1、2020-2021 备战高考化学铝及其化合物推断题综合题含答案一、铝及其化合物12019 年诺贝尔奖授予了在开发锂离子电池方面做出卓越贡献的三位化学家。锂离子电池的广泛应用要求处理锂电池废料以节约资源、保护环境。锂离子二次电池正极铝钴膜主要含有 LiCoO2、 Al 等，处理该废料的一种工艺如图所示：（ 1） Li 的原子结构示意图为 _， LiCoO2 中 Co 的化合价为 _。（ 2）“碱浸”时 Al 溶解的离子方程式为 _ 。（ 3）“酸溶”时加入 H2O2 的目的是 _ 。（ 4）“沉钴”的离子方程式为 _ 。（ 5）配制 100 mL 1 . 0 mol / L ( NH4) 2C2
2、O4 溶液，需要的玻璃仪器出玻璃棒、烧杯外，还有_。（6）取 CoC2O4 固体 4. 41g 在空气中加热至300 ，得到的钴的氧化物2. 41g，则该反应的化学方程式为 _ 。【答案】32OH2H 2O 2AlO 23H2将 LiCoO 2 中的 Co( )+2Al还原为 2价Co2C2 O42CoC 2O 4100mL 容量瓶、胶头滴管3CoC 2O42O2Co3O 46CO 2【解析】【分析】铝钴膜主要含有LiCoO 2 、 Al 等，将废料先用碱液浸泡，将Al 充分溶解，过滤后得到的滤液中含有偏铝酸钠，滤渣为 LiCoO2 ，将滤渣用双氧水、硫酸处理后生成Li 2SO4 、CoSO
3、4 ，然后加入氨水调节溶液的pH，生成氢氧化锂沉淀从而除去锂离子，最后对滤液用草酸铵洗涤处理，经过一系列处理得到草酸钴。据此解答。【详解】（1）锂是 3 号元素，原子结构示意图为， LiCoO 2 中 Li 显1价，氧元素显2价，设钴元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：1x220 ，则 x3 ，故答案为：；3 ；（2）“碱浸”时Al 溶解于氢氧化钠溶液，反应的离子方程式为2Al2OH2H 2 O 2AlO 23H 2；（3）双氧水具有氧化性，“酸溶”时加入H 2O2，可以将 LiCoO 2 中的 Co( ) 还原为2 价，用氨水调节 pH，将锂离子转化为氢氧化锂沉淀，所
4、得滤渣主要为LiOH，故答案为：将 LiCoO2 中的 Co( ) 还原为2 价；（4）“沉钴”中 CoSO4 与草酸铵反应生成草酸钴，反应的离子方程式为Co 2C 2 O 42CoC 2O 4 ，故答案为： Co2C2 O 42CoC 2 O 4；（5）配制 100mL 1 . 0 mol / L ( NH4) 2C2O4 溶液，需要经过称量、溶解、转移、洗涤、定容等步骤，需要的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯外，还需要100mL 容量瓶、胶头滴管，故答案为： 100mL 容量瓶、胶头滴管；（6） 4. 41gCoC2O4 的物质的量为4.41g0.03mol ，其中含有钴元素的质量147g / mo
5、l0.03mol 59g / mol 1.77g，因此钴的氧化物中含有氧元素的质量2.41g 1.77g 0.64g ，氧元素的物质的量0.64g0.04mol ，因此该钴的氧化物16g / mol为 Co3O4 ，钴元素被氧化，因此反应物中需要氧气参与，根据元素守恒，生成物中还有二氧化碳，反应的方程式为 3CoC2 O4 2O2 Co3O46CO 2，故答案为：3CoC 2O4 2O2 Co3O 4 6CO 2。【点睛】从处理铝钴膜废料的工艺流程不难得出：Co 的化合价多于一种，所以钴元素的氧化物有多种，所以我们得先确认本题中生成的是哪种氧化物，才能正确书写方程式。2 甲、乙、丙三种物质之间
6、有如下转化关系：H2SO4NH 3H2O甲甲乙丙（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“乙NH 3H 2O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】 Al 2O 3 Al 33NH 3H 2O=Al(OH) 33NH 4Fe3Fe2O3【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Al 2O 3 、乙是硫酸铝，丙为Al(OH) 3 ，则乙与氨水反应的离子方程式为：Al 33NH 3 H 2O Al(OH) 33NH 4 ；
