1、【化学】化学铝及其化合物推断题的专项培优练习题( 含答案 ) 附答案一、铝及其化合物1 工业上的许多反应工艺来源于实验室里的简单操作,比如用铝土矿(成分为氧化铝、氧化铁 )制取铝的过程如图:请回答下列问题:( 1)写出铝土矿中加入 NaOH 溶液的反应方程式 _。( 2)沉淀 C 的化学式 _,颜色为 _,写出它的一种用途 _。(3)操作 I、操作 II、操作 III 的名称为 _,这个过程用到的玻璃仪器有烧杯、_。(4)整个生产过程中,除可以循环使用的物质有 _(写出 3 种,填化学式 ),用此法制取铝的副产品是 _(写出 2 种,填化学式 )。( 5)氧化铝熔点高,氯化铝熔点低,工业上为什
2、么不用熔点较低的氯化铝而用熔点更高的氧化铝为原料电解制铝? _。【答案】 Al2 3222 3红棕色作颜料(或炼铁)过滤 漏斗、O +2NaOH 2NaAlO +H OFe O玻璃棒NaOH、 CaO、 CO22 32氯化铝是共价化合物,在熔融状态下以分子形式Fe O 、 O存在,不能导电,不能用于电解。氧化铝是离子化合物,熔融时能够电离而导电,因此电解铝用氧化铝而不用氯化铝【解析】【分析】铝土矿中含有氧化铝和氧化铁,向铝土矿中加入NaOH溶液,发生反应-Al2O3+2OH 2AlO2+H2O,氧化铁不溶,然后过滤,得到溶液B 为 NaOH、 NaAlO2 混合溶液,沉淀C 为 Fe2O3;向
3、溶液 B 中通入CO-2-、 2OH-2-+H2O,2,发生反应 2AlO2+CO2+3H2O=2Al(OH)3 +CO3+CO2=CO3然后过滤得到沉淀Al(OH)3 和 Na2CO3 溶液,向溶液中加入CaO,发生反应Na2CO3 +CaO+H2O 2NaOH+CaCO3,然后过滤,将 NaOH 循环利用;将Al(OH)3 加热得到2323得到 Al,据此分析解答。Al O ,电解熔融Al O【详解】(1)根据上面的分析,铝土矿中加入NaOH 溶液,氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,反应的化学方程式为Al2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2O,故答案为: Al2O3+2NaOH2NaA
4、lO2+H2 O;(2)根据上述分析,沉淀 C 为 Fe2O3,氧化铁为红棕色粉末,俗称铁红,除了用于金属冶炼以外,还可用作顔料,故答案为: Fe2O3;红棕色、作颜料 (或炼铁 );(3)实现固体和液体的分离采用过滤法,操作、操作和操作都是过滤操作,过滤时需要制作过滤器的漏斗、固定仪器的铁架台、引流用的玻璃棒、承接滤液的烧杯,故答案为:过滤;漏斗、玻璃棒;(4)煅烧碳酸钙得到CaO 和 CO2, B 生成沉淀需要二氧化碳、碳酸钠转化为碳酸钙需要CaO,所以 CaO 和 CO2 能循环利用,溶液E 中的氢氧化钠也能循环利用;根据流程图和上述分析,操作所得的Fe2O3 和电解熔融Al2O3 得到
5、的 O2 为副产品,故答案为:NaOH、CaO 和 CO2; Fe2O3 和 O2;(5)氯化铝是共价化合物,在熔融状态下以分子形式存在,不能导电,不能用于电解。氧化铝是离子化合物,熔融时能够电离而导电,因此尽管氧化铝熔点高,氯化铝熔点低,工业上电解铝时选用氧化铝而不用氯化铝,故答案为:氯化铝是共价化合物,在熔融状态下以分子形式存在,不能导电,不能用于电解。氧化铝是离子化合物,熔融时能够电离而导电,因此电解铝用氧化铝而不用氯化铝。2 己知A 为淡黄色固体,R 是地壳中含量最多的金属元素的单质,T 为生活中使用最广泛的金属单质,F 是无色无味的气体,H 是白色沉淀,W 溶液中滴加KSCN溶液出现
6、血红色。(1)物质 A 的化学式为 _。(2) B 和 R 在溶液中反应生成F 的离子方程式为_。( 3) H 在潮湿空气中变成 M 的实验现象是 _,化学方程式为 _。( 4) A 和水反应生成 B 和 C 的离子方程式为 _, A 可以作为呼吸面具的 _。( 5) W 和 T 反应的离子方程式 _。【答案】 Na2 22-2-+3H22O 2Al +2H O + 2OH =2AlO 白色沉淀逐渐变为红褐色沉淀4Fe(OH)+ O2 + 2H2O =4Fe(OH)3+-3+2+2Na2O2 +2 H2O=4 Na + 4OH + O2 供氧剂2Fe + Fe =3Fe【解析】【分析】题干已经
