1、【化学】化学铝及其化合物推断题的专项培优易错试卷练习题(1)一、铝及其化合物1 铝、铁、硅的单质及化合物在工业生产中具有广泛应用,工业上常用某矿石(主要成分有 Al2O3、 Fe2O3、FeO、 SiO2 等 )来制备绿矾 (FeSO47H2O)和氧化铝,其工艺流程如图:回答下列问题:( 1)滤渣 1 的成分是 _,举例说明滤渣 2 的用途 _。( 2)用离子方程式表示溶液 A 加入过量铁粉的目的是 _。( 3)写出由滤液 1 生成滤液 2 的离子方程式 _。(4)过程 1、2、 3 均涉及分离操作,所需玻璃仪器有_。(5)由溶液 B 得到绿矾的具体操作为 _、过滤、洗涤和干燥。(6)过程 3
2、需要加入的试剂A 是 _,写出此过程的离子方程式_。【答案】Fe23制备硅胶,作干燥剂3+全部还原为Fe2+2-+3+2O 、 FeO将 FeAlO +4H= Al+2H O漏斗、烧杯和玻璃棒蒸发氨水Al3+3234+3NHHO= Al(OH) +3NH【解析】【分析】Al O 属于两性氧化物,Fe O、 FeO 都是碱性氧化物,SiO属于酸性氧化物,因此,矿石中23232的 Al232231 的成分是O和 SiO 能溶于氢氧化钠溶液, Fe O 、 FeO 溶于氢氧化钠溶液,滤渣Fe2 O3、 FeO;滤液1 中的溶质有 NaAlO2 和 Na2SiO3,加入过量盐酸后,AlO2-转化为 A
3、l3+,2-转化为H的白色胶状沉淀,滤液2 的主要溶质是AlCl3,滤渣2 的成分是 H2SiO3,SiO32SiO3可用于制备硅胶,作干燥剂;过程3 的作用是将溶液中的Al3+转化为 Al(OH)3 沉淀,应加入碱溶液; Fe2O3、 FeO 都能溶于稀硫酸,分别得到Fe2(SO4)3和 FeSO4,溶液 A 的溶质有3+全部还原为 Fe2+,溶液 B 为 FeSOFe2 (SO4)3 和 FeSO4,加入过量铁粉,将 Fe4。【详解】(1)由分析可知滤渣1 的成分是 Fe2O3、 FeO;滤渣2 的成分是 H2 SiO3,可用于制备硅胶,作干燥剂,故答案为:Fe2O3、 FeO;制备硅胶,
4、作干燥剂;(2) Fe O 、 FeO 都能溶于稀硫酸,分别得到Fe (SO )和 FeSO,溶液 A 的溶质有 Fe (SO )和23243424 343+全部还原为Fe2+,反应的离子方程式为:2 Fe3+2+,FeSO,加入过量铁粉,将Fe+Fe=3 Fe故答案为:将Fe3+全部还原为 Fe2+;(3)由滤液 1 生成滤液2 的过程为 AlO2-转化为 Al3+,离子方程式为: AlO2-+4H+= Al3+2H2O,故答案为: AlO2-+3+2+4H= Al +2H O;(4)过程 1、2、 3 均涉及到的分离操作是过滤,所需玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒,故答案为:漏斗、烧杯和玻璃棒
5、;(5)溶液 B 得到绿矾的具体操作为蒸发、过滤、洗涤和干燥,故答案为:蒸发;(6)过程 3 的作用是将溶液中的Al3+转化为 Al(OH)3 沉淀,应加入碱溶液,由于Al(OH)3 能溶于 碱溶液,但不能溶于氨水,所以 A 是氨水,所 生反 的离子方程式 :Al3+3NH3 H2O= Al(OH)3 +3NH4+,故答案 :氨水;Al3+3NH3 H2O= Al(OH)3 +3NH4+。2A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H 八种短周期主族元素,原子序数依次增大。A、 F 的最外 子数分 等于各自的 子 数,其中A 的 在常温下 气体。C 与 B、H 在元素周期表中 于相 位置, 三
6、种元素原子的最外 子数之和 17。 D 与 F 同周期。 G 的 常用作半 体材料。 回答:(1)C 和 H 分 与 A 形成的 化合物沸点 高的是_(填化学式 ),理由是_ 。(2)C、E 形成的 离子半径大小:r(C)_r(E)(填 、+AlO2-2Al(OH)33+-OH O 分子 存在 H+H OAl +3OH3SiO +6C+2N2Si N +6CO234【解析】【分析】A、 B、 C、 D、E、 F、 G、H 八种短周期主族元素,原子序数依次增大。A、 F 的最外 子数分 等于各自的 子 数,其中A 的 在常温下 气体, A 为 H;G 的 常用作半 体材料, G 为 Si, 合原
