1、2020-2021 【化学】化学铝及其化合物推断题的专项详细答案培优易错试卷练习题及一、铝及其化合物1 某厂用蛭石（主要成份为：.工艺流程如图（只有固体MgO、 Fe2O3、 A12O3、 SiO2）作原料生产A 和 F 为纯净物）：A12O3 与Fe(OH)3。.查阅资料：某些阳离子浓度为0.1mol/L 时，氢氧化物沉淀时的pH 为：氢氧化物Fe(OH)3Mg(OH) 2Al(OH)3开始沉淀时的 pH2.310.44.0完全沉淀时的 pH3.712.45.2注： Al(OH)3pH=7.8 时开始溶解， 10.8 时完全溶解。请回答以下问题：（ 1）写出下列物质化学式：试剂I_， F_；
2、（ 2）步骤 B 生成 C 的离子方程式： _；（3）要使固体D 杂质尽量少，步聚调节溶液的pH 合理的是 _；A12.413B 10.8C 3.75.2（ 4）滤液 E 中存在较多的阴离子是 _，滤液 E 中加入过量的 NaOH 溶液，充分沉淀后，检验上层清液中金属阳离子的操作步骤是_；（5）固体 D 可用来生产合成氨的表面催化剂。如图表示无催化剂时，某合成氨的NH3 的百分含量随时间变化曲线，请在图上用虚线画出该反应有催化剂时的曲线_。3+-+2H2O B-2-)将铂丝【答案】稀盐酸或稀硫酸Al(OH)3 Al +4OH =AlO2HCO3 、 Cl(或 SO4用盐酸清洗后，放在酒精灯火焰
3、上灼烧一会儿，蘸取滤液后放在酒精灯火焰上灼烧，火焰呈黄色，即证明有Na+【解析】【分析】蛭石矿样加入试剂I 可以得到溶液和一种纯净滤渣，根据蛭石主要成份为：MgO、 Fe2O3、A12O3、 SiO2 可知试剂 I 应为稀盐酸或稀硫酸，得到的固体A 为 SiO2 ；滤液中主要金属阳离子有 Fe3+、 Mg2+、Al3+，加入过量的氢氧化钠，得到氢氧化镁沉淀和氢氧化铁沉淀，和含有偏铝酸钠的滤液 C，滤液 C 中通入过量的二氧化碳得到纯净的氢氧化铝沉淀F。【详解】(1)上述分析可知试剂 是稀硫酸或稀盐酸；固体F 为氢氧化铝， Al(OH)3；(2)步骤 B 生成 C的反应是铝离子和过量氢氧根离子反
4、应生成偏铝酸盐，反应的离子方程式为： Al3+4OH-AlO2-+2H2O；(3)分析图表数据保证镁离子和铁离子全部沉淀，铝离子全部变化为偏铝酸盐，应调节溶液pH 为 10.8， B 符合；(4)试剂 I 所用酸的阴离子一直存在与溶液中，滤液C 通入过量的二氧化碳会生成碳酸氢根，所用滤液 E 中存在较多的阴离子是HCO3-、 Cl-42-(或 SO)；检验钠离子常用焰色反应，具体操作为将铂丝用盐酸清洗后，放在酒精灯火焰上灼烧一会儿，蘸取滤液后放在酒精灯火焰上灼烧，火焰呈黄色，即证明有Na+；(5)催化剂改变反应速率不改变化学平衡，据此画出曲线变化为。2 回答下列问题：（ 1）锂和镁在元素周期表
5、中有特殊“对角线”关系，它们的性质相似。下列有关锂及其化合物的叙述正确的是 _。A Li2SO4 难溶于水B Li 与N2 反应产物是Li3NC LiOH 易溶于水D LiOH 与Li2CO3 受热都难分解（2）与铝位于对角线位置的第二周期元素是_，能区别Be（ OH） 2 和Mg（ OH）2的一种试剂是_，反应的化学方程式是_。（3）门捷列夫在研究元素周期表时，科学地预言了11 种尚未发现的元素，为它们在周期表中留下空位。例如，他预测在铝的下方有一个与铝类似的元素“类铝”，后来被法国化学家于 1875 年发现，命名为镓。镓的元素符号是_，它在周期表中的位置是_。（4）关于与镓同主族的第6 周
6、期元素性质的推测中不正确的是_。A 单质是银白色较软的金属B 其氢氧化物是两性氢氧化物C 在化合物中显 3 价D 单质与盐酸的反应比铝剧烈【答案】 B铍（ Be）NaOH 溶液Be（OH） 22NaOH=Na222Ga 第四周期BeO 2H OA 族B【解析】【分析】【详解】( 1) A锂和镁在元素周期表中有特殊“对角线”关系，它们的性质非常相似，硫酸镁易溶于水，所以硫酸锂易溶于水，故A 错误；B锂和镁在元素周期表中有特殊“对角线”关系，它们的性质非常相似，镁和氮气反应生成氮化镁，所以锂和氮气反应生成Li3N，故 B 正确；C氢氧化镁难溶于水，所以氢氧化锂属于难溶物质，故C 错误；D锂和镁在元
7、素周期表中有特殊“对角线”关系，它们的性质非常相似，氢氧化镁和碳酸镁受热易分解，则氢氧化锂和碳酸锂受热也易分解，故D 错误；故答案为B；( 2) 根据对角线规则，与铝位于对角线位置的第二周期元素是铍，有相似的化学性质，氢氧化铝具有两性， Be( OH) 2 也具有两性，可以与氢氧化钠反应，Mg ( OH) 2 不可以与氢氧化钠反应，故可以用氢氧化钠来鉴别，类比氢氧化铝与氢氧化钠反应的化学方程式，则氢氧化铍与氢氧化钠反应的化学方程式为：Be OH 2 2NaOH Na222( ) +=BeO+2H O；( 3) 同主族元素性质相似，铝下方的元素为镓，其元素符号为Ga，位于元素周期表中第四周期 A