7、对部分物质的特征进行了描述,可先根据某些物质的特定表征直接得出该物质,地壳含量最多金属为Al, T 为最广泛使用的金属单质,则为Fe, W 溶液中滴加KSCN溶液出现血红色,则 W 含有 Fe3+。根据上述能直接确定的物质,结合各物质间转换图解答此题。【详解】(1) .A 为淡黄色固体,常见物质可能为Na2O2 或 S, A 与水的产物B 可与 Al 反应,同时C又与 Fe 反应。综上可推知A 应为 Na2O2,答案为Na2O2。( 2) .根据分析 B 为 NaOH, R 为 Al,答案为 2Al +2H2O + 2OH- =2AlO2- +3H2。( 3) .根据分析, A 与水反应产物
8、C 为氧气, B 为 NaOH。 D 为 Fe 在氧气中燃烧产物Fe3 O4, H 为白色沉淀 ,则 H 应为 Fe(OH)2。 W 含有 Fe3+,说明 Fe(OH)2 发生氧化生成Fe(OH)3。答案为白色沉淀逐渐变为红褐色沉淀,4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O =4Fe(OH)3。(4) .A 为 Na2O2与水反应生成 NaOH 和 O2 ,同时 Na2O2 与水和 CO2反应生成的氧气供人呼吸。故答案为 2Na2O2 +2 H2O =4 Na+ + 4OH- + O2,供氧剂。(5) .由分析可知3+2+W 为 FeCl3 ,T 为金属 Fe。答案为 2Fe+ Fe =3Fe
9、。【点睛】解答本题需要对某些物质的特定表征非常熟悉,首先应该根据这些表征即得出对应物质,然后再结合各种物质之间的转换关系和相关描述合理推导出其他对应的物质。3A 是一种红棕色金属氧化物; B、 D 是金属单质; J 是一种难溶于水的白色化合物,受热易分解。回答下列问题:( 1) A、 E、 J、 G 的化学式分别为 _、 _、 _、_。( 2) C 转化为 I 的离子方程式为 _。( 3) H 和 I 反应生成 J 的离子方程式为 _。( 4)如何检验 E 溶液中大量存在的阳离子 ?_。【答案】 Fe2323323-2AlO2-23+2-O FeClAl(OH)Fe(OH)Al O +2OH+
10、H OAl+3AlO+6H O 4Al(OH) 取 E 溶液 2mL 于试管中,滴入几滴KSCN溶液,无现象,再滴入几滴23氯水,溶液呈血红色,则含有Fe2+【解析】【分析】A 是一种红棕色金属氧化物,则233A 是 Fe O ,红褐色沉淀G 为 Fe(OH) ,分解可以生成氧化铁,则 F 是 Fe(OH)22 3和B 在高温下能反应生成金属单质D,则该B、D 是金属单质, Fe O反应是铝热反应, B 是 Al, D 是 Fe, C是 Al2O3,J 是一种不溶于水的白色化合物,受热容易分解成 C,则 J 是 Al(OH)3I是NaAlO2,H是AlCl3,由转化关系可知,;铁和盐酸反应生成
11、氯化亚铁和氢气,E 和氨水反应生成 Fe(OH)2,则 E 是 FeCl2,以此解答该题。【详解】(1)由以上分析可知,则A 为 Fe2O3,E 是 FeCl2, J 是 Al(OH)3 ,G 是 Fe(OH)3;(2)氧化铝是两性氧化物,与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水,反应离子方程式为:-+H2O;Al2 O3+2OH2AlO2(3)铝离子和偏铝酸根之间双水解而不共存,反应的离子方程式为Al3+3AlO2-+6H2O 4Al(OH)3 ;(4)E 是 FeCl2,检验亚铁离子,可取E 溶液 2mL 于试管中,滴入几滴KSCN溶液,无现象,再滴入几滴氯水,溶液呈血红色,则含有Fe2+。4 图中
12、 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)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】 Fe2 323 Fe 3Fe2- 2H2O 2AlO2- 3H2O Fe(OH)2Fe2Al 2OH【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
