1、2020-2021 【化学】培优铝及其化合物推断题辅导专题训练附答案一、铝及其化合物1 阅读下面信息，推断元素，按要求回答问题：信息问题短周期元素 X、 Y、 Z、 W，原子序数依次（ 1） X 一定不是 _增大，最外层电子数均不少于最内层电子B 碳A 氢数，且四种元素组成的单质常温下均为固D 硫体。C 氧一定条件下，上述四种元素的单质均能与足量的氧气反应，生成的氧化物有两种能溶（ 2）这四种元素中有铝元素吗？ _于稀硫酸，三种能溶于浓NaOH 溶液，氧化物的相对分子质量都大于26向上述四种元素的单质的混合物中，加入足量的盐酸，固体部分溶解，过滤，向滤液（ 3）白色沉淀的化学式为_中加入过量的
2、烧碱溶液，最终溶液中有白色沉淀向上述四种元素的单质的混合物中，加入足量的烧碱溶液，固体部分溶解，过滤，向（ 4）生成白色沉淀的离子方程式为_滤液中加入过量的盐酸，最终溶液中有白色沉淀（ 5） X 的单质与 W 的最高价氧化物反应的X 与 W 同主族化学方程式为_高温【答案】 ACD一定含有铝元素Mg（ OH） 2SiO32- 2H232Si +=H SiO 2C +SiO2CO【解析】【分析】(1)H2 和 O2 常温下为气体，而C、S 常温下为固体；(2)Al 具有中元素的性质，四种元素可能有1 种是铝元素；(3)白色沉淀应为碱，短周期元素中只有Mg(OH) 2 符合；(4)滤液中加入过量的
3、盐酸溶液，得到的应是难溶于水的弱酸，可为H2SiO3 或H4SiO4；(5)已知 X、 Y、 Z、 W 四种元素中的且 X 原子序数最小的条件。3 种为Mg 、 Al、Si，只有X 为碳时才符合X 与W 同主族【详解】(1)A X 若为氢时，其最外层电子数为1，无内层电子，且H2 常温下为气体，不合理，故A错误；B X 若为 C时，满足最外层电子数均不少于最内层电子数，且C 常温下为固体，合理，故B 正确；C X 若为氧时，满足最外层电子数均不少于最内层电子数，但O2 或 O3 常温下为气体，不合理，故 C 错误；D X 若为硫，其原子序数是16，原子序数比 X 大的 Y、Z、W 不可能都是短
4、周期元素，不合理，故 D 错误；故答案为： ACD；(2)Al 能与氧气反应，且 Al2O 能溶于稀硫酸，也能溶于NaOH 溶液，且氧化铝的式量是3102，均满足信息，则四种元素一定有1 种是铝元素；(3)对所有短周期元素进行试探，唯有镁元素符合性质，可知白色沉淀物的化学式为Mg(OH)2；(4)唯有硅元素在变化中最终得到白色沉淀H SiO (或H SiO )，生成该白色沉淀的离子方程2344式为 SiO2-+2-+2H+H2O=H4SiO4)；3+2H=H2SiO3(或 SiO3(5)已知 X、 Y、 Z、 W 四种元素中的 3种为 Mg 、 Al、Si，只有 X 为碳时才符合 X 与 W
5、同主族且 X 原子序数最小的条件，则C与 SiO2高温2Si +在高温下反应的化学方程式为2C +SiO2CO。2 回答下列问题：（ 1）锂和镁在元素周期表中有特殊“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
6、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=Na2BeO2 2H2OGa第四周期A 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
7、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，MgOH 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 22
8、NaOH Na( )+= 2BeO2 2H2 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 族；(4AA正确；) 与镓同主族的第六周期元素为铊，单质为银白色，质软，故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
9、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力。3 铁和铝是科技、生产、生活中应用最广泛的金属材料。现有铁、铝的混合物进行如下实验：(1)操作 X 的名称是 _。(2)气体 A 是 _。(3)A 与 Cl 混合光照可能发生爆炸，生成_(填化学式 )，A 在该反应中作为 _(填 “氧2” “”)化剂 或 还原剂 。(4)溶液 B 中阴离子除 OH-外还有 _，溶液 D 中存在的金属离子为 _。【答案】过滤H2(或氢气 )HCl 还原剂AlO2-Fe2+【解析】【分析】金属混合物中Fe 与 NaOH