8、 族；( 4) A与镓同主族的第六周期元素为铊，单质为银白色，质软，故A 正确；B氢氧化物为两性的物质位于金属和非金属的临界处，如硼铝硅锗砷等，铊不是两性物质，其氢氧化物也不是两性氢氧化物，故B 错误；C铊与铝同主族，具有相同的最外层电子数，所以铊在化合物中也显+3 价，故 C正确；D同主族元素自上到下金属性递增，该元素金属性大于铝，其单质与盐酸的反应比铝剧烈，故 D 正确；故答案为B。【点睛】考查位置结构性质的相互关系应用，明确同主族元素性质的递变规律为解答关键，注意掌握对角线规则内容，结合 Mg 、Al 单质及其化合物的性质，类推未知物的性质，试题侧重培养学生的分析、理解能力及知识的迁移能
9、力。3 某混合物 A，含有 KAl(SO4)2、 Al2O3 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） 、 、 、 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 、 、 、 四个反应的化学方程式或离子方程式 _； _； _； _。【答案】过滤 Al2O3 Al 2O3、 Fe2O3 Fe2 O3 K 2SO4、(NH 4)2SO4 Al2O3 2NaOH=2NaAlO2 H2O Al3+ 3NH3 H2O=Al(OH
10、)3 3NH4+ NaAlO2HCl H2O=Al(OH)3NaCl加热2Al(OH)3Al2O3 3H2O【解析】【分析】KAl(SO )溶于水， AlO 和 Fe O均不溶于水，混合物A 加水溶解后，溶液中是KAl(SO )，4 223234 2沉淀 C 为 Al2O3 和 Fe2 O3；由转化关系图可知，向沉淀C 中加 NaOH 溶液， Fe2 O3 不反应，沉淀 D 为 Fe2 32 3可与 NaOH 溶液反应生成222O ， Al ONaAlO ，向NaAlO 溶液中通入CO 可得Al(OH) 沉淀， Al(OH)受热分解生成固体 B 为 Al O ；向溶液中加过量氨水，溶液与过量氨
11、3323水反应， Al3+被沉淀，得到氢氧化铝沉淀，溶液中E 为 K2 44 24SO、(NH ) SO ，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)反应为 Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；反应为Al3+3NH3?H2O=Al(OH)3 +3NH4+；反应为 NaAlO2 HCl H2O=Al(OH)3NaCl；加热反应为 2Al(OH)
12、3Al2O3 3H2O。4A、 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：（1）若 X 是强氧化性单质，则 A 不可能是 _。a S bN2 cNa d Mg eAl（2）若 A 为强碱溶液，则X 可能为 _。a COb AlCl cAld Mg e Al O2323（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
13、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_ ，反应的离子方程式为 _或 _。【答案】 de ab FeCl33+2+加入硫氰化钾，不显血红色，然后加入氯水，显2Fe +Fe=3Fe血红色，则为亚铁离子Al(OH)3盐酸氢氧化钠 Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O Al(OH)3+OH-=AlO2 +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AgCl，由题意与转化关系可推知 A 为
14、 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 SO223a；， SO 和氧气反应生成 SO ，故不选b N与氧气在放电条件下生成NO，NO 与氧气反应生成NO ，故不选 b；22c Na 与氧气在常温下生成 Na O， Na O 与氧气加热生成Na O ，故不选 c；2222d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
