高中化学金属矿物的开发利用专题复习高考复习题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
2．下列有关叙述正确的是
A．铝和铁在常温下遇硫酸或硝酸发生钝化现象
B．金属钠除保存在煤油中，也可以保存在汽油中
C．湿法冶炼就是指金属在溶液中的置换反应，如金属钠置换硫酸铜溶液中的铜D．涂油层、电镀金属层、制合金等都是保护金属的措施
3．下列金属用途与性质不相对应的是（）
A．用铜作电线是由于其导电性良好
B．用钨作灯丝是因为其熔点高
C．铁制品表面镀铬是由于铬硬且不易被氧化
D．用铝制作炊具是因为铝的熔点比铁高
4．下列说法正确的是（）
A．铝在空气中耐腐蚀，所以铝是不活泼金属
B．点燃的镁条插入盛CO2的集气瓶中，迅速熄灭
C．铝在高温下能还原锰、铁、铬等金属氧化物
D．镁比铝活泼，更容易与NaOH溶液反应放出H2
5．在O2中灼烧0.44g硫和铁组成的化合物，使其中的硫全部变为SO2，把这些SO2全部转化为H2SO4，这些H2SO4可以用20mL0.5 mol／L的NaOH溶液完全中和，则原化合物的化学式为
A．FeS
B．FeS
C．Fe2S3
D．Fe3S4
7．向含有FeCl3和BaCl2的酸性溶液中通入足量的SO2，有白色沉淀生成，过滤后向滤液中滴入KSCN溶液时，无明显现象，由此得出的正确结论是（）
A．白色沉淀是BaSO3 B．白色沉淀是BaSO4
C．白色沉淀是BaSO3和BaSO4的混合物D．FeCl3已全部被SO2还原成FeCl2 8．若100 mL 0.1 mol·L-1硫酸铝溶液与氢氧化钠溶液反应，得到1.17g沉淀，则需0.5 mol·L-1NaOH溶液（）
A．130mL B．100mL C．90mL D．50mL
9．把镁粉中混有的少量铝粉除去，应选用的试剂是（）
A．盐酸B．氨水C．烧碱溶液D．纯碱溶液
10．将氢气通入10g灼热的氧化铜中，过一段时间后得到8.4g固体，下列说法正确的是( )
(A)有8.4g铜生成
(B)有8g氧化铜参加反应
(C)有1.6g水生成
(D)有10g氧化铜被还原
11．用即热饭盒盛装食物，可以得到热烘烘的饭菜。原因是即热饭盒的底部装入混有镁、铁粉末的高密度聚乙烯，进行简单的操作后水和镁就会发生剧烈的化学反应，放出热量便可使食物变热，其中铁可能是
（）
A．一种反应物B．催化剂C．起导热作用D．增大镁与水分子的接触机会12．将a mol钠和a mol铝一同投入m g足量水中，所得溶液密度为d g·mL-1，该溶液的溶质质量分数为（）
A ．%
B ．%
C． a/2% D．3a/2%
二、实验题
13．以铝土矿主要成分是A12O3，含杂质SiO2、Fe2O3。工业上从铝土矿中提取铝可采
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取如下工艺流程：
请回答下列问题：
(1)写出铝土矿溶解于过量盐酸的离子方程式
___________________________________。
(2)写出溶液A中加过量烧碱的离子方程式___________________________________。
(3)溶液D中通入过量CO2生成沉淀F的离子方程式为
____________________________________。
三、填空题
14．铝土矿的主要成分是Al2O3，含有杂质SiO2、Fe2O3、MgO。工业上从铝土矿中提取铝可采用如下工艺流程：
请回答下列问题：
（1）沉淀B的成分是____________（填化学式，下同）；
（2）沉淀C的成分是__________；
（3）沉淀F转化为物质M的化学方程式为__________；
（4）由物质M制取铝的化学方程式为____________________；
（5）溶液D中通入过量CO2生成沉淀F的离子方程式为____________________。15．铝土矿的主要成分是Al2O3，含有杂质SiO2、Fe2O3、MgO。工业上从铝土矿中提取
铝可采用如下工艺流程：
请回答下列问题：
⑴图中涉及分离溶液与沉淀的实验方法是__________（填操作名称）。
⑵沉淀B的成分是___________（填化学式，下同）；沉淀C的成分是___________；溶液D中大量存在的阴离子是___________。
⑶沉淀F转化为物质M的化学方程式为___________；由物质M制取铝的化学方程式为___________；溶液D中通入过量CO2生成沉淀F的离子方程式为__________。16．运用所学知识，回答下列问题。
I、向硫酸铜溶液中逐滴加入KI溶液至恰好反应完全，观察到产生白色沉淀CuI，蓝色溶液变为棕色。该反应的离子方程式为__________；取一定量上述反应后的上层棕色清液于一支试管中，加入一定量的苯，振荡，此时观察到的现象是________。