10、溶液不反应，而Al 可以与 NaOH 溶液反应产生 NaAlO2、H2，NaAlO2 易溶于水，所以气体A 是 H2，溶液 B 是 NaAlO2 与 NaOH 的混合溶液，固体C是Fe， Fe 是比较活泼的金属，与HCl 发生置换反应产生 FeCl 和氢气，因此溶液 D 为 FeCl ，22据此分析解答。【详解】(1)操作 X 的名称是分离难溶性的固体与可溶性液体混合物的方法，名称是过滤；(2)气体 A 是 H2 ；(3)A 是H2， H2 和Cl2 的混合气体光照会发生爆炸，反应生成HCl，在该反应中，氢元素的化合价升高，失去电子，被氧化，所以H2 作还原剂，；(4)溶液 B 是反应产生的
11、NaAlO2 与过量的NaOH 的混合溶液，所以溶液 B 中阴离子除 OH-外还有 AlO2-；铁可以和盐酸反应生成 FeCl2和 H2，溶液 D 中含有的金属离子为Fe2+。【点睛】本题考查金属铁以及金属铝的化学性质。注意知识的积累是解题的关键，HCl 的氧化性比较弱，只能把 Fe 氧化为 Fe2+， Cl2 、H2O2 具有强氧化性，可以把Fe 氧化为Fe3+； Al 既可以与酸反应产生氢气，也可以与强碱溶液反应反应氢气，等物质的量的铝与足量的酸、碱反应产生氢气的物质的量相等。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
12、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3的白色沉HNO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 _。
13、【答案】 de ab FeCl3+2+加入硫氰化钾，不显血红色，然后加入氯水，显32Fe +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
14、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 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
15、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 FeCl3C为，氯化铁溶液与铁反应生成氯化亚铁，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
16、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 某混合溶液中可能大量含有的离子如下表所示：阳离子H 、 K、 Al3、 NH4+ 、Mg2 阴离子Cl 、 OH 、 CO32- 、 AlO2-为探究其成分，某同学将 Na2O2 逐渐加入到上述混合溶液中并微热，产生沉淀和气体的物质的量与加入 Na2O2 的物质的量的关系分别如图所示。(1
17、)该溶液中一定含有的阳离子是_ ，其对应物质的量浓度之比为 _，溶液中一定不存在的阴离子是_。(2)写出沉淀减少的离子方程式_ 。【答案】 H 、 Al3 、NH4+、Mg2 、 CO32-、 AlO2-32-+2H2O2:2:2:3OHAl(OH) +OH = AlO【解析】【分析】(1) 根据生成的沉淀总物质的量最大量为5mol 、最终得到 3mol 可知，最终得到的沉淀为3mol 氢氧化镁沉淀，溶解的 2mol 沉淀为氢氧化铝；根据气体的物质的量最后有增加可知，增加的气体为氨气，溶液中一定存在铵离子；根据开始加入过氧化钠时没有沉淀生成，说明原溶液中存在氢离子，根据题中数据计算出氢离子的物
18、质的量；(2) 沉淀中氢氧化铝沉淀能够与氢氧化钠溶液反应而导致沉淀减少，据此写出反应的离子方程式。【详解】(1)根据图象中沉淀先增加后部分溶解可知：溶液中一定含有：Mg 2+和 Al3+，所以一定不含32- 、 AlO2-，并且含有镁离子的物质的量为3mol ，氢氧化铝和氢氧化镁沉淀一共是CO5mol ，根据元素守恒，所以含有铝离子的物质的量2mol ；加入 8mol 过氧化钠会生成 4mol氧气，而图象中生成了6mol 气体，说明生成的气体除了过氧化钠和溶液反应生成的氧气之外，还一定有 2mol 其他气体生成，而只能是氨气，所以一定含有2mol 铵根离子，所以一定不含有氢氧根离子；图象中加入
19、过氧化钠的物质的量在0 amol 之间时，没有沉淀生成，所以溶液中含有H+，由于加入 8mol 过氧化钠时生成的沉淀达到最大量5mol ， 8mol 过氧化钠会生成16mol氢氧化钠，而生成 2mol 氢氧化铝、 3mol 氢氧化镁、 2mol 氨气消耗的氢氧化钠为：2mol3+3mol2+2mol=14mol，所以有 2mol 氢氧化钠与氢离子反应，氢离子的物质的量为2mol ；并且物质的量为 2mol ，溶液中一定还含有阴离子，可能为氯离子，钾离子不能确定是否存在，根据电荷守恒：n(H+)+3n(Al3+)+n(NH4+)+2n(Mg2+) 16mol，所以氯离子物质的量 16mol，所以