15、e；选 de。（ 2） a CO2 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 AlCl3 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 Al2O3 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 FeCl3，氯化铁溶液与铁反应生成氯化亚铁，C 为FeCl2， Fe2+易被氧化，所以 FeCl2 在贮存时，应加入铁粉来还原Fe3+，离子方程式为
16、3+2+2+2Fe +Fe=3Fe ；检验此 C 溶液中含有Fe 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 Al(OH)3， X 的化学式可能为盐酸或氢氧化钠，反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O 或 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。5 图中 AJ 均为中学化学中常见的物质，它们之间有如下转化关系。其中A、 D 为金属单质。 (反应过程中生成的水及其他产物已略去)
17、请回答以下问题：(1)B 是 _， H 是_。 (填化学式 )(2)写出 J 与 D 反应转化为G 的离子方程式 _ 。(3)A 在常温下也可与NaOH 溶液反应生成F，写出此反应的化学方程式_。【答案】 Fe2O3Fe(OH)22Fe3 Fe 3Fe22Al 2OH- 2H2O 2AlO2- 3H2【解析】【分析】A、 D 为常见金属单质，B、 C 为金属氧化物，反应条件是高温进行，可以判断为铝热反应，可以推断A 为 Al， D 为 Fe， B 为铁的氧化物，结合C 与氢氧化钠反应证明C 为 Al2O3，3222， I 为红褐E 为 AlCl ， F 为 NaAlO，通过转化关系判断， G
18、为 FeCl，H 为白色沉淀 Fe(OH)色沉淀 Fe(OH)32 33， B 为 Fe O，J 为 FeCl ，依据判断结果分析解答问题。【详解】A、 D 为常见金属单质，B、 C 为金属氧化物，反应条件是高温进行，可以判断为铝热反应，可以推断A 为 Al， D 为 Fe， B 为铁的氧化物，结合C 与氢氧化钠反应证明C 为 Al2O3，3222E 为 AlCl ， F 为 NaAlO，通过转化关系判断， G 为 FeCl，H 为白色沉淀 Fe(OH) ， I 为红褐色沉淀 Fe(OH)32 33， B 为 Fe O，J 为 FeCl ；(1)依据分析判断可知B 为： Fe2O3； H 的化
19、学式为： Fe(OH)2；故答案为： Fe2O3； Fe(OH)2；(2)反应 “JD G”的离子方程式为铁和三氯化铁的氧化还原反应，离子方程式为：2Fe3 Fe 3Fe2 ；故答案为： 2Fe3 Fe 3Fe2 ；(3)A 为 Al 在常温下也可与 NaOH 溶液反应生成 F 为偏铝酸钠，反应的化学方程式为：2Al2OH- 2H2O 2AlO2-3H2；故答案为： 2Al 2OH- 2H2O2AlO2- 3H2。6 某氧化铝样品中含有氧化铁和二氧化硅(一种酸性氧化物)杂质，现欲制取纯净的氧化铝，某同学设计如下的实验方案。回答下列问题：(1)在操作中要用到的玻璃仪器有_;(2)沉淀 C 的化学
20、式是 _。滤液 B 中含有的溶质有 _(写化学式 )；(3)步骤的离子方程式为 _ 。【答案】烧杯、漏斗、玻璃棒SiO2NaAlO2、 NaCl、 NaOHAlO2-+CO2+2H2 O=HCO3-+Al(OH)3【解析】【分析】氧化铝样品中含有氧化铁和二氧化硅，加入过量盐酸氧化铝、氧化铁溶解生成氯化铝、氯化铁溶液，过滤得到沉淀C 为二氧化硅，滤液为氯化铁溶液和氯化铜溶液，加入过量氢氧化钠溶液生成氢氧化铁沉淀和偏铝酸钠溶液，过滤得到沉淀D 为 Fe(OH)3，滤液为NaAlO2，通入过量二氧化碳气体反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，过滤得到氢氧化铝沉淀，加热分解生成氧化铝。【详解】(1)步骤为过