II、工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，只含Fe2O3杂质）为原料冶炼铝的工艺流程
如下：
回答下列问题：
（1）上述反应是否都是氧化还原反应_________（填“是”或“否”）；写出反应①的化学方程式_____。
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（2）反应①后过滤的沉淀为_______，简述确定此物质中金属元素及其价态的操作过程_______。
17．从铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝的两种
工艺流程如下：
（1）写出流程甲加入盐酸后生成Al3＋的离子方程式：
___________________________。
（2）写出流程乙加入烧碱后生成SiO的离子方程式：
___________________________。
（3）为了验证滤液B中含Fe3＋，可取少量滤液并加入___________(填试剂名称)。（4）滤液E 、K中溶质的主要成分是_____(填化学式)，写出该溶液的一种用途：_______。
18．工业上从铝土矿(主要成分是Al2O3还含有SiO2、Fe203等杂质)中提取铝可采用如图工艺流程(反应条件已经省略
):
请回答下列问题:
(1)图中I、Ⅱ、Ⅲ步骤中涉及分离溶液与沉淀的实验方法是___________(填操作名称)。
(2)Al2O3是两性氧化物，SiO2是酸性氧化物，Fe2O3是碱性氧化物，根据它们的性质，判断固体B的成分是__________(填化学式)。
(3)Fe2O3和盐酸反应的化学方程式为______________，沉淀C的化学式是
__________。
(4)如果溶液D中通入“过量CO2”，改成通入“过量HCl”可以吗? 为什么? ____________________。
四、推断题
19．金属铝质轻且有良好的防腐蚀性，在国防工业、生产、生活中具有非常重
要的作用。下图是从铝土矿中制备铝的工艺流程：
已知：铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3、MgO杂质；回答下列问题：
I、(1)铝土矿加入盐酸过滤后所得滤渣A的主要成分为____________。
(2)在工艺流程中，加入足量氢氧化钠溶液发生的离子反应共有_________个，其中发生沉淀溶解的离子反应方程式为____________。
(3)邋入过量的二氧化碳时，生成沉淀的离子方程式为____________。
(4)电解氧化铝，每生成1molA1时，生成____g氧气。
Ⅱ、测铝土矿组分的质量分数。
(1)若铝土矿样品质量为m，对滤渣A洗涤、干燥后称重为m1；对滤渣B洗涤、干燥、灼烧后称重为m2，该方案能测得质量分数的成份且相应的质量分数是____________；
(2)洗涤滤渣A后的洗涤液是否需加入到第一次过滤后的滤液中_____（“是”
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或“否”）；检测滤渣A是否洗涤干净的方法是____________。
20．某课外小组研究铝土矿中Al2O3的含量。已知铝土矿的主要成分是Al2O3，杂质是Fe2O3、SiO2等。从铝土矿中提取Al2O3
的过程如下：
（1）固体B的主要用途有(写出1条即可)_______。
（2）第①步，向铝土矿中加入足量烧碱溶液后，发生反应的离子方程式是
_____；_____；第③步中，生成氢氧化铝的离子方程式是______。
（3）将实验过程中所得固体精确称量，课外小组发现所得氢氧化铝固体的质量与原铝土矿质量相等，则该铝土矿中Al2O3的质量分数是______（保留一位小数）
（4）工业上制取AlCl3用Al2O3与C、Cl2在高温条件下反应，每消耗0.5 mol 碳单质，转移1mol电子，反应的化学方程式是______。
五、综合题
21．（15分）现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙及物质D、E、F、G、H，它们之间能发生如下反应（图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出）。
请根据以上信息回答下列问题：
（1）写出下列物质的化学式：A___________、F___________、H___________。 （2）说出黄绿色气体乙的一种用途___________。
（3）反应⑤的离子方程式为____________。
（4）反应过程⑦可能观察到的实验现象___________。
（5）向纯碱溶液中通入气体乙，可制得某种生产生活中常用的漂白、消毒的物质，同时有小苏打生成。该反应的化学方程式为_________________________。