7、子序数可知F 为 Al; C与 B、 H 在元素周期表中 于相 位置, 三种元素原子的最外 子数之和 17, 173=52, B 为 N、 C 为 O、 H 为 S, D 与F 同周期,位于第三周期,D 为 Na、 E 为 Mg,以此来解答。【 解】由上述分析可知,A 为 H、 B 为 N、C 为 O、 D 为 Na、 E 为 Mg 、 F 为 Al、G 为 Si、 H 为 S。(1)C 和 H 分 与A 形成的 化合物分 是H2O、 H2S,其中沸点 高的是H2 O,原因是H2O 分子 存在 ,增加了分子之 的吸引力;(2)O2-、 Mg 2+核外 子排布相同。具有相同 子排布的离子中,原子
8、序数大的离子半径小,则 C、E 形成的 离子半径大小:r (C)r(E);(3)F 最高价氧化物 的水化物Al(OH)3 是两性 氧化物,在水溶液中存在酸式 离和碱式 离, 离方程式 H+AlO2-+H2OAl(OH)3Al3+3OH-;(4)将 G 的氧化物与B 的 在1400条件下和足量的碳反 ,其化学反 方程式 3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO。【点睛】本 考 元素及化合物的推断及物 性 的方程式表示。把握原子 构、元素的位置、 子数关系来推断元素 解答的关 ,注意元素化合物知 的 用, 目 重考 学生的分析与 用能力。3 从 土 (主要成分是Al 2O3,含 SiO2、 Fe
9、2O3、MgO等 )中提取氧化 的两种工 流程如下:请回答下列问题:( 1)固体 A 的主要成分是 _(写名称)( 2)铝土矿与过量烧碱反应的离子方程式为_、 _(3)电解熔融氧化铝可制得两种单质,写出该反应化学方程式_( 4)指出流程乙的一个缺点是 _(5)氧化铝与焦炭的混合物在氮气中高温加热反应,制得新型非金属材料AlN 与一种中学常见气体X已知每转移6.02 10 23 个电子,有0.5mol 化合物 X 生成,此反应的化学方程式 _ 【答案】二氧化硅_2+H2O 2Al 2O3=4Al+ 3O 2 氧化Al 2O3+2OH=2AlO2+ H 2O SiO2+2OH =SiO 3铝中含有
10、二氧化硅杂质Al 2O3+N2+3C2AlN+3CO【解析】流程甲:铝土矿中加入过量的稀盐酸,SiO 与盐酸不反应, Al O 、Fe O、 MgO均22323可与盐酸反应生成相应的氯化物,反应方程式为Al 23=2Al3 3H 22 3 6HO 6HO; Fe O3 3H 22H 2Al3 变为 AlO 2=2FeO; MgO 2H =MgO;反应液中加入过量烧碱, , Mg 2 、 Fe3 变为 Mg( OH) 2 和 Fe( OH) 3 沉淀,过滤后,滤液中通入足量的二氧化碳气体,生成了 Al ( OH)3 沉淀;反应方程式为AlO 2 CO2 2H2O Al ( OH )3 HCO 3
11、。流程乙:铝土矿中加入过量的氢氧化钠溶液,Fe2 O3、 MgO 与氢氧化钠不反应,SiO 2、Al 2 O3 均与强碱反应生成硅酸钠和偏铝酸钠,过滤,滤液中通入足量的二氧化碳,反应生成了 Al ( OH )3 沉淀和硅酸。( 1)综上所述,固体 A 的主要成分是二氧化硅;正确答案:二氧化硅。( 2)铝土矿中 Al 2O3、 SiO2 均与强碱反应,生成偏铝酸盐和硅酸盐,反应的离子方程式分-_2+H2O;正确答案:别为: Al 2O3+2OH=2 AlO 2+ H 2O、 SiO2+2OH =SiO 3Al 2O3+2OH _=2AlO 2+ H 2O 、 SiO 2+2OH _ =SiO 3
12、2 +H2O。(3)电解熔融氧化铝可制得金属铝和氧气,反应化学方程式2Al 2O3=4Al+ 3O 2;正确答案: 2Al 2O3=4Al+ 3O 2。( 4) SiO2、 Al 2O3 均与强碱反应生成硅酸钠和偏铝酸钠,过滤,滤液中通入足量的二氧化碳,反应生成了 Al ( OH ) 3 沉淀和硅酸,加热后,得到氧化铝和二氧化硅,即氧化铝中含有二氧化硅杂质 ;正确答案:氧化铝中含有二氧化硅杂质。(5)氧化铝与焦炭的混合物在氮气中高温加热反应,制得新型非金属材料AlN 与一种中学常见气体X,根据元素守恒可以知道X 中应含有氧元素和碳元素,已知每转移6.02 1023个电子即 1mol 电子,有
