2025届高三一化学轮复习 镁铝及其化合物（二）课时作业

2025届高三一化学轮复习镁铝及其化合物（二） 课时作业 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．铝是生活中重要的金属材料，下列说法正确的是 A．与混合固体可用于疏通管道 B．常温下不能与发生反应 C．铝合金的硬度一定比纯铝小 D．可通过电解熔融制备金属铝 2．根据如图的转化关系判断，下列说法正确的是(反应条件已略去)    A．生成等质量H2时，①和②反应消耗n(HCl)=n(NaOH) B．反应③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3 C．反应③和④消耗等量的Al时，生成的n(Cu)∶n(Fe)=3∶2 D．等浓度等体积的稀HCl和NaOH溶液与足量Al反应，①②生成H2的分子数之比为3∶1 3.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是(　　) A．铝的金属活泼性强，可用于制作铝金属制品 B．氧化铝熔点高，可用作电解冶炼铝的原料 C．氢氧化铝受热分解，可用于中和过多的胃酸 D．明矾溶于水并水解形成胶体，可用于净水 4．某一固体物质可能由NaOH、、中的几种组成，取一定量该固体物质溶于水，有沉淀产生，在所得悬浊液中逐滴加入5的盐酸，如图表示沉淀的物质的量随加入盐酸的体积的变化情况，则图中a等于 A．70 B．100 C．120 D．130 5．对某溶液中部分离子的定性检测流程如下。相关分析正确的是 A．步骤①所加试剂可以是浓KOH溶液 B．可以用湿润的蓝色石蕊试纸检验生成的无色气体 C．步骤②发生的反应为 D．遇铁氰化钾会生成蓝色溶液 6．铝、铍(Be)及其化合物具有相似的化学性质。已知反应：BeCl2＋Na2BeO2＋2H2O===2NaCl＋2Be(OH)2↓能完全进行，则下列推断正确的是(　　) A．Be(OH)2既能溶于盐酸，又能溶于NaOH溶液 B．BeCl2水溶液的导电性强，故BeCl2是离子化合物 C．Na2BeO2溶液的 pH＞7，将其蒸干并灼烧后得到的残留物为BeO D．BeCl2溶液的 pH＞7，将其蒸干并灼烧后得到的残留物可能是BeCl2 7．废旧铅蓄电池的铅膏主要含有、和Pb．从铅膏中回收流程如下。 【已知：性质类似】 下列说法错误的是 A．“脱硫”是把转化为将硫除去 B．“酸浸”发生的反应有 C．“酸浸”中会分解，应适当过量 D．“沉铅”时为保证铅的完全沉淀，应该加入过量氢氧化钠 8．世界上95%的铝业公司均使用拜耳法(原料为铝土矿，主要成分为，含少量、等)生产，其工艺流程如下： 已知：过饱和溶液是指一定温度、压强下，当溶液中溶质的浓度已超过该温度、压强下溶质的溶解度，而溶质仍未析出的溶液。 下列说法错误的是 A．物质X为 B．可用过量代替氢氧化铝晶种 C．“缓慢加热”可促使转化为水合铝硅酸钠 D．该流程中可循环利用的物质主要有氢氧化铝晶种 9．某研究小组用铝土矿为原料制备絮凝剂聚合氯化铝{，}按如图流程开展实验。 已知：①铝土矿主要成分为，含少量和。用溶液溶解铝土矿过程中转变为难溶性的硅酸盐。 ②的絮凝效果可用盐基度衡量，盐基度。当盐基度为0.60~0.85时，絮凝效果较好。 下列说法正确的是 A．步骤I所得滤液中主要溶质的化学式是、和 B．步骤Ⅱ，可以用代替 C．步骤Ⅲ，为减少吸附的杂质，洗涤时需对漏斗中的沉淀充分搅拌 D．步骤V采用蒸汽浴加热。若用酒精灯直接加热受热不均匀，会导致产品盐基度不均匀 10．铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下： 下列说法正确的是 A．陶瓷耐高温，可作吸收塔内衬材料 B．工业采用电解冰晶石制备金属铝 C．合成槽中产物主要有和 D．采用溶液喷淋法可提高烟气吸收效率 11．常温下，向10.0mL浓度均为0.1mol/L的AlCl3和FeCl3混合溶液中加入NaOH固体，溶液中金属元素有不同的存在形式，它们的物质的量浓度与NaOH物质的量关系如图所示，测得a、b两点溶液的pH分别为3.0，4.3。 已知：①Ksp[Al(OH)3]>Ksp[Fe(OH)3]； ②，298K时，K=1.1×1033。 