13、氢氧化钠反应证明C 为 Al2O3,E 为AlCl3, F 为NaAlO2,通过转化关系判断,G 为FeCl2 ,H 为白色沉淀Fe(OH)2, I 为红褐色沉淀 Fe(OH)3 , B 为 Fe2O3 ,J 为 FeCl3,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, E 为 AlCl3, F 为 NaAlO2,通过转化关系判断, G 为 FeCl2 ,H 为白色沉淀 Fe(OH)2, I 为红褐色沉淀
14、Fe(OH)3 , B为 Fe2O3 ,J 为 FeCl3;(1)依据分析判断可知B 为: Fe O ; H 的化学式为: Fe(OH) ;故答案为: Fe O ; Fe(OH) ;232232(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。5 钠、铝、铁是三种重要的金属。请回答:(1)钠元素的金属性
15、比铝_(填 “强”或 “弱 ”)。三种金属对应的氢氧化物中,具有两性的物质是 _(填化学式)。(2)将一小块金属钠投入水中,发生反应的离子方程式为_;可观察到的实验现象是_(填序号 )。A钠沉到水底B钠熔成小球C小球四处游动D钠无变化(3) Fe 与 Cl2 在一定条件下反应,所得产物的化学式是_。将该产物溶于水配成溶液,分装在两支试管中。请回答:若向其中一支试管中滴加KSCN溶液,则溶液变成_色。向另一支试管中滴加NaOH 溶液,反应的离子方程式是_。(4) Na2O2可作为呼吸面具中的供氧剂,其供氧时主要反应的化学方程式为:_。(5)在 AlCl3 溶液中逐滴加入NaOH 溶液至过量,观察
16、到的现象是_。【答案】强Al(OH)322OH- H23红3 3OH-2Na 2H O=2NaBC FeClFe=Fe(OH) 2Na O 2CO =2Na CO O、 2Na O 2H O=4NaOH O 先生成白色沉32222322222淀,然后白色沉淀消失【解析】【分析】( 1)金属钠与铝处于同周期,金属性逐渐减弱,最高价氧化物对应的水化物碱性逐渐减弱;( 2)金属钠与水反应,生成氢氧化钠和氢气;由于钠的密度小于水的密度,因此钠浮在水面上;反应放热,因此钠熔化成光亮的小球;反应放出气体,因此钠四处游动;最终金属钠完全溶解;(3) Fe 在 Cl2333+,滴加 KSCN溶燃烧,生成 Fe
17、Cl,将 FeCl 溶于水后,溶液中存在大量的Fe液后,溶液变为血红色;滴加氢氧化钠溶液后生成红褐色沉淀;(4) Na22可作为呼吸面具中的供氧剂,可与22OCO 和 H O 反应;(5)在 AlCl3 溶液中逐滴加入NaOH 溶液,生成白色沉淀Al(OH)3 ,当 NaOH 溶液过量时,沉淀逐渐溶解,最终完全消失。【详解】(1)钠元素的金属性比铝强;钠、铝、铁三种金属对应的氢氧化物中具有两性的物质是Al(OH)3;(2)钠和冷水反应,生成氢氧化钠和氢气,离子方程式为:2Na 2H2O=2Na+ 2OH-H2;由于钠的密度小于水的密度,因此钠浮在水面上;反应放热,因此钠熔化成光亮的小球;反应放
18、出气体,因此钠四处游动;最终金属钠完全溶解,因此金属钠与水反应的实验中,可观察到的实验现象是钠熔成小球、小球四处游动,答案选BC;(3) Fe 在 Cl2 燃烧,生成FeCl3 ,将 FeCl3 溶于水后,溶液中存在大量的Fe3+,滴加 KSCN溶液后,溶液变为血红色;滴加氢氧化钠溶液后生成红褐色沉淀,离子方程式为:Fe3 3OH-=Fe(OH)3;(4) Na2O2 可作为呼吸面具中的供氧剂,可与CO2 和 H2O 反应,反应方程式为: 2Na2O22CO =2Na CO O、 2Na O 2H O=4NaOH O ;22322222(5)在 AlCl3溶液中逐滴加入NaOH 溶液,生成白色
19、沉淀Al(OH)3 ,当 NaOH 溶液过量时,沉淀逐渐溶解,最终完全消失。6 将一定质量的Mg-Al合金投入100mL一定物质的量浓度的某HCl 溶液中,充分反应。向反应后的溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的NaOH 溶液,生成沉淀的质量与所加NaOH 溶液的体积关系如下图。回答下列问题:( 1)写出 BC段反应的离子方程式为 _ 。( 2)原 Mg-Al 合金的质量是 _。(3)原 HCl 溶液的物质的量浓度是_ 。( 4)所加 NaOH 溶液的物质的量浓度是 _。( 5) a=_。【答案】 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O5.1g6mol/L5mol/L20【解析】【分析】根据