23．绿矾（FeSO4·7H2O）、硫酸亚铁铵(FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O)是重要的化学化工
试剂。工业上常利用机械加工行业产生的废铁屑为原料制备。
图Ⅰ图Ⅱ
请回答下列问题：
（1）图Ⅰ用于制备绿矾。其中锥形瓶中盛放的药品或原料是__________，集气瓶的
作用是__________；烧杯中主要发生：①CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4
②4CuSO4+PH3+4H2O=H3PO4+4H2SO4+4Cu↓，则烧杯中盛放的试剂是___ ___，其作用是_______________。
（2）图Ⅱ用于制备硫酸亚铁铵。在0~60℃的温度范围内，硫酸亚铁铵在水中的溶解
度比硫酸铵、硫酸亚铁的溶解度小，冷却混合液至室温便析出硫酸亚铁铵。具体操作：①打开活塞____________，关闭活塞_________，从分液漏斗滴入6 mol·L-1H2SO4到250 mL锥形瓶，充分反应。②待锥形瓶中的铁屑快反应完时，关闭活塞
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________，打开活塞________。③放置一段时间，试剂瓶底部将结晶出硫酸亚铁铵。
（3）在制备硫酸亚铁的过程中，理论上控制铁过量或酸过量均有利于防止Fe2+被氧化。设计两个实验：实验一，控制酸过量；实验二，控制铁过量；其余步骤同，制得硫酸亚铁铵，并对产品质量进行检测。检测结果如下：
序号反应物用量产品质量
1n(H2SO4):n(Fe)>1:1介于Ⅰ级～Ⅱ级之间
2n(H2SO4):n(Fe)<1:1优于Ⅰ级
已知产品质量标准：Fe3+的质量分数等于0.005%，产品质量定为Ⅰ级；Fe3+的质量分数等于0.01%，产品质量定为Ⅱ级，从实验结果中，可得出制备硫酸亚铁溶液时，反应控制___________过量为最佳。
24．取一定量的镁、铝混合粉末，加入1 mol·L-1的硫酸300 mL，使之完全溶解(酸过量)；再加入过量的未知浓度的KOH溶液200 mL，得到5.8 g沉淀；过滤后向滤液中加入2 mol·L-1盐酸100 mL，恰好沉淀完全；将沉淀滤出，洗涤、干燥，称量为7.8 g。求：
（1）原来混合物中镁和铝的质量分数；
（2）所用KOH的物质的量浓度。
六、计算题
25．工业上用铝土矿（主要成分为氧化铝，含少量氧化铁）制取铝的过程如图所示：
请回答：
（1）试剂1为____________（填化学式），①～④转化过程中____________消耗能量最多；
（2）沉淀B的化学式为__________，该物质除了用于金属冶炼以外，还可用作
_____________；
（3）电解F，当转移6mol电子时，可制得铝_____________g；
（4）生产过程中，除物质E可以循环使用外，还可以循环使用的物质有
__________（填化学式）；
（5）②中发生反应的离子方程式为__________________。
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参考答案
1．D
【解析】由于合金的熔点低于任一组分的熔点，所以可得答案。
2．D
【解析】
试题分析：铝和铁在常温下遇浓硫酸或浓硝酸发生钝化现象，A 错。汽油中的烃的C 原子数比煤油中的少，所以汽油的熔沸点比煤油低，即挥发性比煤油强，易挥发，所以不用于保存Na ，错。钠是活泼的金属，极易和水反应，所以钠一旦投入到水中，立即和水反应生成氢氧化钠和氢气，然后生成的氢氧化钠再和盐反应，C 错。涂油层、电镀金属层、制合金等都是保护金属的措施，D 对。
3．Ｄ
【解析】铜是硬度较小的紫红色金属，有良好的延展性、导电性和导热性，可用铜做电线。钨是熔点最高的金属，做灯丝。铬是较硬的金属，铁制品表面镀铬是由于铬硬且不易被氧化。只有Ｄ不正确。
4．C
【解析】由于Al 表面形成致密的氧化膜而具有抗腐蚀性能，Mg 在CO 2中燃烧生成MgO 和C ，Mg 比Al 金属性强，更容易与H+反应放出H 2，但Mg 不与NaOH 溶液反应，只有C 项正确。
5．B
【解析】根据转化过程中，硫原子守恒：S ～H 2SO 4～2NaOH 可
知原化合物中含硫××
，所以原化合物中含铁的物质的量为×，故选。0.020.5=0.005 mol 56
=0.005 mol B 12044000532..-6．C
【解析】由于铜离子和铁离子的氧化性较亚铁离子强，所以可以向体系中加入铁粉，然后过滤。
7．BD
【解析】滤液中滴入KSCN 溶液，无明显现象，说明Fe 3+与通入的SO 2发生了氧化还原反应：2Fe 3++SO 2+2H 2O====2Fe 2+++4H +，此反应中Fe 3+被还原为Fe 2+。通入SO 2后生成白色沉-