21、滤，用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒；(2)沉淀 C 为不溶于盐酸的二氧化硅；氧化铝与过量盐酸反应生成氯化铝，氧化铁和盐酸反应生成氯化铁，滤液A 中为氯化铝、氯化铁、盐酸，滤液A 中加入过量NaOH，氯化铝与碱反应生成偏铝酸钠和氯化钠，氯化铁与碱反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，盐酸与碱反应生成氯化钠，则滤液B 中有 NaAlO2、 NaCl、 NaOH；(3)步骤为二氧化碳和偏铝酸钠溶液的反应，离子方程式为：-AlO2+CO2+2H2O=HCO3+Al(OH)3。7 （ 1）实验室制氯气的尾气处理用_溶液吸收，其化学反应方程式为_。（ 2）向 AlCl3 溶液中逐滴加入 NaOH 溶液，现象是
22、先产生白色沉淀，其反应的离子方程式为_，后白色沉淀又溶解消失，其反应的离子方程式为_。（3）在含有 0.2mol 的硫酸和0.2mol 的硝酸的混合溶液200mL 中，加入 19.2g 铜粉，产生的气体成分为 _（填 NO 或 H2），你所选气体在标准状况下的体积为_L【答案】 NaOH2NaOH+Cl3+ Al(OH)3 AlO223Al(OH) +OH NaCl+NaClO+HO Al +3OH+2H2ONO3.36L【解析】【分析】(1)实验室用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气；(2)铝离子和氢氧根反应生成氢氧化铝沉淀，氢氧化铝为两性氢氧化物，溶解于强碱中；(3)硫酸和硝酸都为稀酸，反应方程式
23、为铜与稀硝酸反应。【详解】(1)实验室用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气，防止污染空气；氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠、水，反应方程式为：2NaOH+Cl2 NaCl+NaClO+H2O，故答案为： NaOH； 2NaOH+Cl2 NaCl+NaClO+H2 O；(2)向 AlCl3 溶液中逐滴加入 NaOH 溶液，现象是先产生白色沉淀，是铝离子和氢氧根反应生成氢氧化铝沉淀，离子方程式为： Al3+3OH Al(OH)3；后白色沉淀又溶解消失，是因为氢氧化铝为两性氢氧化物，溶解于强碱中，生成偏铝酸钠和水，离子方程式为：Al(OH)3+OH AlO2 +2H2O，故答案为： Al3+3OH A
24、l(OH)3 ； Al(OH)3+OH AlO2 +2H2O；(3)0.2mol的硫酸和0.2mol的硝酸的混合溶液200mL 中，硫酸和硝酸都为稀酸，加入19.2g铜粉，且氢离子不足，完全反应，设n(NO) x，3Cu8H2NO 33Cu 22NO4H2 O820.6molxx 0.15mol ，V(NO) n Vm 0.15 22.4 3.36L，故答案为：NO； 3.36L。8 粉煤灰是燃煤产生的工业固体废料，主要成分有Al2O3、 SiO2 ，还含有少量Fe2O3、 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：Al2 O3?
25、2SiO +3H2SO4=Al(SO4)3 +2SiO2 +3H2O3Al2O3?2SiO +9H2 SO4=3Al2( SO4)3 + 2SiO2 +9H2 O(1) 结“晶 ”操作：缓缓加热，浓缩至_，放置冷却，得到Al2(SO4)3 ?18H2O。(2)Al2(SO4)3?18H2O 在 250 300下失重 40.5%得 Al2 (SO4)?xH2O， 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 O： _。23(5)向硅酸钠溶液中通入过量CO制备白炭黑的化学方程式为_。2(6)粗氧化铝制备冶金级氧化铝过程中发生反应4-233-
26、，该反应的 Al(OH)+CO=Al(OH) + HCO平衡常数为 _已知 Al(OH)3+H2O ? Al(OH)4-+K1=4-13； H2CO3?H2O +CO2+H 10K2 =600； Kal (H2CO3 ) =4.2-7、 K-11 10a2(H2CO3) =5.6 10。【答案】表面出现结晶薄膜32Al2焙烧4 32322取粗氧化铝少(SO ) +3C2Al O +3CO +6SO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 Na2 3223223SiO +2CO +(n+1)H O=2NaHCO +SiO ?nHO 1.75 10
27、【解析】【分析】粉煤灰主要成分有Al2O3、 SiO2 ，还含有少量Fe2O3、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