下列叙述错误的是 A．c点溶液pH约为12.7 B．曲线Ⅱ代表Al3+ C．在Al(OH)3和Fe(OH)3共沉淀的体系中 D．的平衡常数K1为1.1×10-1.1 12．“价类”二维图体现了元素的分类观、转化观，下图是及其部分化合物的“价类”二维图。下列说法错误的是 A．反应③④⑤⑥⑦均属于复分解反应 B．反应①⑥所加试剂可能相同 C．物质的类别处“”代表偏铝酸盐 D．反应④⑤均可以通过加入盐酸实现转化 13．铝土矿是生产金属铝的最佳原料，其用量占世界铝土矿总产量的90%以上。以铝土矿（主要成分为，含和等杂质）为原料制备有机合成中的重要还原剂铝氢化钠（）的一种工业流程如图（已知二氧化硅在“碱溶”时生成硅酸钠沉淀）： 下列说法中错误的是 A．为了提高“碱溶”效率，在“碱溶”前对铝土矿进行粉碎 B．“反应Ⅰ”的部分化学原理与泡沫灭火器的原理相同 C．“电解Ⅱ”中阳极的电极反应式为： D．“反应Ⅲ”的化学方程式为 14．明矾是一种常用的净水剂，以废易拉罐(主要成分为铝和少量不溶于碱性溶液的物质)为原料制取明矾的实验流程如图所示。 下列说法错误的是 A．“碱溶”步骤中有H2产生 B．“沉铝”步骤所得滤液呈酸性 C．用浓硫酸配制9mol/L H2SO4溶液，将浓硫酸缓慢加入到水中，并用玻璃棒搅拌 D．“一系列操作”中还需要加入K2SO4 15．镓()与铝同主族，曾被称为“类铝”，其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。工业制备镓的流程如图所示。下列推断不合理的是 A．向溶液中逐滴加入足量稀氨水，先生成沉淀，后沉淀溶解 B．向和溶液中通入适量二氧化碳后得到氢氧化铝沉淀，可知酸性： C．金属镓可以与溶液反应生成和 D．步骤二中不能通入过量的的理由是 二、非选择题 16．铝热反应的化学方程式为2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe。某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。查阅《化学手册》知，Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔点、沸点数据如下： 物质 Al Al2O3 Fe Fe2O3 熔点/℃ 660 2054 1535 1462 沸点/℃ 2467 2980 2750 — (1)该同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。这种推测有一定的道理，理由是 。 (2)设计一个简单的实验方案，证明上述所得的熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是 ，当观察到 的现象时，说明熔融物中含有金属铝。 (3)实验室溶解该熔融物，最好选用下列试剂中的_______(填序号)。 A．浓硫酸 B．稀硫酸 C．稀硝酸 D．氢氧化钠溶液 17．用教材中的实验装置进行铝热反应实验时，存在纸漏斗易燃烧、火星四射等问题，某校化学兴趣小组同学为了解决这些问题将实验装置做了如图改进(如图A所示)。取磁性氧化铁在图A装置中进行铝热反应，冷却后得到“铁块”混合物。    (1)该铝热反应的化学方程式为 。 (2)取反应后的“铁块”研碎取样称量，加入如图B所示装置，滴入足量NaOH溶液充分反应，测量生成气体的体积以求得样品中残留铝的质量分数。试回答下列问题： ①量气管在读数前必须进行的步骤是 、 。 ②取1g样品进行上述实验，共收集到44.8mL(标准状况下)气体，则“铁块”中铝的质量分数为 。 ③图B装置中分液漏斗上端和试管用橡胶管连通，除了可以平衡压强让液体顺利滴入试管之外，还可以起到降低实验误差的作用。如果装置没有橡胶管，则测得的“铁块”中铝的质量分数将会 (填“偏大”或“偏小”)。 18．草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料。一种利用含钴废料(主要成分为，含少量、碳及有机物)制取的工艺流程如图所示： 已知：酸性条件下氧化能力：。 (1)“焙烧”的目的是 ，提高焙烧速率的措施有 。 (2)“碱浸”过程中发生反应的离子方程式是 。 (3)基态原子的价电子排布式是 ；“钴浸出”过程中，不能用盐酸代替硫酸，原因是 。 (4)“净化除杂1”过程中，先在加入的作用是 ；再升温至，加入溶液，调至4.5沉铁，该反应的离子方程式为 。 (5)“净化除杂2”过程中，加入以除去原溶液中的(浓度为)和，若控制溶液中，则的去除率准确值为 。[已知某温度下，] 19．利用废镍催化剂(主要含金属及其氧化物)合成硫酸镍晶体的一种工艺流程如下： 常温下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的如表所示： 金属离子 开始沉淀时的 7.2 3.7 2.2 7.5 沉淀完全时的 8.7 4.7 3.2 9.0 回答下列问题： (1)“碱浸”时发生的主要反应的离子方程式为 。 (2)“滤液②”中含有的金属离子是 。 (3)若“转化”后的溶液中浓度为，则“调”应控制的范围是 。 (4)资料显示，硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如下关系。 温度 低于30.8℃ 30.8~53.8℃ 53.8~280℃ 高于280℃ 晶体形态 多种结晶水合物 由溶液获得稳定的晶体的操作依次是蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥。 (5)①三种元素二价离子的硫酸盐晶体的晶胞类型相同，其熔点由高到低的顺序为 ； ②中阴离子的空间构型为 ； ③丁二酮肟常用于检验。在稀氨水中，丁二酮肟与反应生成鲜红色沉淀，其结构如图所示： 该配合物中的配位数为 ；丁二酮肟分子中所含的第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序为 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．A 【详解】A．与反应生成氢气，，可用于疏通管道，A正确； B．Al常温下可与O2反应生成氧化铝，化学方程式为，B错误； C．铝合金的硬度比纯铝大，C错误； D．铝是活泼性较强的金属，工业上用电解熔融制备金属铝，D错误； 故选A。 2．C 【详解】A．根据反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，生成等质量H2时，①和②反应消耗n (HCl)＝3n (NaOH)，选项A错误； B．反应③为2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3，其中氧化剂CuSO4与还原剂Al的物质的量之比为3︰2，选项B错误； C．反应③：2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3，反应④：，消耗等量的Al时，生成的n (Cu)︰n (Fe)＝3︰2，选项C正确； D．根据方程式2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，可知等量的HCl与NaOH反应生成H2的分子数比为1∶3，选项D错误； 故选：C。 3.　D 解析　铝的金属活泼性强与可用于制作铝金属制品无对应关系，A项错误；氧化铝熔点高，可用作耐高温材料；铝是活泼金属，用电解法冶炼，选择氧化铝作原料，是因为氧化铝是离子化合物，B项错误；氢氧化铝具有弱碱性，可以中和过多的胃酸，C项错误；明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，Al3＋发生水解生成Al(OH)3胶体，可以吸附水中悬浮的颗粒物，从而起到净水的作用，D项正确。 4．