24SO 淀，说明上述反应生成的与Ba 2+结合生成BaSO 4，离子方程式为
-24SO
+Ba 2+====BaSO 4↓，因为盐酸酸性强于H 2SO 3，HCl 能溶解BaSO 3，故不会生成BaSO 3 24SO 沉淀。
8．AC
【解析】
设所需NaOH 溶液的体积为V 。
若Al 3+过量：
Al 3++3OH -Al （OH ）3↓
3 mol 78 g
×0.5 mol·L -1 1.17 g
解得V=90 mL 。
若OH -过量：
Al 3+ + 3OH - Al （OH ）3↓
1mol 3 mol 78 g
0.02 mol 0.06 mol 1.56 g
Al （OH ）3+ OH -
+2H 2O
78 g 1 mol
（1.56-1.17）g 0.005 mol 则：
V=130mL 。
9．C
【解析】把镁粉中混有的少量铝粉除去，考虑的方法是加入一种试剂只溶解铝粉而不溶解镁粉，所以选择烧碱溶液。
10．B
【解析】根据题意，10g 氧化铜不一定全部参加反应，所以得到的8.4g 固体也不一定都是
铜的质量。我们可以利用“固体-固体”差量法解决此题。反应前后固体的质量差(10-8.4=1.6g)=参加反应的氧化铜的质量-生成的铜的质量=CuO-Cu ，即理论上每80份质量的CuO 参加反应转化为64份质量的Cu ，固体质量减少16份，据此可列比例求解。
H 2＋CuO-Cu ＋H 2O △m(固体质量减少)
80 64 18 80-64=16
x y z 10-8.4=1.6g
可以求出x=8g，y=6.4g，z=1.8g，则有8g铜参加反应，6.4g铜生成，1.8g水生成。11．B
【解析】通常情况下镁与水的反应程度很小，与冷水几乎不反应，只与热水才能发生反应，但当有铁粉存在时，可以与水发生剧烈的化学反应，这说明铁粉的存在加快了镁与水的反应速率，所以铁可能是催化剂，选择B。
12．C
【解析】由2Na+2H2O2NaOH+H2↑，2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑可知：
2Na — 2NOH — H2↑
a mol a mol a/2 mol
2Al — 2NaOH — 2NaAlO2 — 3H2↑
a mol a mol a mol 3a/2 mol
13．Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Al2O3+6H+=2A13++3H2O Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓、Al3++4OH-= AlO2-+2H2O AlO2-+CO2+2H2O=Al (OH) 3↓+HCO3-
【解析】Al2O3、SiO2、Fe2O3中，Al2O3、SiO2与NaOH溶液反应，Fe2O3不与NaOH溶液反应；除SiO2不与盐酸反应外，Al2O3、Fe2O3均与盐酸反应；加入过量盐酸，溶液A为
AlCl3、FeCl3，沉淀B为SiO2，加入过量烧碱，沉淀C为Fe（OH）3，溶液D为NaAlO2，通入过量二氧化碳，溶液E为NaHCO3，沉淀F为Al（OH）3，加热分解得到M为Al2O3，经电解可得到Al。
（1）铝土矿溶解于过量盐酸时，Al2O3、Fe2O3均与盐酸反应；反应的离子方程式为
Al2O3+6H+═2Al3++3H2O、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，故答案为：
Al2O3+6H+=2Al3++3H2O；Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；
（2）溶液A为AlCl3、FeCl3，与过量的氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢氧化铁沉淀，反应的离子方程式为Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓、Al3++4OH-= AlO2-+2H2O，故答案为：Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓、Al3++4OH-= AlO2-+2H2O；
（3）D含有NaAlO2，通入过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀，反应的离子方程式为AlO2-
+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-，故答案为：AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-。