20、溶液中一定存在的阳离子为：H+、Al3+、NH4+、 Mg2+；含有的阳离子的物质的量之比为：+3+)： n(Mg2+n(H )： n(Al)： n(NH4)=2： 2： 2： 3；溶液中一定不存在的阴离子为： OH-、CO32-、 AlO2-；(2) 生成的沉淀为氢氧化镁和氢氧化铝，其中氢氧化铝能够与氢氧化钠溶液反应，反应的离子方程式为： Al(OH) 3+OH - AlO2-+2H 2O。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）。
21、（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+Al(OH) 3 Al3+3H 2O Al 2O3+2NaOH2NaAlO 2+H 2O；2Al+2NaOH+2H 2O=2NaA1O 2+3H 22Cl 2+2Ca(OH) 2=CaCl 2+Ca(ClO) 2+2H 2OSiO2+4HF=SiF 4 +2H 2ONa 2SiO3+2CO2+2H 2O=H 2SiO 3 +2NaHCO3【解析】【分析】玻璃的
22、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Al(OH)3 与胃酸中的盐酸反应，生成氯化铝和水，其理由是3H+Al(OH)3Al3+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溶液，因为铝表面的Al2O3 与NaOH 反应后，里面的 Al 与NaOH 溶液继续反应，化学方程式为Al2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2O；2Al+2NaOH+2H2O=2NaA1O2+3H2；答案为： Al
23、2O3+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，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+2C
24、O2+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 某铝合金 (硬铝 )中含有铝、镁、铜、硅，为了测定该合金中铝的含量，有人设计了如下实验：(1)溶液中的溶质为_(填化学式，下同)，溶液中的溶质为_ 。(2)上述第步反应中，生成沉淀的离子方程式为_。(3)该合金中铝的含量为_ 。【答案】 AlCl3、MgCl2、HClNaAl(
25、OH)4、 NaCl、 NaOHAl(OH)4 CO2=Al(OH)3 HCO39b17a【解析】【分析】由测定该合金中铝的含量流程可知，加盐酸，Cu、 Si 不反应，则过滤得到的固体为Cu、Si，溶液中含AlCl3、 MgCl2 以及过量的盐酸，加足量的NaOH，过滤得到的沉淀为Mg(OH)2，溶液中主要含NaAl(OH)4、与过量盐酸反应生成的氯化钠和过量的氢氧化钠，通足量的二氧化碳，反应生成Al(OH)3，灼烧氢氧化铝分解得到Al2O3。【详解】(1)根据分析可知溶液 中的溶质为 AlCl3、MgCl2、HCl；溶液 中的溶质为 NaAl(OH)4 、NaCl、 NaOH，故答案为： A
26、lCl3、 MgCl2、HCl； NaAl(OH)4、 NaCl、 NaOH；(2)第步通入二氧化碳与 Al(OH)4 反应生成氢氧化铝沉淀，故答案为：Al(OH) 4 CO2=Al(OH)3HCO3；(3)因铝在反应前后守恒，最后得到的固体AlO 中铝的质量就是铝合金中的铝的质量，则23铝的质量为 bg27273100%= 54b g ，样品质量为ag，所以铝的质量分数2+1610254b9b9b 。= 102100%=，故答案为：a17a17a【点睛】本题利用了守恒法来进行计算，能很好的考查学生的实验能力、分析和解决问题的能力，题目难度中等。8 某工厂废金属屑的主要成分为Cu、 Fe 和
27、Al，此外还含有少量Al2O3 和 Fe2O3，为探索工业废料的再利用，某化学兴趣小组设计了如下实验流程，用该工厂的金属废料制取氯化铝、绿矾晶体 (FeSO 7H O)和胆矾晶体。42完成下列填空：（ 1）写出步骤反应的离子方程式：_。（ 2）试剂 X 是 _，溶液 D 是 _。（3）在步骤中，用如图装置制取CO2 并通入溶液A 中。一段时间后，仍观察不到烧杯中产生白色沉淀。为了固体C 的生成，在药品和装置上可采取的改进措施是_。（4）溶液 E 中加入 KSCN溶液无明显现象，表明滤液中不存在Fe3+，用离子方程式解释其可能的原因： _。（5）将固体 F 继续加入热的稀硫酸，同时不断鼓入空气，
28、固体溶解得CuSO溶液，写出反4应的化学方程式： _。【答案】 2Al+2H 2O+2OH - =2AlO 2- +3H 2、 Al 2O3 +2OH - =2AlO 2- +H 2 O稀硫酸NaHCO3 溶液 浓盐酸改为稀盐酸；在装置a 和装置 b 之间增加一个盛有饱和NaHCO3 溶液的洗气瓶，以除去装置a 中挥发出的 HCl3+2+3+2+2+2Fe +Fe=3Fe 、 2Fe +Cu=2Fe +Cu2Cu+O2 +2H2SO4 = 2CuSO4 +2H2O【解析】【分析】Fe、 Cu、 Fe O都不与 NaOH 溶液反应， Al 和 Al O可与 NaOH 溶液反应，用含有 Al、 F
