淀和硫酸铵，反应的离子方程式为，故D错误；
选A。
8．B
【详解】A．向硫酸铜溶液中通入过量氨气，现象为先沉淀，后溶解，选项A错误；
B．向亚硫酸钠溶液中加入一定量的盐酸酸化，后滴加硝酸钡溶液，产生白色沉淀但无法证明原亚硫酸钠溶液是否变质，因为硝酸能氧化亚硫酸根，选项B正确；
C．工业上电解熔融氧化铝可制备金属铝，选项C错误；
D．麦芽糖溶液中加入银氨溶液并加热，就能产生银镜现象不能证明麦芽糖已水解，选项D错误；
答案选B。
9．C
【详解】A．铝遇浓硫酸钝化，钝化属于化学变化，①中有化学反应发生，A错误；
B．向浓硫酸中滴入蒸馏水，氢离子浓度不会瞬间增大，故不会立即产生氢气，当浓硫酸被稀释到一定程度时会生成氢气，B错误；
C．铝片完全溶解后生成铝离子，滴加氢氧化钠溶液，先中和过量的酸，溶液澄清；氢离子反应完后氢氧化钠与铝离子反应生成氢氧化铝沉淀，溶液变浑浊；铝离子沉淀完全后，再滴加氢氧化钠溶液，沉淀溶解，溶液变澄清，故③中现象：澄清→浑浊→澄清，C正确；
D．再向③中滴加盐酸，盐酸先中和过量的氢氧化钠，溶液为澄清，氢氧根反应完后再滴加盐酸，盐酸与偏铝酸根反应生成氢氧化铝沉淀，溶液变浑浊，盐酸再过量时，盐酸和氢氧化铝沉淀反应，溶液变澄清，根据分析，④的现象与③相同，D错误；
故选C。
10． 抑制Fe3+水解 过滤 H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O 取少许氧化后的溶液于试管中，向试管中滴加1-2滴酸性高锰酸钾溶液，紫色不褪去，说明铁元素全部以Fe3+形式存在 将Al3+转化为AlO2-，分离Fe3+与Al3+ 加入稀盐酸使固体完全溶解，在氯化氢氛围内蒸发浓缩、冷却结晶，过滤
【详解】试题分析：分析题给工艺流程知向菱铁矿（主要成分为FeCO3,含有SiO2、Al2O3等少量杂质）加硫酸溶液酸溶，发生反应：FeCO3+2H+== Fe2+ + H2O+CO2↑、Al2O3 + 6H+==2Al3+ + 3H2O，经操作Ⅰ 过滤，滤液为硫酸亚铁和硫酸铝的混合液，向滤液中加入H2O2溶液，发生反应：2Fe2+ + H2O2 + 2H+==2Fe3+ + 2H2O，然后再加入过量NaOH溶液发生反应：Fe3+ + 3OH- == Fe(OH)3↓、Al3+ + 4OH-==AlO2- + 2H2O，将Fe3+和Al3+分离，过滤的氢氧化铁沉淀，向过滤后所得固体加入稀盐酸使固体完全溶解，在氯化氢氛围内蒸发浓缩、冷却结晶，过滤，用水洗涤固体2-3次，低温干燥，得到FeCl3·6H2O。
（1）酸溶及后续过程中均需保持酸过量，其目的除了提高铁元素的浸出率之外，还有抑制Fe3+水解。
（2）操作Ⅰ名称是过滤。
（3）滴加H2O2溶液氧化时，发生主要反应的离子方程式为2Fe2+ + H2O2 + 2H+==2Fe3+ + 2H2O 。
（4）在氧化过程中，检验铁元素全部以Fe3+形式存在的实验方案为取少许氧化后的溶液于试管中，向试管中滴加1-2滴酸性高锰酸钾溶液，紫色不褪去，说明铁元素全部以Fe3+形式存在。
（5）加入过量NaOH溶液的目的是将Al3+转化为AlO2-，分离Fe3+与Al3+。
（6）由过滤后得到的固体制备FeCl3·6H2O的实验方案：向过滤后所得固体加入稀盐酸使固体完全溶解，在氯化氢氛围内蒸发浓缩、冷却结晶，过滤，用水洗涤固体2-3次，低温干燥，得到FeCl3·6H2O。
11． 除油污 利用空气中的氧气将亚铁氧化为三价铁 高于 杀菌消毒、吸附悬浮物 D 7AlCl4+Al-3e=4Al2Cl7或相反 Al2Cl6 1023或10-23
【详解】(1)铁铝合金废旧家具用碳酸钠溶液浸泡可以除去表面的油脂；铁铝合金粉碎后用盐酸溶解生成氯化铝和氯化亚铁，在空气中久置可以将将亚铁氧化为三价铁，故答案为：除油污；利用空气中的氧气将亚铁氧化为三价铁；