14．SiO2Fe（OH）3、Mg（OH）22Al（OH）3A l2O3+3H2O2Al2O3（熔融）
4Al+3O2↑AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-
【解析】Al2O3、SiO2、Fe2O3、MgO中，Al2O3、SiO2与NaOH溶液反应，MgO、Fe2O3不与NaOH溶液反应；除SiO2不与盐酸反应外，Al2O3、Fe2O3、MgO均与盐酸反应；加入过量盐酸，溶液A为AlCl3、MgCl2、FeCl3，沉淀B为SiO2，加入过量烧碱，沉淀C为Fe(OH)3和Mg(OH)2，溶液D为NaAlO2，通入过量二氧化碳，溶液E为NaHCO3，沉淀F为Al(OH)3，加
热分解得到M为Al2O3，经电解可得到Al。
(1)由以上分析可知沉淀B的成分是SiO2，故答案为：SiO2；
(2)沉淀C为Fe(OH)3和Mg(OH)2，故答案为： Fe(OH)3和Mg(OH)2；
(3)沉淀F为Al(OH)3，加热分解得到M为Al2O3，方程式为2Al(OH)3Al2O3+3H2O，故答
案为：2Al(OH)3Al2O3+3H2O；
(4)Al2O3经电解可得到Al，方程式为2Al2O3 (熔融)4Al+3O2↑，故答案为：
2Al2O3 (熔融)4Al+3O2↑；
(5)溶液NaAlO2中通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀，反应的离子方程式为CO2+AlO2-+2H2O═
Al(OH)3↓+HCO3-，故答案为：CO2+AlO2-+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3-。
点睛：本题以推断题的形式，考查金属及其化合物的相关性质。对此类题型的考查通常用
结合铝及其化合物。解题的关键在于熟练掌握“铝三角”的相关反应。本题的易错点是方
程式的书写和配平。
15．过滤SiO2Fe(OH)3、Mg(OH)2AlO2-、Cl-、OH-2Al(OH)3Al2O3+3H2O
2Al2O3(熔融) 4Al + 3O2↑AlO2-+ CO2 + 2H2O = Al(OH)3↓ + HCO3-
【解析】本题考查化学工艺流程，（1）分离溶液和沉淀的实验方法是过滤；（2）铝土矿中含有Al2O3、Fe2O3、MgO、SiO2，其中Fe2O3、MgO属于碱性氧化物，Al2O3属于两性氧化物，SiO2属于酸性氧化物，不与盐酸反应的是SiO2，即沉淀B为SiO2，溶液A中含有离子是
H＋、Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、Cl－，加入过量的烧碱，发生
H＋＋OH－=H2O、Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓、Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)
↓、Al3＋＋4OH－=AlO2－＋2H2O，沉淀C的成分是Mg(OH)2和Fe(OH)3，溶液D中含有大
3
量的阴离子是Cl－、OH－、AlO2－；（3）溶液D中通入过量的CO2，发生
OH－＋CO2=HCO3－、AlO2－＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCO3－，沉淀F为Al(OH)3，受热分解，发生2Al(OH)3Al2O3＋3H2O。
点睛：解题过程中不仅注意元素及其化合物的性质，但还要注意题中所给量，如盐酸、氢
氧化钠、二氧化碳是过量，这些是学生往往忽略的。
16．4I－+2Cu2+=2CuI↓+I2溶液分层，上层溶液为紫红色否Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2OFe2O3
取少量沉淀于一支洁净试管，加入适量稀硫酸（或盐酸）使其完全溶解，再滴加少量硫氰
化钾（或硫氰化铵），若溶液呈（血）红色，说明它为Fe2O3
【解析】I、本题考查氧化还原反应定义，以及氧化还原反应方程式的书写，CuSO4中Cu的价态是＋2价，CuI中Cu显＋1价，Cu的化合价降低，必然有化合价的升高，因此I－被氧化成I2，反应式为Cu2＋＋I－→CuI↓＋I2，根据化合价的升降进行配平，
4I－+2Cu2+=2CuI↓+I2，碘单质易溶于有机溶剂，由于苯的密度小于水的密度，且不与水互溶，出现分层，上层为紫红色；II、考查从铝土矿中制取金属铝，从铝及其化合物的知识入手，（1）氧化铝是两性氧化物，氧化铁是碱性氧化物，根据反应①的操作：过滤，试剂X为碱，根据反应②得到NaHCO3，试剂X为NaOH，发生反应的离子方程式为：
Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O，反应②得到氢氧化铝和碳酸氢钠，利用碳酸的酸性强于氢氧化铝，因此通入过量CO2，发生反应是AlO2－＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCO3－，反应③是氢
氧化铝受热分解，2Al(OH)3Al2O3＋3H2O，反应④电解氧化铝，2Al2O3
4Al＋3O2↑，因此属于氧化还原反应的只有④，因此填否，反应①的反应方程式为：
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O ；（2）根据上述分析，反应①过滤后沉淀是Fe2O3，验证Fe3＋需要用KSCN溶液，溶液呈血红色溶液，说明含有Fe3＋，具体操作是：少量沉淀于一
支洁净试管，加入适量稀硫酸（或盐酸）使其完全溶解，再滴加少量硫氰化钾（或硫氰化铵），若溶液呈（血）红色，说明它为Fe2O3。
点睛：本题考查化学工艺流程，涉及氧化还原反应方程式的书写，氧化还原反应的方程式
的书写是流程图中经常书写的知识，书写时，首先找准氧化剂、还原剂、氧化产物、还原
产物，氧化还原反应中有化合价的降低，就有化合价的升高，如本题Cu2＋转变成＋1价Cu，必然存在化合价升高，即I－化合价升高，然后采用化合价升降法配平，Cu化合价由
＋2价→＋1价，化合价降低1价，I由－1价→0价，化合价升高1价，最小公倍数为1，
然后根据原子守恒配平其他即可。
17．2Al+6H+==2Al3++3H2↑SiO2 +2OH-==SiO32- +H2O 硫氰化钾NaHCO3灭火器或制糕点
【解析】由工艺流程甲可知，铝土矿与盐酸反应得固体A和滤液B，则固体A为SiO2，滤液B含有氯化铝、氯化铁、氯化镁等，滤液中加入过量的NaOH，可推知沉淀C为氢氧化铁、氢氧化镁，滤液D含有偏铝酸钠、氯化钠和NaOH，向滤液D中通入过量二氧化碳，生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠，沉淀F为氢氧化铝，滤液E中含有NaCl、NaHCO3；根据工艺流程乙可知，铝土矿中的Al2O3、SiO2能和氢氧化钠反应，可知固体X为Fe2O3、MgO，滤液Y为硅酸钠、偏铝酸钠，滤液中通入过量二氧化碳，沉淀Z为氢氧化铝、硅酸，滤液K中含有NaHCO3，则
（1）根据以上分析可知流程甲加入盐酸后生成Al3＋的离子方程式为
2Al+6H+＝2Al3++3H2↑。（2）根据以上分析可知流程乙加入烧碱后生成SiO32－的离子方程式为SiO2+2OH-＝SiO32-+H2O。（3）为了验证滤液B中含Fe3＋，可取少量滤液并加入硫氰化钾。（4）根据以上分析可知滤液E、K中溶质的主要成分是NaHCO3，该碳酸氢钠的用途有作灭火器或制糕点。
点睛：本题以氧化铝提取工艺流程为载体考查混合物分离实验方案的设计，涉及无机物推断、元素化合物性质及相互转化、除杂的方法、离子方程式等，掌握氧化铝、氢氧化铝的两性特点是解答的关键，注意转化关系图中二氧化碳均是过量的，滤液中产生的是碳酸氢钠，不是碳酸钠，为易错点。
18．过滤SiO2Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O Fe(OH)3不可以，Al(OH)3和过量的盐酸反应。
【解析】试题分析：本题以铝土矿提取铝的工艺流程为载体，考查流程的分析，方程式的书写，基本实验方法，Al2O3、Fe2O3、SiO2、Al（OH）3的性质。
（1）分离溶液与沉淀的实验方法为过滤。
（2）Al2O3是两性氧化物，SiO2是酸性氧化物，Fe2O3是碱性氧化物，图中I步骤中加入过量的盐酸，发生的反应有：Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O、Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，SiO2与盐酸不反应，固体B的成分是SiO2。
（3）Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3和H2O，化学方程式为Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。溶液A中含有AlCl3、FeCl3和过量HCl，步骤II向溶液A中加入NaOH，发生的反应有：
HCl+NaOH=NaCl+H2O、AlCl3+4NaOH=3NaCl+NaAlO2+2H2O、FeCl3+3NaOH=Fe（OH）3↓+3NaCl，沉淀C的化学式为Fe（OH）3。
（4）溶液D中含有NaAlO2、NaCl和NaOH，向溶液D中通入过量CO2发生的反应为：