7、（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Al 33OH -Al(OH) 3。3A、 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 CO2b AlCl3 cAld Mge Al2O3（3）若 X 是金属单质，向C 的水溶液中滴加AgNO3溶液，产生不溶
8、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3+3+23-Al(OH) +3H =Al+3H O Al(OH) +OH2-2=AlO +2
9、H O。【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3AgCl，由题意与HNO 的白色沉淀，此沉淀为转化关系可推知 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， SO2 和氧气反应生成SO3 ，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
10、Na 与氧气在常温下生成Na2 O， 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 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
11、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22+易被氧化，所以FeCl2在贮存时，应加入铁粉来还原3+，离子方程式为FeCl ， FeFe3+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+3
12、H2O 或 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。4 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 CF的转化。a稀盐酸b氯气 / 点燃c CuSO4 溶液（ 3）反应的化学方程式为 _。（ 4）反应的离子方程式为 _。【答案】 Al2O3b2Al+Fe2O32Fe + Al2O3Cu+2Fe3+ Cu2+2Fe2+【解析】【分析】A 、 C、 E 是常见
13、的金属单质，反应可用于焊接铁轨，B 是赤铁矿的主要成分，则A 为Al 、 B 为 Fe2O3， C 为 Fe， D 为 Al 2O3 ，E 是紫红色的金属单质，则入 KSCN 溶液变红， F 为铁盐，可以由Fe与氯气反应得到，反应为E 为Cu， F 的溶液中加Cu+2Fe3+=Cu 2+2Fe2+ 。【详解】(1) 根据分析， D 的化学式是： Al 2O3；(2) 反应 CF 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)反应的化学方程式为：2Al+Fe O2Fe + Al O；2323(4)反应的离子方程
14、式为：Cu+2Fe3+=Cu 2+2Fe2+。5 明矾在日常生活中用途非常广泛。用废铝灰（含Al、Al2O3、 Fe、 Fe2 O3、 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 ”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 ”包含的操作有 _ 、 _、过滤及干燥。【答案】Al3+3
15、H2O?Al(OH)3(胶体 )+3H+Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O2Fe2+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
16、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Al2 O3+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 F
17、e3+，发生反应的离子方程式为 2Fe2+H2 O2+2H+=2Fe3+2H2O；(4) 步“骤 ”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 ”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。6 某小组同学用一种铝铁合金为原料，模拟相关的工业生产，反应过程如图所示（部分产物和条件已略去），请回答：（1）铁铝合金是一种高电磁性能合金，下列有
