高考化学培优(含解析)之铝及其化合物推断题及详细答案.docx

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1、高考化学培优(含解析)之铝及其化合物推断题及详细答案一、铝及其化合物1．某厂用蛭石（主要成份为：MgO、Fe2O3、A12O3、SiO2）作原料生产A12O3与Fe(OH)3。Ⅰ.工艺流程如图（只有固体A和F为纯净物）：Ⅱ.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）步骤②B生成C的离子

2、方程式：__；（3）要使固体D杂质尽量少，步聚②调节溶液的pH合理的是__；A．12.4~13B．10.8C．3.7~5.2（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___。【答案】稀盐酸或稀硫酸Al(OH)3Al3++4OH-=AlO2-+2H2OBHCO3-、Cl-(或SO42-)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

3、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Ⅰ是稀硫酸或稀盐酸；固体F为氢氧化铝，Al(OH)3；(2)步骤②B生成C的反应是铝离子和过量氢氧根离子反应生成偏铝酸盐，

4、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．铬鞣剂[Cr(OH)SO4]可用于提高皮革

5、的耐曲折强度。一种以铬渣2323、(含CrO及少量FeOCaO、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制备Cr(OH)SO4的工艺流程如图：回答下列问题：（1）“焙烧”时，Cr2O3转化为Na2CrO4的化学方程式为__。（2）“水浸”过程中，物料的粒度(颗粒大小)对铬残余量的影响如图所示，则最佳反应条件为__。（3）“滤渣1”中有一种成分为铁铝酸四钙(Ca4Fe2Al2O10)，是制造水泥的原料之一，用氧化物的形式表示其化学式__。（4）“滤渣2”主要成分为Al(OH)3和__(填化学式)，“过滤2”后，将溶液pH调至a，a__6.5(填“小于”或“大于”)，目

6、的是__(用离子方程式表示)。（5）已知CH3OH在酸性条件下可被氧化生成CO2，写出Na2Cr2O7与CH3OH反应生成Cr(OH)SO4的化学方程式__。Cr(OH)SO。4（6）某厂用m1kg的铬渣(含Cr2O340%)制备Cr(OH)SO4，最终得到产品m2kg，则产率为__。高温【答案】2Cr23232242物质的粒度为60目时O+4NaCO+3O4NaCrO+4CO4CaO·Fe2O3·Al2O3H2SiO3小于2CrO42-+2H+垐?Cr2O72-+H2O噲?Na2Cr2O7+CH3OH+3H2SO4=2Cr(OH)SO4+CO2+Na2SO4

7、+4H2O38m2100%33m1【解析】【分析】以铬渣(含Cr2O3及少量Fe2O3、CaO、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制备Cr(OH)SO4，先加入碳酸钠、通入空气进行焙烧，再经过水浸、过滤除去固体杂质Fe2O3，调pH除去杂质氢氧化铝和氢氧化铁，最后通过氧化还原反应生成目标产物【详解】（1）“焙烧”时，Cr2O3转化为Na2CrO4，Cr元素的化合价升高，反应为氧化还原反应，还需高温氧化剂O2，根据电子守恒配平方程式为2Cr2O3+4Na2CO3+3O24Na2CrO4+4CO2。（2）根据图示可知，当物质的粒度为60目时，铬的残余量最少，故最佳

8、反应条件为物质的粒度为60目时。（3）