D 【分析】向所得浊液中，逐滴加入5mol/L盐酸，由加入盐酸的体积和生成沉淀的质量关系图分析： ①0~10mL，随盐酸体积的增加，生成沉淀的质量不变，说明NaOH、AlCl3、MgCl2组成的混合物，溶于足量水发生反应是：MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl；AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O，NaOH有剩余，沉淀是Mg(OH)2，n[Mg(OH)2]=0.1mol，溶液是NaCl、NaAlO2和NaOH的混合液，该阶段加入盐酸发生的反应是：NaOH+HCl=NaCl+H2O； ②10mL处，加入10mL盐酸刚好中和未反应的NaOH，溶液中溶质为NaCl、NaAlO2； ③10mL~30mL，随盐酸体积的增加，生成沉淀的质量增加，该阶段发生反应是：NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl； ④30mL处，NaAlO2与盐酸恰好反应，需盐酸体积为：30mL-10mL=20mL，沉淀质量达到最大，溶液为NaCl溶液；溶液中Cl-来源于原混合物中的AlCl3、MgCl2和加入的30mLHCl，溶液中Na+来源于原混合物中的NaOH，根据反应NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl，n(NaAlO2)=0.02L×5mol/L=0.1mol； ⑤30mL～a点，随盐酸的体积增加，沉淀的质量减少，发生反应：Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O、Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O； ⑥a点，Mg(OH)2和Al(OH)3完全反应，溶液为MgCl2、AlCl3和NaCl混合液；据此回答。 【详解】由Al原子守恒得原混合物中n(AlCl3)=n(NaAlO2)=0.1mol，由Mg原子守恒得原混合物中n(MgCl2)=n[Mg(OH)2]=0.1mol，所以30mL～a点消耗的氢氧化钠为氢氧化铝与氢氧化镁消耗之和，为，体积为，加上之前的30mL，一共130mL，所以a=130mL； 故选D。 5．A 【分析】步骤①中，加入浓的碱溶液会产生无色的气体，加入过量的强碱会产生红褐色沉淀，加入过量的强碱会生成，X为含有的溶液，步骤②中加入发生的反应为，生成白色沉淀。 【详解】A．根据以上分析，步骤①中所加试剂可以是浓KOH溶液，A正确； B．无色的气体，可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，所以应该用湿润的蓝色石蕊试纸检验，B错误； C．步骤②中加入发生的反应为，生成白色沉淀，C错误； D．遇铁氰化钾会生成蓝色沉淀，D错误； 故选A。 6.　A 解析　Be(OH)2和Al(OH)3性质相似，BeCl2和AlCl3均是共价化合物；Na2BeO2溶液的pH>7，将其蒸干并灼烧得到的残留物为Na2BeO2；BeCl2是强酸弱碱盐，其溶液的pH＜7，蒸干并灼烧得到的残留物是BeO。 7．D 【分析】从主要含PbSO4、PbO2废旧铅蓄电池的铅膏中回收铅资源，通过如图流程可知“脱硫”时利用了沉淀转化原理，将PbSO4转化为PbCO3，便于后面的酸浸，在“酸浸”时H2O2将PbO2还原，最终铅元素全部转化为可溶性的Pb(Ac)2，“沉铅”时将Pb(Ac)2转化为Pb(OH)2，最后Pb(OH)2加热得到PbO。 【详解】A．在“脱硫”工艺中，PbSO4与 Na2CO3溶液反应生成更难溶的PbCO3，同时生成Na2SO4留在滤液中将硫除去，A正确； B．“酸浸”中PbO2通过和H2O2、HAc反应转化为Pb(Ac)2，同时“脱硫”工艺中生成的PbCO3与醋酸反应也生成Pb(Ac)2，故发生的反应有PbCO3+2HAc=Pb(Ac)2+CO2↑+H2O，B正确； C．H2O2本身易分解，故“酸浸”中H2O2会分解，为保证PbO2反应彻底，H2O2应适当过量，C正确； D．“沉铅”时生成Pb(OH)2，由于Pb(OH)2性质类似Al(OH)3，若氢氧化钠过量，会导致溶解，反而不利于“沉铅”，故D错误； 故答案选D。 8．D 【分析】铝土矿粉碎加氢氧化钠，氧化铝和氢氧化钠反应转化为四羟基合铝酸钠溶液，滤渣为铝硅酸钠和不反应的氧化铁，滤液浓缩加入氢氧化铝晶种沉淀得到氢氧化铝，煅烧氢氧化铝得氧化铝； 【详解】A．氧化铁和氢氧化钠不反应，物质X为，A正确； B．过量能和四羟基合铝酸钠生成氢氧化铝沉淀，可代替氢氧化铝晶种，B正确； C．“缓慢加热”利于和氢氧化钠、氧化铝反应转化为水合铝硅酸钠，C正确；   D．