18、关推测可能正确的是_（填序号）A铁铝合金可由铁和铝熔融混合制成B铁铝合金的熔点高于铝和铁C铁铝合金硬度高于纯铝（ 2）反应中铝元素发生反应的离子方程式为_。（ 3）反应的化学方程式为 _ 。（ 4）反应发生时观察到的现象是 _ ，用化学方程式表示颜色变化的原因 _ 。（ 5）反应中的 CO2 不宜换成 HCl，原因是 _ 。（ 6）请举出固体 A 一种用途 _。3+222【答案】 AC Al2+2HO 先产生白色沉+4OH =AlO2Al+2NaOH+2HO=2NaAlO +3H淀，之后迅速变成灰绿色最后变为红褐色4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 过量的氯化氢会使生成的氢氧化
19、铝溶解做红色油漆和涂料【解析】【分析】分析流程可知，中的反应有硫酸与氢氧化钠酸碱中和，硫酸铝与过量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，硫酸亚铁在空气中与氢氧化钠反应生成氢氧化铁；中二氧化碳能与偏铝酸钠发生反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠；固体A 为氧化铁，固体B 为氧化铝；中铝单质能与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠；中硫酸亚铁在空气中与氢氧化钠反应生成氢氧化铁。【详解】（1） A铁铝合金可由铁和铝熔融混合制成具有特征性质的混合物，故A 正确；B合金熔点低于各成分，则铁铝合金的熔点低于铝和铁，故B 错误；C合金硬度高于各成分，则铁铝合金硬度高于纯铝，故C 正确；综上所述，故答案为：AC；（2） 中硫酸铝与过量氢氧化钠
20、反应生成偏铝酸钠，其反应的离子方程式为Al3+4OH223+22O；=AlO +2H O，故答案为：Al +4OH=AlO +2H（3） 中铝单质能与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，其反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 ，故答案为： 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2；（4） 中硫酸亚铁在空气中与氢氧化钠反应生成氢氧化铁，现象是先产生白色沉淀，之后迅速变成灰绿色最后变为红褐色，其反应的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故答案为：先产生白色沉淀，之后迅速变成灰绿色最后变为红褐色；4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe
21、(OH)3；（ 5） 中二氧化碳能与偏铝酸钠发生反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠，若将二氧化碳换成氯化氢，则生成的氢氧化铝会继续与过量的盐酸发生反应而溶解，故答案为：过量的氯化氢会使生成的氢氧化铝溶解；（ 6）固体 A 为红棕色的氧化铁，可以用来做红色油漆和涂料，故答案为：做红色油漆和涂料。7 工业上以锂辉石为原料生产碳酸锂的部分工业流程如图所示：已知：锂辉石的主要成分为Li2OAl2O3 4SiO2，其中含少量Ca、 Mg 元素。 Li2OAl2O34SiO2+H2SO4(浓 )Li2SO4+Al2O34SiO2H2 O。某些物质的溶解度 (S)如下表所示：回答下列问题：（1）从滤渣1 中分离出A
22、l2O3 的流程如下所示：写出生成沉淀的离子方程式： _。（2）已知滤渣 2 的主要成分有 Mg(OH)23。向滤液1 中加入石灰乳的作用是_(运和 CaCO用化学平衡原理简述 )。（ 3）最后一个步骤中，用 “热水洗涤 ”的理由是 _。（ 4）工业上，将 Li2CO3 粗品制备成高纯 Li2CO3 的部分工艺如下：a.将 Li2CO3 溶于盐酸作电解槽的阳极液， LiOH 溶液作阴极液，两者用离子选择性透过膜隔开，用惰性电极电解。b.电解后向LiOH 溶液中加入少量NH4HCO3 溶液并共热，过滤、烘干得高纯Li2CO3。 a 中电解时所用的是 _(填 “阳离子交换膜 ”或 “阴离子交换膜