13、0.5mol 化合物 X 生成,由电子转移守恒,可得在X 中 C 的化合价为, 所以 X 是 CO,所以该反应的化学方程式为Al 2 O3 +N2+3C2AlN+3CO;正确答案: Al 2O3+N2+3C2AlN+3CO。点睛:二氧化硅为酸性氧化物,与强碱反应,不与强酸反应;氧化铝为两性氧化物,既能与强酸,又能与强碱反应;氧化铁、氧化镁属于碱性氧化物,只能与强酸反应,不与强碱反应。4 已知A B CD是中学化学的常见物质,且A BC均含有同一种元素。在一定条件、 、 、 、下它们之间的相互转化关系如图所示(部分反应中的H2O 已略去 )。请回答下列问题:( 1)若 A 可用于自来水消毒, D
14、 是生产、生活中用量最大、用途最广的金属单质,加热蒸干 B 的溶液不能得到 B。则 B 的化学式为 _。(2)若 D 是氯碱工业的主要产品之一,B 有两性,则反应的离子方程式是_。(3)若 A、 C、 D 都是常见气体,C 是导致酸雨的主要气体,则反应的化学方程式为_。(4)若A 的焰色反应呈黄色,D 为二氧化碳,则反应的离子方程式是_。【答案】FeCl3Al( OH) 3+OH- =AlO2-+2H2O2H2S+SO2 3S+2H2OCO32- +CO2+H2O 2HCO3-【解析】【分析】(1)D是生产、生活中用量最大、用途最广的金属单质,则D 是铁,A 可用于自来水消毒,A 为Cl 2;
15、(2) 若 D 是氯碱工业的主要产品之一, B 有两性, D 为 NaOH 、 B 为 Al(OH) 3;(3)C 是形成酸雨的主要气体,则A 为 H2S、 D 为 O2、 B 为 S、 C 为 SO2;(4) 若 A 的焰色反应呈黄色,说明 A 中含有 Na 元素,且 A 、 B、 C 均含有同一种元素据此分析。【详解】(1)D 是生产、生活中用量最大、用途最广的金属单质,则D 是铁, A 可用于自来水消毒,由转化关系可知, A 为 Cl2、 B 为 FeCl3、 C 为 FeCl2;(2)若 D 是氯碱工业的主要产品之一,B 有两性,由转化关系可知,A 为铝盐、 D 为 NaOH、B 为
16、Al(OH)3、 C 为 NaAlO2,反应为氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水,反应的离子方程式是: Al(OH)3-2-2+OH =AlO +2H O;(3)若 A、 C、 D 都是常见气体, C是形成酸雨的主要气体,则A 为 H2S、 D 为 O2、B 为 S、 C为 SO2,反应为硫化氢与二氧化硫反应生成硫和水,反应的化学方程式为:2H2S+SO2 3S+2H2O;(4)若A 的焰色反应呈黄色,D 为二氧化碳,由转化关系可知,A 为NaOH、 B 为Na2CO3、 C为 NaHCO3,反应为碳酸钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸氢钠,反应的的离子方程式是:2-。CO3+CO2+H2O
17、 2HCO35 某混合物 A,含有 KAl(SO和 Fe2O3,在一定条件下可实现如图所示的物质之间4)2、 Al2O3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
18、(OH)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 Al2 323C 中加23O和 Fe O;由转化关系图可知,向沉淀NaOH 溶液, Fe O 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
19、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)
20、3Al2O3 3H2O。6 简要回答下列问题(1)医疗上,常用胃舒平主要成分Al(OH)3来治疗胃酸(主要成分盐酸)过多,其理由是_(用离子方程式表示)。(2)生活中不能用铝制容器储存氢氧化钠溶液的原因是_(用化学方程式表示)。(3)工业制备漂白粉原理是_(用化学方程式表示)。(4)人们常用雕花玻璃装饰房间。在玻璃上雕花时发生反应的化学方程式是_。(5)硅酸钠的水溶液俗称水玻璃,向其中通入过量的CO2,会出现软而透明的凝胶胶体,其化学方程式是 _。【答案】 3H+33+3H2O2322+Al(OH) AlAlO +2NaOH 2NaAlO+H O;2Al+2NaOH+2H2O=2NaA1O2+