该流程中得到滤液中含有氢氧化铝，则可循环利用的物质主要为含氢氧化铝的滤液，D错误； 故选D。 9．D 【分析】铝土矿主要成分为，含少量和，向铝土矿中加氢氧化钠溶液，得到难溶性铝硅酸盐、偏铝酸钠，氧化铁不与氢氧化钠溶液反应，过滤，滤液中主要含偏铝酸钠，向偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳，过滤，得到氢氧化铝沉淀，分为两份，一份加入盐酸得到氯化铝，将两份混合得到聚合氯化铝溶液，加热得到聚合氯化铝固体。 【详解】A．用溶液溶解铝土矿过程中转变为难溶性的硅酸盐，步骤Ⅰ所得滤液中主要溶质的化学式是和，A错误； B．步骤Ⅱ中向偏铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳目的是将偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀，若用代替，由于HCl酸性较强，HCl过量会导致氢氧化铝沉淀溶解，不可以用代替，B错误； C．步骤Ⅲ，洗涤时不能对漏斗中的沉淀进行搅拌，C错误； D．步骤V中酒精灯直接加热受热不均匀，会导致产品盐基度不均匀，而用蒸汽浴加热，受热均匀，得到的产品盐基度均匀，D正确； 故选D。 10．D 【分析】烟气(含HF)通入吸收塔，加入过量的碳酸钠，发生反应，向合成槽中通入NaAlO2，发生反应，过滤得到和含有的滤液。 【详解】A．陶瓷的成分中含有SiO2，SiO2能与烟气中的HF发生反应，因此不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料，故A错误； B．工业采用电解氧化铝制备金属铝，用冰晶石是可以降低氧化铝的熔点，故B错误； C．由上述分析可知，合成槽内发生反应，产物是和，故C错误； D．采用溶液喷淋法可增大反应物的接触面积，提高吸收塔内烟气吸收效率，故D正确； 故答案选D。 11．A 【分析】由题意可知，氢氧化铝的溶度积大于氢氧化铁，a、b两点溶液的pH分别为3.0，4.3说明曲线I代表铁离子、曲线Ⅱ代表铝离子，则由图可知，氢氧化铁的溶度积Ksp[Fe(OH)3]=10-5×(10-11mol/L)3=10-38、氢氧化铝溶度积Ksp[Al(OH)3]=10-5×(10-9.7mol/L)3=10-34.1。 【详解】A．由图可知，c点溶液中铝元素的物质的量为0.1mol，说明溶液中铝元素的存在形式为四羟基合铝离子，根据，，此时溶液中的Al3+离子浓度可以看成1.0×10 -5，，pH约为6.25，A错误； B．根据分析可知，曲线Ⅱ代表Al3+，B正确； C．在氢氧化铝和氢氧化铁共沉淀的体系中，C正确； D．由方程式可知，平衡常数，D正确； 答案选A。 12．B 【分析】根据“价类二维图”可知a为Al，b为Al2O3，c为铝盐，e为，c与d，d与e可以相互转化，则d为偏铝酸盐。 【详解】A．反应③是铝盐转化为偏铝酸盐，其离子方程式为，反应④是偏铝酸盐转化为铝盐，离子方程式为,反应⑥是铝盐转化为碱，离子方程式为，反应⑦是碱转化为偏铝酸盐，离子方程式为,上述反应均为复分解反应，故A正确； B．反应①是铝转化为铝盐，加酸可以实现转化，反应⑥是铝盐转化为氢氧化铝，加入碱实现转化，两反应所加试剂不可能相同，故B错误； C．根据价类二维图可知，d为偏铝酸盐，故C正确； D．反应④是偏铝酸盐转化为铝盐，离子方程式为,反应⑤是偏铝酸盐转化为碱，离子方程式为均可以通过加酸实现转化，故D正确； 答案选B。 【点睛】铝及其化合物之间的相互转化 13．B 【分析】铝土矿主要成分为，含和等杂质。铝土矿加氢氧化钠溶解、生成四羟基合铝酸钠和硅酸钠沉淀，过滤出、Na2SiO3，滤液中加碳酸氢钠生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠，电解碳酸钠溶液，阴极生成氢气和氢氧化钠，阴极生成氧气和碳酸氢钠，氢氧化钠、碳酸氢钠循环到“碱溶”、“反应Ⅰ”利用，氢氧化铝灼烧生成氧化铝，电解氧化铝生成金属铝，铝和氯气反应生成氯化铝，氯化铝和NaH反应生成和氯化钠。 【详解】A．在“碱溶”前对铝土矿进行粉碎，可以增大接触面积，提高“碱溶”效率，故A正确； B．“反应Ⅰ”是 ,与泡沫灭火器的原理不相同，故B错误； C．