23、”)。电解后， LiOH 溶液浓度增大的原因是 _。b 中生成 Li CO 反应的化学方程式是 _。23（5）磷酸亚铁锂电池总反应为FePO4+LiLiFePO4，电池中的固体电解质可传导Li+，写出该电池放电时的正极反应：_。【答案】 Al3 3NH3H2 O=Al(OH)33NHCa(OH)2Ca2+2OH-，Mg 2+与 OH-结合4生成 Ksp 很小的 Mg(OH)2 沉淀，导致平衡右移，生成Mg(OH) 2 沉淀 Li2CO3 的溶解度随温度升高而减小阳离子交换膜阴极氢离子放电，锂离子向阴极移动2LiOH+NH4HCO3Li2CO3 +2H2O+NH3FePO4 Li+ e-=LiF
24、ePO4【解析】【分析】由工业流程图可知，锂辉石经过研磨、加热、酸化得到可溶性的硫酸锂、硫酸铝和不溶的二氧化硅，过滤得到滤液1 和含有二氧化硅的滤渣1，向滤液1 中加入石灰乳调节pH 值后，再加入碳酸钠溶液，以增加溶液中Ca2+、 OH-的浓度，使Mg（ OH）2 、 CaCO 更利于析3出，以便形成滤渣2，向滤液 2 中加入饱和碳酸钠溶液，反应生成碳酸锂沉淀，过滤、热水洗涤的原因是Li2CO3 的溶解度随温度升高而减小，可减少Li2CO3 的损失，得到最终产物碳酸锂，据此分析解答。【详解】(1)据已知信息可知滤渣1 中含有氧化铝和二氧化硅，氧化铝是两性氧化物，而二氧化硅是酸性氧化物，因此首先
25、用盐酸溶解滤渣1，过滤后得到二氧化硅和氯化铝的溶液。向滤液中通入足量的氨气即可生成氢氧化铝，灼烧氢氧化铝即可得到氧化铝，生成沉淀的离子方程式为Al3 3NH3H2O=Al(OH)33NH4 ，故答案为：Al3 3NH3 H2O=Al(OH)33NH4；(2)石灰乳中存在氢氧化钙的溶解平衡22+-， Mg 2+与 OH-结合生成 KspCa(OH)Ca +2OH很小的 Mg(OH) 2 沉淀，导致平衡右移，生成Mg(OH)2 沉淀，而钙离子与碳酸根结合生成碳酸钙沉淀，故答案为： Ca(OH)2Ca2+2OH-， Mg 2+与 OH-结合生成 Ksp 很小的 Mg(OH) 2沉淀，导致平衡右移，生
26、成Mg(OH)2 沉淀；(3)根据表中数据可判断Li2CO3 的溶解度随温度升高而减小，因此最后一个步骤中，用“热水洗涤 ”可以减少固体溶解而造成的损失，故答案为：Li2 3的溶解度随温度升高而减小；CO(4)电解池中阳极失去电子发生氧化反应，阴极氢离子放电，产生氢氧根离子，而锂离子向阴极移动，故 a 中电解时所用的是阳离子交换膜，故答案为：阳离子交换膜；阴极得到电子，则溶液中的氢离子放电，由于阴极氢离子放电，产生氢氧根离子，而锂离子向阴极移动，所以电解后，LiOH 溶液浓度增大。根据原子守恒可判断LiOH 溶液中加入少量NH4HCO3 溶液并共热，除得到高纯Li2CO3 外还有氨气和水生成，
27、反应的化学方程式为 2LiOH+NH4HCO3Li2CO3 +2H2O+NH3，故答案为：阴极氢离子放电，锂离子向阴极移动；2LiOH+NH4HCO3Li2CO3 +2H2O+NH3；(5)根据原电池的工作原理，正极上发生还原反应，得到电子，因此FePO4 在正极上发生反应，即正极反应式为FePO4 Li e =LiFePO4，故答案为：FePO4 Li+ e-=LiFePO4。8 以冶铝的废弃物铝灰为原料制取超细-氧化铝，既降低环境污染又可提高铝资源的利用率。已知铝灰的主要成分为Al2 O3（含少量杂质SiO2、 FeO、 Fe2O3），其制备实验流程如图：(1)铝灰中氧化铝与硫酸反应的化学
28、方程式为_。(2)图中 “滤渣 ”的主要成分为_(填化学式 )。加 30%的 H2O2 溶液发生的离子反应方程式为2Fe2+H2O2 +2H+ =2Fe3+2H2O。(3)验证 “沉铁 ”后，溶液中是否还含有铁离子的操作方法为_。(4)煅烧硫酸铝铵晶体，发生的主要反应为4NH4Al(SO4)212H2O 2Al2O3+2NH3 +N2 +5SO3 +3SO2 +53H2O。将产生的气体通过如图所示的装置。集气瓶中收集到的气体是 _(填化学式 )。足量饱和 NaHSO3 溶液吸收的物质除大部分H2O(g)外还有 _(填化学式 )。KMnO4 溶液褪色 (MnO4-还原为 Mn 2+)，发生的离子
29、反应方程式为_。【答案】 Al2 32424 322静置，溶液澄清后，继续向上层清液中滴加O +3HSO =Al (SO ) +3H OSiOK Fe(CN) 溶液，若无现象，则溶液中不含有铁元素，反之，则有。或加KSCN溶液N462332MnO4-222+42-+SO 、 NH+5SO+2HO=2Mn +5SO+4H【解析】【分析】铝灰的主要成分为 Al2O3（含少量杂质 SiO2、 FeO、Fe2O3），加入稀硫酸浸取，只有 SiO2 不溶而成为滤渣；加入 30%H2O2，将 Fe2+氧化为 Fe3+，加入 K4Fe(CN)6溶液，生成 KFeFe(CN)6蓝色沉淀；加入(NH4)2SO4