20、图像可知,oa 段为过量的盐酸与NaOH 反应, AB 段为镁离子、铝离子与应, BC段为氢氧化铝与NaOH 的反应。【详解】NaOH 的反(1) BC 段为氢氧化铝与 NaOH 的反应,生成偏铝酸钠和水,反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;(2) BC 段减少的为氢氧化铝沉淀,质量为7.8g,物质的量为 0.1mol ,即 n(Al)=0.1mol ;则氢氧化镁的质量为 5.8g,物质的量为0.1mol 即 n(Mg)=0.1mol ;合金的质量为24 0.1+27 0.1=5;.1g3-2-20.1mol ,则(3)根据方程 Al(OH) +OH =AlO+2H
21、 O,消耗 20mL 的 NaOH 时的物质的量为c(NaOH)=0.1mol 0.02L=5mol/L;B 点时,溶液刚好为 NaCl 溶液,此时消耗n(NaOH)=5 0.12=0.6mol, c(HCl)=0.6 0.1=6mol/L;(4)由 (3)得出的结论, c(NaOH)=5mol/L ;(5) n(Mg)=n(Al)=0.1mol ,消耗的盐酸为0.5mol ,100mL 溶液中含有 n(HCl)=0.6mol,则剩余n(HCl)=0.1mol ,此时消耗 V(NaOH)=0.1 5=0.02L,即 20mL。【点睛】通过 BC段消耗的氢氧化钠的体积计算出NaOH 的浓度,再计
22、算盐酸的浓度。7 用含钴废料 (主要成分为Co,含有一定量的Ni、 Al2O3、Fe、 SiO2 等 )制备草酸钴晶体(CoC2O4?2H2O)的工业流程如图。已知:草酸钴晶体难溶于水,RH 为有机物 (难电离 )(1)滤渣 I 的主要成分是 _(填化学式 ) ,写出两种能提高酸浸速率的措施_ 、 _。(2) 操作用到的主要仪器有_ 。(3) H2O2 是种绿色氧化剂,写出加入H2O2 后发生反应的离子方程式_ 。(4)加入氧化钴的目的是 _ 。(5)加入 (NH ) C O反应得到草酸钴晶体的离子方程式4 224_ ,过滤得到的草酸钴晶体需要用蒸馏水洗涤,检验是否洗涤干净的方法是_ 。(6)
23、实验室可以用酸性42 42-2 42- 的浓度,KMnO标准液滴定草酸根离子 (C O) ,测定溶液中 C OKMnO4 标准溶液常用硫酸酸化,若用盐酸酸化,会使测定结果_(填 “偏高 ”、“偏低“或 “无影响 ”)。【答案】 SiO2增大硫酸的浓度提高反应的温度、搅拌、将固体粉碎(任选两个 ) 分液漏斗、烧杯 2Fe2+H 2O2 +2H + =2Fe 3+ +2H 2O 调节 pHCo 2+ +C 2O42+2H 2O=CoC 2O 42H 2O取最后一次的洗涤液少许于试管中,滴入盐酸酸化的氯化钡溶液,若无沉淀生成,则证明洗涤干净偏高【解析】【分析】用含钴废料 (主要成分为Co,含有一定量
24、的Ni、 Al2O3、 Fe、SiO2 等)制备草酸钴晶体(CoC2O4?2H2O):粉碎后用硫酸溶解,SiO2 不与硫酸反应,过滤得到滤液中含有CoSO4、NiSO4、 FeSO4、 Al2(SO4)3 及过量的硫酸,滤渣 为 SiO2,滤液中加入过氧化氢和Fe2+氧化为 Fe3+,同时调节pH,使铁离子、铝离子转化为沉淀除去,所以滤渣CoO,将 为氢氧化铁、氢氧化铝,向滤液中加入RH, Ni2+溶于有机层,操作为分液,向水层加入(NH4)2C2O4,得到草酸钴晶体,以此来解答。【详解】(1)用含钴废料,粉碎后用硫酸溶解,SiO2不与硫酸反应,滤渣2为 SiO ;提高硫酸的浓度、提高反应的温
25、度、搅拌、将固体粉碎均能提高酸浸速率;( 2)通过操作得到水层和有机层,则操作为分液,分液需要的仪器有:分液漏斗、烧杯;( 3) H2O2 氧化亚铁离子生成铁离子,离子方程式为:2Fe2+ +H 2 O 2 +2H + =2Fe3+ +2H 2 O ;(4)加入氧化钴的目的是调节溶液的pH,将浸出液中Fe3+和 Al3+全部沉淀;(5)加入 (NH42 2 4反应的离子方程式为: Co2+2+2H 2 O=CoC 2O 42H 2O,过) C O+C 2O4滤得到的草酸钴晶体需要用蒸馏水洗涤,检验是否洗涤干净的方法是:取最后一次的洗涤液少许于试管中,滴入盐酸酸化的氯化钡溶液,若无沉淀生成,则证