CO2+NaAlO2+2H2O=Al（OH）3↓+NaHCO3、CO2+NaOH=NaHCO3，沉淀F为Al（OH）3。若将“过量CO2”改为“过量HCl”，由于Al（OH）3是两性氢氧化物，Al（OH）3会和过量盐酸反应而溶解，从而使得提取的Al的产量降低，所以不能将“过量CO2”改为“过量HCl”。
19．SiO25Al(OH)3 + OH- = [Al(OH)4]-[Al(OH)4]-+CO2==HCO3— +Al(OH)3↓
24SiO2：×100%；Al2O3：×100%；是取最后一次洗涤液少许与试管中，滴入几滴KSCN溶液，溶液不变红，说明洗涤干净(或其它合理答案【解析】I、(1)Fe2O3、Al2O3、MgO能溶于盐酸，滤渣A为SiO2；(2)在工艺流程中，加入足量氢氧化钠溶液，溶液中的H+、Fe3+、Al3+、Mg2+能与OH-反应：H++OH-=H2O、Fe3++ 3OH- = Fe(OH)3↓、Al3++ 3OH- = Al(OH)3↓、Mg2++ 2OH- = Mg(OH)2↓，然后在过量的氢氧化钠中氢氧化铝又溶解：Al(OH)3 + OH- = [Al(OH)4]-；发生的离子反应共有5个，其中发生沉淀溶解的离子反应方程式为Al(OH)3 + OH- = [Al(OH)4]-；(3)通入过量的二氧化碳时，[Al(OH)4]-转化为Al(OH)3沉淀，且生成HCO3—离子，其离子方程式为：[Al(OH)4]-+CO2==HCO3—+Al(OH)
↓；(4)根据化学方程式2Al2O34Al+3O2↑可知，电解氧化铝，每生成1molA1时，生3
成氧气=24g；
Ⅱ、(1) 滤渣A为SiO2，质量为m1，则质量分数为×100%；滤渣B是Fe(OH)
、Mg(OH)2，洗涤、干燥、灼烧后得Fe2O3、MgO，则铝土矿中Fe2O3、MgO质量之和为
3
m2，故铝土矿中的质量为m- m1- m2，则质量分数为×100%；(2)洗涤滤渣A后的洗涤液需加入到第一次过滤后的滤液中，否则测得的氧化铁和氧化镁的质量偏低，测得的铝土矿中的铝含量偏高；检测滤渣A是否洗涤干净的方法是取最后一次洗涤液少许与试管中，滴入几滴KSCN溶液，溶液不变红，说明洗涤干净。
20．【答题空1】炼铁原料、用作涂料、油漆等【答题空2】Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O【答题空3】SiO2+2OH-=SiO32-+H2O【答题空4】Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+【答题空5】65.4%【答题空6】Al2O3+3Cl2+3C2AlCl3+3CO
【解析】
【试题分析】
由题意，铝土矿的主要成分是Al2O3，杂质是Fe2O3、SiO2等，所以加入足量烧碱溶液Fe2O3
不反应，Al2O3和SiO2与烧碱溶液反应生成NaAlO2和Na2SiO3，向所得溶液中加入盐酸生
成NaCl、AlCl3和H2SiO3（或SiO2），再向所得溶液中加入过量氨水，生成
NaCl、NH4Cl、Al(OH)3，加热Al(OH)3分解生成Al2O3。
（1）因为Fe2O3不与氢氧化钠溶液反应，所以固体B为Fe2O3，Fe2O3可用做炼铁原料，Fe2O3俗称铁红，可用作涂料、油漆等。
（2）铝土矿的主要成分Al2O3和少量SiO2与烧碱反应生成NaAlO2和Na2SiO3，离子方程式为：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O、SiO2+2OH-=SiO32-+H2O ；流程第③步中Al3+与NH3?H2O生成Al(OH)3和NH4+，离子方程式为：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+。
（3）Al(OH)3受热分解生成Al2O3，转化关系为2 Al(OH)3~ Al2O3，由题意所得氢氧化铝固体
的质量与原铝土矿质量相等，所以该铝土矿中Al2O3的质量分数是：
（4）由题意，用Al2O3与C、Cl2在高温条件下反应制取AlCl3，每消耗0.5 mol 碳单质，转移
1mol电子，所以C的化合价由0→+2价，生成CO，反应化学方程式为：Al2O3+3Cl2+3C
2AlCl3+3CO
点睛：本题以框图流程的形式考查铝及其化合物的性质，题目难度中等，明确操作过程的原理，熟练对知识迁移进行运用是解题关键。
21．（1）A：Na、F：FeCl2、H：Fe(OH)3。
（2）自来水消毒或制造盐酸（合理答案均可给分）。
（3）2Fe2+＋Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl－
（4）白色沉淀→灰绿色→红褐色沉淀
（5）Cl2 + 2Na2CO3 + H2O == 2NaHCO3 + NaClO + NaCl
【解析】
22．（1）2 （2）Cu2（OH）2CO3 CuO·CuCO3 CuO