30、， Al3+转化为 NH4Al(SO4)2，再蒸发结晶，便可获得NH4Al(SO4)212H2O，煅烧后得到-Al2O3。【详解】(1)铝灰中氧化铝与硫酸反应生成硫酸铝和水，化学方程式为Al2 O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O。答案为： Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O；(2)由以上分析可知，图中“滤渣 ”的主要成分为SiO2。答案为：SiO2；(3)验证 “沉铁 ”后，溶液中是否还含有铁离子，可使用K4 Fe(CN)6溶液检验，操作方法为静置，溶液澄清后，继续向上层清液中滴加 K4Fe(CN)6溶液，若无现象，则溶液中不含有铁元素，反之，则有。或加 KS
31、CN溶液，观察溶液是否变为血红色；答案为：静置，溶液澄清后，继续向上层清液中滴加 K4Fe(CN)6 溶液，若无现象，则溶液中不含有铁元素，反之，则有。或加 KSCN溶液；(4)煅烧后，所得气体为NH3、 N2、 SO3、 SO2，通过NaHSO3 溶液，可吸收SO3 和NH3 ；通过KMnO4 溶液，可吸收SO2，最后剩余 N2 和水蒸气，用排水法收集，气体主要为N2。集气瓶中收集到的气体是N2。答案为： N2；足量饱和 NaHSO3 溶液吸收的物质除大部分H2O(g)外还有 SO3 、NH3。答案为： SO3、NH3；KMnO4 溶液褪色 (MnO4-还原为 Mn 2+)，则 MnO4-与
32、 SO2 反应生成 Mn 2+、 SO42- 等，发生的离子反应方程式为2MnO-2+2-+-4 +5SO2+2H2O=2Mn+5SO4+4H 。答案为： 2MnO 4+5SO2+2H2O=2Mn2+2-+4H+5SO4。【点睛】SO 通入 NaHSO 溶液中，若 NaHSO 溶液足量，则发生反应为333SO +2NaHSO =Na SO +H O+2SO ；若 NaHSO 溶液不足量，则发生反应为3324223SO +NaHSO =NaHSO +SO 。33429 工业上用铝土矿（主要成分为Al 2 O3 ，还含有杂质SiO 2 和 Fe2O3 ）提取氧化铝并冶炼Al 的操作过程如下：（ 1
33、）滤渣 A 是 _，滤渣 B 是 _ 。（ 2）操作、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 mol L 1 的盐酸时，沉淀量达到最大且质量为11. 7g。则滤液B 中 c（ AlO 2-）= _， c Na + _ mol L 1 。【答案】 SiO 2Fe(OH) 3 （或氢氧化铁）过滤AlO 2 CO 22H 2O Al(OH) 3HCO 31.5mol L 16. 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、
34、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 SiO2 （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 Fe(OH)3 （或氢氧化铁）。（ 2）操作、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AlO 2 CO 22H 2OAl(OH) 3HCO 3。（4）取 100mL 滤液 B，加入 200mL1mol L1 的盐酸时，沉淀量达到最大且质量为11.7g11.7g11.7g0.15mol ，根据铝原子守恒可78g mol，即氢氧化铝是，其物质的量是1知，滤液 B 中 cAlO 20.15mol0.1L1.5mol L1。根据方程式Al 2 SO4 3 8NaOH 3Na2SO4 2NaAlO 2 4H 2O 可知 Al 2SO4 3 消耗氢氧化钠 0. 6mol ，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6.0mol L 1 。10 铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3 和冰晶石（ Na3AlF6）混合熔融电解制得。.