21、3H 2Cl +2Ca(OH)2=CaCl+Ca(ClO)+2H O22222SiO2+4HF=SiF 4 +2H 2ONa 2SiO3+2CO2+2H 2O=H 2SiO 3 +2NaHCO3【解析】【分析】玻璃的主要成分之一为二氧化硅,它是酸性氧化物,不能与硫酸、硝酸、盐酸等发生反应,但能与氢氟酸发生反应。不过,二氧化硅与氢氟酸反应,表现的不是酸性氧化物的性质,是氢氟酸特有的性质。【详解】(1)胃舒平中的3与胃酸中的盐酸反应,生成氯化铝和水,其理由是+3Al(OH)3H +Al(OH)Al3+3H2O;答案为: 3H+Al(OH)3 Al3+3H2O;(2)生活中不能用铝制容器储存氢氧化钠
22、溶液,因为铝表面的AlO 与 NaOH 反应后,里面23的 Al 与 NaOH 溶液继续反应,化学方程式为Al2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2O;2222Al+2NaOH+2H O=2NaA1O +3H ;答案为: Al2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2O;2Al+2NaOH+2H2O=2NaA1O2+3H2 ;(3)工业上利用氯气与石灰乳反应生产漂白粉,反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;答案为: 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;(4)在玻璃上雕花是利用氢氟酸与玻璃中的SiO2 发生复分解反应
23、,反应的化学方程式为SiO2+4HF=SiF +2H2O;答案为: SiO2+4HF=SiF +2H2O;(5)向硅酸钠水溶液中通入过量的CO2,会出现软而透明的硅酸凝胶和NaHCO3,反应的化学方程式为 Na2 SiO3+2CO2+2H2O=H2SiO3 +2NaHCO3;答案为: Na2 SiO3+2CO2+2H2O=H2SiO3 +2NaHCO3。【点睛】“向硅酸钠水溶液中通入过量的CO2”,若不注意审题,我们很容易写成Na2SiO 3+CO 2+H2 O=H 2SiO 3 +Na2CO3,解题时,对关键词“过量”一定要引起高度重视。7 把 7.5 g 镁铝合金的粉末放入200ml 4m
24、ol/L 的盐酸中,往充分反应后的混合溶液中逐渐滴入一定物质的量浓度的 NaOH 溶液,生成沉淀的物质的量与加入 NaOH 溶液的体积的关系如图所示。(1)合金中镁的物质的量为_。(2)氢氧化钠的物质的量浓度为_mol/L 。(3) V1=_mL。(4)写出该合金溶于足量NaOH 溶液的化学方程式为 _。【答案】 0.2mol 2 4502Al+2NaOH+2H 2O=2NaAlO 2 =3H 2【解析】【分析】镁铝合金与盐酸反应后溶液有铝离子、镁离子、以及剩余的氢离子;加入氢氧化钠后氢氧化钠先于氢离子反应,此时无沉淀产生,之后镁、铝离子开始沉淀,发生反应Al3+3OH-Al(OH)3、Mg2
25、+2OH-Mg(OH) 2,当沉淀达到最大值时溶液中的溶质只有NaCl,再继续滴加氢氧化钠,氢氧化铝沉淀开始溶解,发生反应Al(OH)3 +OH- AlO2-+2H2O,据此进行解答。【详解】(1)当滴加 400mL 氢氧化钠溶液时,沉淀达到最大值,此时溶液中的溶质为NaCl,根据元素守恒可知此时溶液中n(Cl-)=0.2L 4mol/L=0.8mol,由电荷守恒可知 n(Na+)= n(Cl-)=0.8mol ,即400mL 氢氧化钠溶液中n(Na+)=0.8mol ,则其浓度 c(NaOH)=0.8mol =2mol gL-1 ;此时溶液中0.4L据图可知前 50mL 氢氧化钠溶液没有沉淀
26、产生,即此时发生反应H+-2+OH =H O,所以与镁铝合金反应后剩余的 n(H+ )=0.05L 2mol/L=0.1mol,则与镁铝合金反应的n(H+)=0.8mol-0.1mol=0.7mol ,设镁铝合金中镁的物质的量为xmol,铝的物质的量为ymol ,则有24x+27y=7.5g,根据电子守恒 (镁铝失去的电子都转移给氢离子)可得 2x+3y=0.7,联立解得x=0.2mol , y=0.1mol ,故答案为: 0.2mol ;(2)根据 (1)可知答案为: 2;-(1)可知镁铝合金中铝的物质的(3)400mL 至 V1mL 发生反应 Al(OH)3 +OH AlO2 +2H2O,