“电解Ⅱ”是电解碳酸钠溶液，阳极的电极反应式为，故C正确； D．“反应Ⅲ”是氯化铝和NaH反应生成和氯化钠，化学方程式为，故D正确； 选B。 14．B 【分析】易拉罐的主要成分为Al，含有少量的不溶于碱的杂质，可选择浓NaOH溶解，得到偏铝酸钠溶液，并通过过滤除去不溶于碱的杂质，滤液中加入NH4HCO3溶液后，促进[Al(OH)4]-水解生成Al(OH)3沉淀，过滤后将沉淀溶解在稀硫酸中，得到硫酸铝溶液，添加K2SO4溶液后蒸发浓缩并冷却结晶得到晶体明矾，据此分析回答问题。 【详解】A．碱溶过程中发生的是NaOH和Al的反应，即：2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑，A正确； B．由分析可知，“沉铝”步骤有、和生成，所得滤液呈碱性，B错误； C．浓硫酸稀释时需要酸入水，并用玻璃棒不断搅拌，故用浓硫酸配制9mol/L H2SO4溶液，需要将浓硫酸缓慢加入水中，并用玻璃棒不断搅拌，C正确； D．由分析可知，“一系列操作”中还需要加入的试剂是K2SO4，D正确； 故选B。 15．A 【分析】镓(Ga)与铝同主族，曾被称为“类铝”，其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。工业制备镓的流程如图，分析可知氧化铝和氧化镓都可以与氢氧化钠溶液反应生成盐，并且二氧化碳可以制取氢氧化铝，却无法与偏镓酸钠反应，可实现铝和镓的分离。 【详解】A．镓()与铝同主族，曾被称为“类铝”，则其氢氧化物不会溶与弱碱氨水，向GaCl3溶液中逐滴加入足量氨水，有Ga(OH)3沉淀生成，沉淀不溶解，A错误； B．适量二氧化碳可以制取氢氧化铝，却无法与Na[Ga(OH)4]反应，说明酸性氢氧化铝比氢氧化镓弱，，B正确； C．铝能与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，所以金属镓也可以与NaOH溶液反应生成和氢气，C正确； D．碳酸溶液为酸性，所以步骤二中不能通入过量的是因为会发生反应生成Ga(OH)3沉淀， ，D正确； 故选A。 16．(1)该反应温度下铝已熔化，未反应的铝可与生成的铁熔合在一起，形成合金 (2) NaOH溶液 有气泡生成 (3)B 【详解】（1）铝热反应放出大量的热，根据表中数据可看出，金属铝熔点比金属铁低，当生成的铁熔化时，金属铝也已经熔化并与液态铁形成合金，则铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金，理由是：该反应温度下铝已熔化，未反应的铝可与生成的铁熔合在一起，形成合金； （2）铝与NaOH溶液反应产生H2，则证明上述所得的熔融物中含有金属铝。实验所用试剂是NaOH溶液，当观察到有气泡生成的现象时，说明熔融物中含有金属铝； （3）浓硫酸使铁、铝钝化，稀硝酸会产生NO，污染环境，NaOH溶液不能溶解铁，所以实验室溶解该熔融物，最好选用稀硫酸，故选B。 17．(1)8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe (2) 冷却至室温 调节量气管使左右液面相平 3.6% 偏大 【详解】（1）Al还原Fe3O4生成Fe和Al2O3，该铝热反应的化学方程式为8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe。故答案为：8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe； （2）①因为气体的体积受温度和压强影响，量气管在读数前必须进行的步骤是冷却至室温、调节量气管使左右液面相平。故答案为：冷却至室温；调节量气管使左右液面相平； ②根据Al与NaOH溶液反应的化学方程式：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑可知，m(Al)=n(Al)×27g·mol-1= n(H2)×27g·mol-1=××27g·mol-1=0.036g，则“铁块”中铝的质量分数为 ×100%=3.6%。故答案为：3.6%； ③如果装置没有橡胶管，随着分液漏斗中液体流下，试管中压强增大，会导致排入量气管中的液体增多，造成气体读数偏大，即“铁块”中铝的质量分数偏大。