28、 (1-40.5%)=59.5gAl2 (SO4)?xH2O，666342+18xx=33。=，解得；故答案为：100g59.5g(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2Al2 4 3焙烧和二氧化硫，发生反应的化学方程式为+3C2 322；故答案(SO )2Al O +3CO +6SO焙烧为： 2Al2(SO4)3+3C2Al2O3+ 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
29、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 。3 ?H2O +CO2， H2CO3 ?HCO3 +H+ ，根据盖(6) Al(OH)3+H2O?4+， H2 Al(OH) +HCO斯定律 - - 得到 Al(OH)4233，方程式相减，平衡常数相除，因+CO =Al(OH) + HCO平衡常数为K4.2 1073；故答案
30、此Al(OH) 4 +CO2 =Al(OH)3 + HCO310 13=1.75 1046003为： 1.75 10。9 我国某地粉煤灰中主要含有Al2O3，除此之外还含有Ga2O3 及少量 Fe2O3、 CaO、 MgO 和SiO2 等物质。已知从粉煤灰中回收铝并提取镓的工艺流程如下所示：回答下列问题：（1）焙烧前，应将粉煤灰与纯碱粉末充分混合，其原因是_；混合焙烧时，Al2O3、Ga2O3 均发生类似于SiO2 的反应，试写出Ga2O3 在此过程中发生反应的化学方程式：_。（2）滤渣的成分是 _ ；含铝混合液中除了大量A13+之外，还有Fe3+和少量 Mg 2+，由混合液制取纯净Al( O
31、H) 3 的实验方案是 _。3）洗脱液中往往还有少量Fe3+Fe3+恰好完全沉淀c Fe3+)= l -l0（，需要进一步分离。若使(5-l3+-l才会开始沉淀。（已知：mol L时， Ga浓度至少为_molLKsp Ga(OH)3=1.4 10-34，Ksp Fe(OH)3=4.010-38。）（4）电解过程中， Ga3+与 NaOH 溶液反应生成GaO2-， GaO2-在阴极放电，则电解方程式为_；电解过程中需要保持溶液为pH=11 以上的原因是 _。【答案】增大反应物接触面积，加快化学反应速率Ga2O3+Na2CO3焙烧2NaGaO2+CO2H SiO或 H SiO向混合液中加入过量 N
32、aOH，过滤，向滤液中通入足量CO ，再过滤23442通电-2-+3.5 4GaO2 +2H2O = 4Ga+3O210mol/L+4OH 抑制 GaO2 水解，并阻止 H 在阴极放电降低电解效率【解析】【分析】混合焙烧时， Al2O3、 Ga2O3、 SiO2 与 Na2CO3 反应，生成可溶性盐NaAlO2 、 NaGaO2、Na2SiO3， CaO、 MgO、 Fe2O3 不发生反应；将固体溶解， MgO、 Fe2O3 不溶于水， CaO 溶于水生成 Ca(OH)2，溶液中溶质为 Ca(OH)2、 NaAlO2、 NaGaO2、 Na2SiO3、 Na2CO3；加入盐酸后，溶液中溶质为
33、FeCl3、MgCl2、CaCl2 、 AlCl3、GaCl3、 NaCl，生成的硅酸不溶，滤渣为H2SiO3 或 H4SiO4，然后将滤液进行树脂吸附，得到含铝混合液和洗脱液，然后将洗脱液中的 Fe3+除去，最终通过电解 GaO -2 制备 Ga。【详解】（1）将粉煤灰与纯碱粉末充分混合，可以增大反应物接触面积，加快化学反应速率；SiO2与 Na2CO3 固体在加热条件下能够生成Na2SiO3、CO2，因此 Ga2O3 在此过程中发生反应的化焙烧学方程式为： Ga2 32322O +Na CO2NaGaO +CO ；（2）由上述分析可知，滤渣为：H2 3443为两性氢氧化物，能溶于强碱溶Si
34、O 或 H SiO； Al(OH)液，而 Fe(OH)3 、 Mg(OH)2 不溶于强碱溶液，因此可将Al 元素转化为偏铝酸盐，然后通入CO2 制取纯净的 Al(OH)3，实验方案为：向混合液中加入过量NaOH，过滤，向滤液中通入足量 CO2，再过滤；3+-5-l时， c OH-K sp Fe OH 33 410（3）当 c(Fe )恰好为 l l0molL= 3110c Fe3385mol/L ，若此时 Ga3+恰好开始沉淀，则c Ga3KspGa OH 31.410 34102mol/L ；c3OH-=1038 mol/L=3.54110 5（4）电解过程中，GaO-2 中 Ga 元素从 +3 价降低至0 价，发生还原反应生成Ga，阳极为4GaO- +2H通电