27、根据量为 0.1mol ,则生成氢氧化铝0.1mol ,此段消耗n(OH-)=0.1mol ,所以消耗的氢氧化钠体积0.1molV=-1 =0.05L ,即 50mL,所以 V1 =400+50=450,故答案为: 450;(4)该合金中铝单质可以与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,故答案为:2Al+2NaOH+2H 2O=2NaAlO 2 =3H 2。【点睛】解决本题的关键是理解沉淀达到最大值时溶液中的成分,之后再利用元素守恒、电子守恒等解决问题。8 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
28、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+23(胶体 )+3H+2 32424 32+3H O?Al(OH)Al O +3H SO =Al (SO )+3H O2+2 2+3+2调节溶液 pH,使沉淀完全铁红蒸发浓缩冷却结晶2Fe
29、+H O +2H =2Fe +2H O【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
30、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 Fe3+,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
31、的pH 值,由于Fe(OH)3 比 Al(OH)3 更3+难溶,使Fe 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。9 一种高效无机水处理剂 聚合氯化铝晶体的化学式为 Al 2n 6n2m(OH) ClxH O。它可通过调节 AlCl3 溶液的 pH,促进其水解而结晶析出。其制备原料主要是铝加工行业的废渣 铝灰,它主要含 Al2O3、 Al,还有 SiO2 等杂质。聚合氯化铝生产的工艺流程如下:(1)搅拌加热操作过
32、程中发生反应的离子方程式为_ 。(2)生产过程中实验操作B、 D 的名称均为 _。( 3)反应中副产品 a 是 _,试剂 b 是 _。 (用化学式表示 )( 4)生产过程中可循环使用的物质是_(用化学式表示 )。( 5)调节 pH4.0 4.5 的目的是 _ 。( 6)为得到较纯净的晶体,生产过程中C 物质可选用 _。A氨水B NaAlOC NaOHD Al OE Al223【答案】 Al233 3H23 3H22O 6H =2AlO、 2Al 6H =2Al 过滤H HCl HCl 促进 AlCl3 水解,使晶体析出DE【解析】【分析】铝灰主要含 Al2O3、 Al,还有 SiO2 等,加水
33、清洗掉其他可溶性杂质,因为B 后分离出二氧化硅,所以推出b 溶液为盐酸溶液,过量的盐酸将氧化铝和铝单质转化为氯化铝溶液,同时产生氢气,因为氯化氢易挥发,所以氢气中混有氯化氢,经水喷淋,得到气体a 为氢气,同时回收盐酸 b; B 为氯化铝溶液中混有不溶性的二氧化硅,通过过滤分离出二氧化硅,氯化铝溶液经浓缩后调节 pH,静置、过滤得到聚合氯化铝晶体。【详解】(1)由分析可知b 为盐酸溶液,将铝和氧化铝转化为氯化铝溶液,所以搅拌加热操作过程中发生反应的离子方程式为:Al2 O3 6H =2Al3 3H2O、 2Al 6H=2Al3 3H2,故答案为: Al2O3 6H=2Al3 3H2O、 2Al
34、6H=2Al 3 3H2;( 2)由分析可知,生产过程中实验操作B、 D 的名称均为过滤,故答案为:过滤;( 3)由分析可知, a 为氢气, b 为盐酸,故答案为: H2 ;HCl;(4)搅拌加热过程中需要加入盐酸,吸收气体过程中可回收挥发出的HCl,所以 HCl 可以循环使用,故答案为: HCl;(5)氯化铝水解呈酸性,所以调节pH 的目的是为了使氯化铝水解生成产品,故答案为:促进 AlCl3 水解,使晶体析出;(6)为得到较纯净的晶体,调节pH 的试剂不能引入新杂质,而过量的氨水、NaAlO2、NaOH 均不易除去,会引入新杂质,Al2O3、Al 因为不溶于水,过量时可通过过滤除去,所以用 Al2O3、 Al 调节 pH 能得到较纯净的晶体,综上所述,答案为DE。【点睛】