故答案为：偏大。 18．(1) 除去碳和有机物 含钴废料粉碎、含钴废料与空气逆流混合、鼓入富氧空气 (2) (3) 3d74s2 能把盐酸氧化为氯气 (4) 把Fe2+氧化为Fe3+ (5)99% 【分析】含钴废料主要成分为，含少量、碳及有机物，550℃焙烧除去碳和有机物，“碱浸”时，Al2O3和氢氧化钠反应生成 除Al2O3；“钴浸出”时，被Na2SO3还原为Co2+，Fe2O3被Na2SO3还原为Fe2+，浸出液中含有硫酸钴、硫酸亚铁、硫酸钙、硫酸镁；“净化除杂1”过程中，先在加入把Fe2+氧化为Fe3+；再升温至，加入溶液调至4.5生成氢氧化铁沉铁，“净化除杂2”过程中，加过量NaF溶液生成CaF2、MgF2沉淀除钙、镁，滤液中加草酸铵生成草酸钴沉淀。 【详解】（1）含钴废料主要成分为，含少量、碳及有机物，550℃焙烧除去碳和有机物；根据影响反应速率的因素，提高焙烧速率的措施有含钴废料粉碎、含钴废料与空气逆流混合、鼓入富氧空气等。 （2）“碱浸”时，Al2O3和氢氧化钠反应生成，发生反应的离子方程式是； （3）Co是27号元素，基态原子的价电子排布式是3d74s2；酸性条件下氧化能力：，能把盐酸氧化为氯气，所以“钴浸出”过程中，不能用盐酸代替硫酸。 （4）“净化除杂1”过程中，先在加入的作用是把Fe2+氧化为Fe3+；再升温至，加入溶液，调至4.5生成氢氧化铁沉淀，该反应的离子方程式为。 （5）“净化除杂2”过程中，加入以除去原溶液中的(浓度为)和，若控制溶液中，则c()=,则的去除率准确值为。 19．(1)2Al+2OH-+2H2O=Al+3H2 (2)Ni2+、Fe2+、Fe3+ (3)3.2≤pH＜6.7 (4)冷却到30.8到53.8结晶 (5) NiSO4>CoSO4>FeSO4 正四面体 4 N>O>C 【分析】本流程根据物质的相关物理性质、化学性质，设计一系列的分离提纯过程，除去杂质，获得所需工业产品；通过碱洗除去Al元素，再通过酸洗除去不溶性杂质，Ni、Al、Fe及其氧化物和硫酸反应转化为Ni2+、Fe2+、Fe3+。利用H2O2氧化性将Fe元素存在形式均调整成Fe3+，利用Fe3+易水解，Fe3+、Ni2+水解pH环境不一致的特点，通过调节溶液pH完成Fe元素的除去；再利用经典的蒸发结晶操作获得结晶水合物产品。 【详解】（1）“碱浸”时Al和NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式为：2Al+2OH-+2H2O=Al+3H2。 （2）由分析可知，“滤液②”中含有的金属离子是Ni2+、Fe2+、Fe3+。 （3）由上述表格可知，Ni2+完全沉淀时的pH=8.7，此时 c(Ni2+)=1.0×10-5mol·L-1，c(H+)=1.0×10-8.7mol·L-1，则c(OH-)=10-5.3 mol/L，则Ni(OH)2的 Ksp=c(Ni2+)⋅c2(OH-)=10-5×(10-5.3)2 =1.0×10-15.6，如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为0.1mol·L-1，此时，则 c(H+)==10-6.7mol/L，即pH=6.7；为避免镍离子沉淀，溶液的pH应小于6.7，Fe3+完全沉淀的pH 为3.2，因此“调节pH”应控制的pH范围是3.2≤pH＜6.7。 （4）由溶液获得稳定的晶体的操作依次是蒸发浓缩、冷却到30.8到53.8结晶、过滤、洗涤、干燥。 （5）①Fe、Co、Ni三种元素二价离子的半径依次减小，硫酸盐晶体中品格能依次增大，所以其熔点出高到低的顺序为NiSO4>CoSO4>FeSO4； ②NiSO4的阴离子为SO中心原子价层电子对数为=4，且没有孤电子对，空间构型为正四面体； ③由图可知，Ni2+与4个N形成配位键，Ni2+的配位数为4；同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，但氮原子的2p轨道为半充满稳定结构，第一电离能大于相邻元素，则C、N、O三种元素第一电离能从大到小为：N>O>C。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$