制得。
①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下：
②以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下：
回答下列问题：
(1)写出反应1的化学方程式______________________________________________________________。 (2)滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是________，反应2的离子方程式为__________________________ __________________________________________________________________________________________。
(3)E可作为建筑材料，化合物C是________，写出由D制备冰晶石的化学方程式____________________ _____________________________________________________________。
(4)电解制铝的化学方程式是______________________________，以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是___________________________________________________________________________________。
解析：本题主要考查硅、铝及其化合物的性质等，意在考查考生的分析推理能力。(1)因为铝土矿的主要成分为二氧化硅、氧化铝，前者与NaOH反应生成硅酸钠，后者与NaOH反应生成偏铝酸钠(NaAlO2)。(2)CaO加入水溶液中先生成氢氧化钙，氢氧化钙电离出的Ca与SiO3反应生成CaSiO3；反应2为偏铝酸钠与CO2反应生成氢氧化铝。(3)浓硫酸与萤石反应生成HF气体和硫酸钙，故C为浓硫酸，D为HF，E为硫酸钙；结合制备冰晶石的反应物HF、碳酸钠和氢氧化铝及生成物Na3AlF6，由元素守恒可知该反应的生成物中还有二氧化碳和水。(4)工业上利用熔融的氧化铝，通过电解可制得单质铝，并有氧气生成；阳极生成物氧气可与石墨反应，生成碳的氧化物。
答案：(1)2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O、2NaOH＋Al2O3===2NaAlO2＋H2O (2)CaSiO3 2AlO2＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO3 (3)浓H2SO4 12HF＋3Na2CO3＋2Al(OH)3===2Na3AlF6＋3CO2＋9H2O
高温(4)2Al2O3通电，============NaAlF4Al＋3O2↑ O2、CO2(CO)
3
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2－
－
2＋
2－
3．(2012安徽理综，6分)已知室温下，Al(OH)3的Ksp或溶解度远大于Fe(OH)3。向浓度均为0.1 mol·L
－1
的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中，逐滴加入NaOH 溶液。下列示意图表示生成Al(OH)3的物质的量与加
入NaOH溶液的体积的关系，合理的是( )
解析：由题中信息可知滴入NaOH溶液，起始时生成Fe(OH)3沉淀，因此起始时不会生成Al(OH)3沉淀，A、B项错；当滴入一定体积的NaOH溶液后才能生成Al(OH)3沉淀，当Al全部沉淀后，加入过量的NaOH，Al(OH)3沉淀全部溶解，故可知C项正确，D项错误。
答案：C
4．(2012江苏，2分)下列物质的转化在给定条件下能实现的是( ) NaOHaqCO2
①Al2O3――→NaAlO―2(aq)―△ →Al(OH)3 O2/点燃H2O②S――→SO―→H2SO4 3―
NH3，CO2△③饱和NaCl(aq)――→NaHCO―→Na2CO3 3― HClaq△④Fe2O3――→FeCl―→无水FeCl3 3(aq)― 石灰乳煅烧⑤MgCl2(aq)――→Mg(OH)2――→MgO A．①③⑤ C．②④⑤
B．②③④ D．①④⑤
3＋
解析：②中硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，不是三氧化硫，故错；④中加热氯化铁溶液时，因为氯化铁水解得到的是氢氧化铁，得不到无水氯化铁，应该在氯化氢的气氛中加热蒸干才可以得到无水氯化铁，故错。
答案：A
5．(2011山东理综，4分)Al、Fe、Cu都是重要的金属元素．下列说法正确的是( ) A．三者对应的氧化物均为碱性氧化物 B．三者的单质放置在空气中均只生成氧化物
C．制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法 D．电解AlCl3、FeCl3、 CuCl2的混合溶液时阴极上依次析出Cu、Fe、Al
解析：本题考查元素化合物和电解原理，意在考查考生对常见金属及其化合物性质和制备的掌握情况．Al对应的氧化物为两性氧化物，A项错误；Cu放置在空气中可生成Cu2(OH)2CO3，B项错误；电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液，由于放电能力：Cu＞Fe＞H＞Fe＞Al，在阴极上依次析出Cu、H2，D项错误．
答案：C
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3＋
＋
2＋
3＋
6．(2011重庆理综，6分)下列叙述正确的是( ) A．Fe分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同 B．K、Zn分别与不足量的稀硫酸反应所得溶液均呈中性 C．Li、Na、K的原子半径和密度随原子序数的增加而增大 D．C、P、S、Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强
解析：本题考查元素化合物的性质、元素周期律的应用等知识．A选项铁与氯气反应时生成FeCl3，与盐酸反应时生成FeCl2；B选项金属钾较活泼能与水反应，生成氢氧化钾而使溶液呈碱性；C选项碱金属元素中，随着原子序数的递增，其对应单质的密度总体趋势是依次增大的，但是钾反常，密度比钠小；根据元素周期律可知，酸性：碳酸<磷酸<硫酸<高氯酸，D选项正确．
答案：D
7．(2009广东理基，2分)下列有关金属及其合金的说法不正确的是( ) ．
A．目前我国流通的硬币是由合金材料制造的 B．生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加 C．镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，可用于制作照明弹 D．日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用 答案：B
8．(2009北京理综，6分)下列叙述正确的是( )
A．将CO2通入BaCl2溶液中至饱和，无沉淀产生；再通入SO2，产生沉淀 B．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解；再加入Cu(NO3)2固体，铜粉仍不溶解 C．向AlCl3溶液中滴加氨水，产生白色沉淀；再加入过量NaHSO4溶液，沉淀消失 D．纯锌与稀硫酸反应产生氢气的速率较慢；再加入少量CuSO4固体，速率不改变
解析：A项，BaCO3、BaSO3都与H反应，不可能存在于强酸性环境中；B项，加Cu(NO3)2固体后会发生：3Cu＋8H＋2NO3===3Cu＋2NO↑＋4H2O的离子反应，铜粉会溶解；C项，发生的反应依次为：Al＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4，Al(OH)3＋3H===Al＋3H2O；D项，Zn＋Cu===Zn＋Cu，生成的少量Cu附着在Zn粒上，形成Cu－Zn原电池，会加速产生H2的速率．
答案：C
9．(2009上海，3分)镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积(V)与时间(t)关系如右图．反应中镁和铝的( )
A．物质的量之比为3∶2 B．质量之比为3∶2 C．摩尔质量之比为2∶3 D．反应速率之比为2∶3
解析：由关系式：Mg～H2,2Al～3H2，可知产生等量H2时，消耗Mg、Al物质的量之比为3∶2，故A项正确．二者质量之比为4∶3，摩尔质量之比为8∶9，反应速率之比为3∶2.