(2)根据流程图，Na2FeO4溶液中加入氯化钾固体反应生成K2FeO4固体，说明同条件下Na2FeO4溶解度高于K2FeO4溶解度，K2FeO4中铁为+6价，具有强氧化性，可以杀菌消毒，还原产物铁离子能够水解生成氢氧化铁胶体，可以吸附悬浮物，故答案为：高于；杀菌消毒、吸附悬浮物；
(3)K2FeO4水解显碱性。A．用水洗涤，K2FeO4水解，错误；B．K2FeO4中铁为+6价，具有强氧化性，能够与亚硫酸氢钠溶液发生氧化还原反应，错误；C．用氢氧化钠溶液洗涤，可以抑制K2FeO4水解，但会引入新杂质，错误；D．先用氢氧化钠溶液洗涤，可以抑制K2FeO4水解，后乙醇洗涤，除去表面的氢氧化钠，且乙醇易挥发，正确；故选D；
(4)电镀池中镀件金属铝作阳极，金属铝失电子发生氧化反应，Al+7AlCl4-3e-=4Al2Cl7，故答案为：阳；Al+7AlCl4-3e-=4Al2Cl7；
(5)气态氯化铝的密度为11.92g/L，则气态氯化铝的摩尔质量=11.92g/L×22.4L/mol=267g/mol，分子式为Al2Cl6，故答案为：Al2Cl6；
(6)假设溶液体积为0.1L，则0.1L溶液中含有氢氧化铝的物质的量==1×10-4mol，则pH=10时，c{[Al(OH)4]-}==1×10-3mol/L，Al(OH)3+H2O[Al(OH)4]- +H+，溶度积= c{[Al(OH)4]-}c(H+)=1×10-3×1×10-10=1×10-13，pH=3时，c(Al3+)=1×10-3mol/L，Al(OH)3Al3++3OH-，溶度积= c(Al3+) c3(OH-)=1×10-3×(1×10-11)3=1×10-36，则25℃下氢氧化铝的两种溶解方式的溶度积之比为=1023，故答案为：1023。
12． D 易拉罐中主要成分Al能与强碱溶液反应，而杂质Fe、Mg不能 Al(OH)3 Al3++3H2O=Al(OH)3+3H+ 2A1+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4] +3H2↑ 11 20
【详解】（1）镓是与铝同主族的第四周期元素，所以镓原子序数是13+18=31，最外层有3个电子，故原子结构示意图为：。
（2）易拉罐中主要成分Al能与强酸和强碱溶液反应，而杂质Fe、Mg只能溶解在强酸性溶液中，可选择NaOH溶液溶解易拉罐，可除去含有的Fe、Mg等杂质。
（3）滤液中加入NH4HCO3溶液后，NH4+与AlO2-发生双水解：NH4++AlO2-+2H2O=Al(OH)3↓+NH3 H2O，AlO2-与HCO3-也不能大量共存：AlO2-+HCO3-+H2O=Al(OH)3↓+CO32-，两个反应都生成Al(OH)3沉淀。将少量明矾溶于水，因为Al3+水解：Al3++3H2OAl(OH)3+3H+，则明矾水溶液显酸性。
（4）易拉罐溶解过程中主要发生Al与NaOH溶液的反应生成NaAlO2和氢气，2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，若NaAlO2表示为Na[Al(OH)4]，则上述方程式表示为：2A1+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑。
（5）NaAlO2溶液中水的电离被促进，而NaOH溶液中水的电离受抑制。设两溶液的pH=a，则NaAlO2溶液中水电离出的c(OH-)=10-(14-a)mol L-1，NaOH溶液中水电离出的c(OH-)=c(H+)=10-amol L-1；由已知10-(14-a)÷10-a＝108，解得a＝11。
（6）Al(OH)3溶于NaOH溶液反应为：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，平衡常数K====20。