26、明洗涤干净;( 6)若用盐酸酸化,高锰酸钾会氧化盐酸中的氯离子,消耗高锰酸钾偏多,测定结果偏高。8 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Al2O3 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)
27、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 ”)。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FePO44+LiLiFePO,电池中的固体电解质可传导Li
28、+,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4323234+ e-42LiOH+NH HCOLi CO +2H O+NH FePO Li=LiFePO【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
29、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)33N
30、H4 ,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,生成Mg(OH)2 沉淀;(3)根据表中数据可判断 Li CO 的溶解度随温度升高而减小,因此最后一个步骤中,用“热水23”Li洗涤 可以减少固体溶解而造成的损失,故答案为:2CO3 的溶解
31、度随温度升高而减小;(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,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+NH432323HCOLi CO +2H O+
32、NH ;(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FePO 在正极上发生反4应,即正极反应式为FePO4 e44+ e-4 Li=LiFePO,故答案为: FePO Li=LiFePO。9 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_、 _;步骤中的试剂a 是_ ;(以上均填化学式)( 2)试写出步骤中发生反应的离子方式_、 _ ;【答案】 SiO232-3 -22-233-Fe(OH)NaOH 溶液 CO +OH =HCOCO +AlO+2H O
33、=Al(OH) +HCO【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 SiO2,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NaAlO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 SiO2 ,沉淀 B 为 Fe( OH) 3,滤液甲中含有3+3+Al、Fe、 H 等,应加入氢氧化钠,除去铁离子,将铝离子转化为AlO2- ,步骤中的试剂a 是 N
34、aOH 溶液;(2)步骤中与-CO2-,偏铝酸钠溶液与二氧化碳OH 反应生成碳酸氢根离子:OHHCO3+反应,生成氢氧化铝和碳酸氢钠,离子反应为:CO2 + AlO2- + 2H2 O Al( OH) 3+HCO3- 。【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。10 金属 Co、 Ni 性质相似 ,在电子工业以及金属材料上应用十分广泛.现以含钴、镍、铝的废渣 (含主要成分为CoO、Co2O3、 Ni、少量杂质Al2O3)提取钴、镍的工艺如下:(1)酸浸时SO2 的作用是_ 。(2)除铝时加入碳酸钠产生沉淀的离子反应_ 。(3)用CoCO3 为原料采用微波水热法和常规水热法均可制得H2 O2 分解的高效催化剂CoxNi(