答案：A
考点三 其他金属及其化合物的工业应用与实验探究
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1．(2013新课标全国Ⅱ理综，14分)氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌(含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等杂质)的流程如下：
提示：在本实验条件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化；高锰酸钾的还原产物是MnO2。 回答下列问题：
(1)反应②中除掉的杂质离子是________，发生反应的离子方程式为_________________；在加高锰酸钾溶液前，若pH较低，对除杂的影响是____________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________。
(2)反应③的反应类型为__________________，过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有_____________。
(3)反应④形成的沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是__________________ _____________________________________________。
(4)反应④中产物的成分可能是ZnCO3·xZn(OH)2。取干燥后的滤饼11.2 g，煅烧后可得到产品8.1 g，则x等于__________________________。
解析：本题考查氧化锌的工业制备流程，意在考查考生对元素化合物性质及其转化关系的理解和应用能力以及对新信息的处理能力。第①步酸浸，得到Zn、Fe、Mn、Ni；第②步氧化，MnO4将Fe氧化为Fe而易于形成Fe(OH)3沉淀，同时MnO4与Mn发生归中反应生成沉淀；第③步加Zn，Zn与滤液中的Ni
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、H发生置换反应，Ni经过滤而除去；第④步加碳酸钠沉淀Zn；第⑤步煅烧ZnCO3。(4)11.2 g
ZnCO3·xZn(OH)2煅烧后得到8.1 g ZnO，可求得x＝1。
答案：(1)Fe和Mn MnO4＋3Fe＋7H2O===3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H、2MnO4＋3Mn＋2H2O===5MnO2↓＋4H 铁离子和锰离子不能生成沉淀，从而无法除去铁和锰杂质 (2)置换反应 镍 (3)取少量水洗液于试管中，滴入1～2滴稀硝酸，再滴入硝酸钡溶液，若无白色沉淀生成，则说明沉淀已经洗涤干净 (4)1
2．(2013广东理综，15分)银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下：
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2＋
(注：Al(OH)3和Cu(OH)2 开始分解的温度分别为450 ℃和80 ℃)
(1)电解精炼银时，阴极反应式为_______________________________________________________； 滤渣A与稀HNO3反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学反应方程式为_________________________________________________________________________________________。
(2)固体混合物B的组成为________；在生成固体B的过程中，需控制NaOH的加入量，若NaOH过量，
则因过量引起的反应的离子方程式为________________。
高温
(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式：____CuO＋____Al2O3===== ____CuAlO2＋____↑。
(4)若银铜合金中铜的质量分数为63.5%，理论上5.0 kg废料中的铜可完全转化为________mol CuAlO2，至少需要1.0 mol·L的Al2(SO4)3溶液________L。
(5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾，其基本操作是________、过滤、洗涤和干燥。
解析：本题考查Ag的回收和CuAlO2的制备等，意在考查考生对化工流程的综合分析与推理能力。(1)电解精炼银时，阴极反应式为Ag＋e===Ag；气体变色是因为发生反应：2NO＋O2===2NO2。(2)结合工艺流程及Al(OH)3和Cu(OH)2的分解温度知固体混合物B含有CuO、Al(OH)3。若NaOH过量，则Al(OH)3会转化为NaAlO2。(3)该反应为氧化还原反应，根据得失电子守恒、原子守恒确定缺项物质并配平方程式。(4)生成5.0×1 000×63.5%CuAlO2的物质的量为＝50(mol)，至少需要Al2(SO4)3的物质的量为25 mol，即至少需要
63.51.0 mol·L的Al2(SO4)3溶液25 L。(5)由CuSO4溶液制备胆矾需要的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥。
答案：(1)Ag＋e===Ag 2NO＋O2===2NO2 (2)CuO、Al(OH)3 Al(OH)3＋OH===AlO2＋2H2O (3)4 2 4 O2 (4)50 25 (5)蒸发浓缩、冷却结晶
3．(12分)氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量FeCO3 )为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：
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(1)MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为___________________________________________________。 (2)加入H2O2氧化时，发生反应的化学方程式为_____________________________________________。 (3)滤渣2的成分是________(填化学式)。 (4)煅烧过程存在以下反应： 800 ℃
2MgSO4＋C===== 2MgO＋2SO2↑＋CO2↑ 800 ℃MgSO4＋C=====MgO＋SO2↑＋CO↑ 800 ℃MgSO4＋3C===== MgO＋S↑＋3CO↑
利用如图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。