29、e、2323Cu 和 Al O 和 Fe O的废金属屑制取AlCl 、绿矾晶体 (FeSO?7H2O)和胆矾晶体流程为：合金232334中 Al、 Al2O3 与 NaOH 反应，所得滤液A 为 NaAlO2 溶液，经途径 与足量二氧化碳发生反应： AlO 2- +CO2 +2H2 O=Al OH 3+HCO3- ，反应可生成Al(OH)3 固体 C，生成的Al(OH)3 再和盐酸反应生成AlCl3，得到的 AlCl3 较纯净；溶液D 为 NaHCO3 溶液；滤渣B 为Fe 和 Cu 的化合物，加入足量稀硫酸，得到的滤液 E 为到绿矾，滤渣 F 为 Cu，可用于制备胆矾，据此分析解答。FeSO
30、4，经蒸发浓缩、冷却结晶可得【详解】（1）铝、氧化铝与氢氧化钠反应，所得滤液A 为NaAlO2 溶液，反应的离子方程式为：2Al+2H2O+2OH- =2AlO-2 +3H2、 Al 2O3 +2OH - =2AlO-2 +H 2O ；（2）金属铁和金属铜不与氢氧化钠溶液反应，金属铜和稀硫酸之间不反应，但是金属铁可以和稀硫酸之间反应生成硫酸亚铁和氢气，进而制得绿矾晶体，所以试剂X 为稀硫酸；溶液 D 为 NaHCO3 溶液；（3）进行步骤 时，该小组用如图所示装置及试剂将制得的CO2 气体通入溶液A 中，一段时间后，观察到烧杯中产生的白色沉淀逐渐减少，其原因是二氧化碳气体中含有从盐酸中挥发出的
31、 HCl 气体，氯化氢在水中溶解了部分沉淀，发生的反应为：Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O，为了避免固体C减少，可在制取二氧化碳的收集装置中增加一个洗去 HCl 的装置，二氧化碳在饱和NaHCO3 中不溶，氯化氢和NaHCO3 反应生成二氧化碳气体，所以可降低盐酸浓度；在装置I 和 之间增加一个盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶，除去二氧化碳中的氯化氢；（4）溶液 E 中加入 KSCN溶液无明显现象，表明滤液中不存在Fe3+，原因是 Fe3+被 Fe、 Cu2+3+2+还原生成 Fe ，所以加入 KSCN溶液没有明显现象，故答案为：2Fe +Fe=3Fe 、2Fe3+Cu=2Fe2+Cu
32、2+；（5）用固体 F 继续加入热的稀H2 44SO ，同时不断鼓入空气，固体溶解得CuSO 溶液，说明在加热条件下，Cu、氧气和稀硫酸发生氧化还原反应生成硫酸铜和水，反应的化学方程式为： 2Cu+O2 +2H 2SO4 = 2CuSO4 +2H2 O 。9 我国某地粉煤灰中主要含有Al2 3，除此之外还含有2 32 3OGa O及少量 Fe O 、 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
33、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( OH) 3 的实验方案是 _。（3）洗脱液中往往还有少量Fe3+，需要进一步分离。若使Fe3+恰好完全沉淀 c( Fe3+) = l -l05-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
34、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+CO2H2SiO3 或 H4SiO4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 -2-通电+4OH-+10mol/L 4GaO2 +2H2O = 4Ga+3O2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， Al2 32 322322、O、 Ga O、 SiO与 Na CO 反应，生成可溶性盐NaAlO、 NaGaO2323不发生反应；将固体溶解，23不溶于水， CaO 溶于Na SiO ， CaO、 MgO、 Fe OMgO、 F
35、e O水生成 Ca(OH)22222323，溶液中溶质为 Ca(OH) 、 NaAlO 、 NaGaO 、 Na SiO 、 Na CO ；加入盐酸后，溶液中溶质为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 Na2 32322 3在此过程中发生反应的化CO 固体在加热条件下能够生成Na SiO、CO ，因此 Ga O焙烧学方程式为： Ga2O3+Na2CO32NaGaO2+CO2；（2）由上述分析可知，滤渣为： H2SiO3 或