【解析】（1）由CuSO4·5H2O受热失去结晶水，或由Na2CO3·10H2O在空气中逐渐失去结
晶水，可推知Cu2（OH）2CO3·xH2O受热首先失去的是结晶水，则
Cu2（OH）2·CuCO3·xH2O Cu2（OH）2CO3+xH2O↑
222 18x
2.22 g 2.58 g－2.22 g
x=2
（2）A为Cu2（OH）2CO3，可写成Cu（OH）2·CuCO3。联想不溶性碱受热易分解，或由AgOH常温易分解，及Cu、Ag金属活泼性差别不大；及CaCO3高温才分解，可推测200℃时Cu（OH）2分解，500℃时CuCO3分解。则可用题给数据验证以上推理：
Cu（OH）2·CuCO3CuO·CuCO3+H2O↑
222 18
2.22 g 2.22 g－2.04 g
222∶2.22g=18∶（2.22 g－2.04 g）
CuO·CuCO32CuO+CO2↑
204 44
2.04 g 2.04 g－1.60 g
204∶2.04g=44∶（2.04 g－1.60 g）。
23．（1）铁屑、稀硫酸；安全瓶作用，防止烧杯中的洗液倒吸至锥形瓶中污染产物；CuSO4溶液；吸收H2S、PH3等尾气。
（2）BC，A；BC(或B)，A
（3）铁
【解析】（1）根据提示方程式，可以推知尾气中当含有H2S、PH3等，烧杯里盛放硫酸铜溶液。
（2）本题利用产生的气体所造成的压强的变化，将锥形瓶中产生的硫酸亚铁溶液挤压进入硫酸铵溶液以制备硫酸亚铁铵。考虑到亚铁离子的强还原性，故需要保证析出时处于一个还原性的保护气氛下，铁和硫酸反应放出的氢气恰可实现该目的。故开始时需要通过活塞的打开、关闭的选择让氢气进入硫酸铵溶液的试剂瓶，然后让氢气在锥形瓶中聚集增大压强以将硫酸亚铁溶液挤压进入硫酸铵溶液。
24．原来混合物中镁和铝的质量分数分别为：47％、53％，所用KOH的物质的量浓度4 mol·L-1。
【解析】(1)n(Mg)=n〔Mg(OH)2〕=5.8 g/58 g·mol-1=0.1 mol
n(Al)=n〔Al(OH)3〕=7.8 g/78 g·mol－1=0.1 mol
m(Mg)=0.1 mol×24 g·mol =2.4 g
m(Al) =0.1 mol×27 g·mol=2.7 g
w(Mg)=［2.4 g/（2.4 g+2.7 g）］×100％=47％
w(Al) =1－47％=53％
SO
(2)恰好完全反应时溶液中存在的溶质是K2SO4、KCl，由电荷守恒得：n(K+)=2n() 2
4
+n(Cl-)=0.3 mol×2+0.2 mol=0.8 mol。
则c(KOH)=0.8 mol/0.2 L=4 mol·L-1。
25．NaOH④Fe2O3颜料等54CaO和CO2CO2+AlO2-+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-
【解析】铝土矿（主要成分含氧化铝、氧化铁）加入氢氧化钠，氧化铁不和碱反应，氧化铝可与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水；过滤后得到的沉淀B为氧化铁，滤液A中含氢氧化钠和偏铝酸钠；通入二氧化碳，二氧化碳和偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸氢钠，过滤得到氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液；灼烧氢氧化铝得到氧化铝和水，电解氧化铝得到铝和氧气；碳酸氢钠溶液和氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，氢氧化钠用来碱浸；灼烧碳酸钙得到氧化钙和二氧化碳，二氧化碳和氧化钙循环使用。则
（1）铝土矿（主要成分含氧化铝、氧化铁）加入氢氧化钠，氧化铁不和碱反应，氧化铝可与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水；电解氧化铝需要破坏离子键，需要吸收大量的能量；（2）根据以上分析可知沉淀B为氧化铁，三氧化二铁为红棕色，可以做颜料；（3）电解氧化铝的方程式为：2Al2O34Al+3O2↑，设得到铝的质量为x，
2Al2O34Al+3O2↑转移电子
108g 12mol
x 6mol
解得x=54g；（4）煅烧碳酸钙得到CaO和CO2，B生成沉淀需要二氧化碳、碳酸氢钠转化为
碳酸钙需要CaO，所以CaO和CO2能循环利用；（5）偏铝酸钠溶液通入过量的二氧化碳反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠，离子方程式：CO2+AlO2-+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-。