点睛：本题以铝制备明矾为载体，铝的性质及物质制备工艺流程的知识，涉及反应原理的探究及溶解平衡与水电离平衡、盐类水解等水溶液中的平衡等知识的应用，第(5)(6)小题pH和平衡常数的有关计算为易错点，注意：①明确盐溶液与碱溶液对水的电离影响的不同；②列出平衡常数表达式，运用各种常数(K、Kb、KW)之间的关系计算。
13． Na3AlF6 SiO2+4HF=SiF4+2H2O 2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓ 4:1 AlCl3+4NaH=NaAlH4+3NaCl 16:9
【详解】（1）盐是指一类金属离子或铵根离子（NH4＋）与酸根离子或非金属离子结合的化合物。属于盐的有Na2CO3和Na3AlF6；玻璃容器与HF反应：SiO2+4HF=SiF4+2H2O。（2）在明矾溶液中滴加氢氧化钡溶液至Al3+恰好完全沉淀，Al3＋与OH－的物质的量之比为1：3，离子方程式：2Al3＋+3SO42－+3Ba2＋+6OH－=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓；（3）根据题目信息可知，铁和铝与稀盐酸生成氢气，铝和硅与氢氧化钠生成氢气。铝和盐酸的反应方程式：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，说明相同质量的铝与盐酸或者氢氧化钠生成氢气的质量相等。综合分析，铁和盐酸生成的氢气的质量等于硅和氢氧化钠生成的氢气的质量。设铁与盐酸生成的氢气的质量为M，则硅的质量为X，铁的质量为Y。
Si+2NaOH+H2O═Na2SiO3+2H2↑
28 4
X M
=得：X=7M
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
56 2
Y M
=得：Y=28M
所以合金中铁和硅的质量之比=28M：7M=4：1。
（4）铝氢化钠(NaAlH4)是将氢化钠和氯化铝在乙醚中反应制备铝氢化钠。①化学方程式AlCl3+4NaH=NaAlH4+3NaCl。NaAlH4、NaH的“有效氢”关系式为NaAlH4～8e-～4H2，NaAlH4的有效氢为8/54g，NaH~2e-～H2的有效氢为2/24g，有效氢之比为：g：g=16：9。
14． 将菱镁矿粉碎、适当提高酸溶时的温度 适当延长酸溶时间、溶解过程中不断搅拌、多次浸取、减小菱镁矿的颗粒度等（任写一条） Al2O3 +3H2SO4=Al2(SO4)3 +3H2O CaSO4 SiO2 使滤液中的Al3+与Fe3+完全沉淀 减小 CO2 +2NH3·H2O+Mg2+=MgCO3↓+2NH4+ +H2O 坩埚 前后两次称量固体的质量不变(或前后两次称量固体质量差小于0.1 g)
【详解】本题主要考查对于由菱镁矿为原料制备氧化镁流程的评价。
（1）酸溶时，为了提高酸溶速率可采用的措施有将菱镁矿粉碎、适当提高酸溶时的温度；提高矿物的浸取率可采取的措施有适当延长酸溶时间、溶解过程中不断搅拌、多次浸取、减小菱镁矿的颗粒度等
（2）浓硫酸与Al2O3反应的化学方程式为Al2O3 +3H2SO4=Al2(SO4)3 +3H2O；滤渣I的主要成分为不溶于酸的SiO2和生成的微溶物CaSO4。
（3）用氨水调节溶液pH =8～9的目的是使滤液中的Al3+与Fe3+完全沉淀，若氨水加的量较多使pH>9，滤渣II含有氢氧化镁沉淀，则最终氧化镁的产量会减小。
（4）沉镁时发生反应的离子方程式为CO2 +2NH3·H2O+Mg2+=MgCO3↓+2NH4+ +H2O。
（5）流程中“焙烧”操作若在实验室中进行，样品应放在坩埚中加热，当前后两次称量固体的质量不变(或前后两次称量固体质量差小于0.lg)时，说明固体样品已分解完全。
答案第1页，共2页

展开更多......

收起↑