专题10 金属的冶炼方法（五大题型）-【举一反三】2024-2025学年高一化学同步讲与练（苏教版2019必修第二册）

专题10 金属的冶炼方法 ◆题型01 金属的存在形式、开发利用年限与活动性的关系 ◆题型02 金属的冶炼方法 ◆题型03 工业炼铁 ◆题型04 铝热反应 ◆题型05 铝的冶炼工艺流程 ◆题型01 金属的存在形式、开发利用年限与活动性的关系 ▲知识积累 1.金属元素在自然界中存在的形态 （1）游离态：化学性质不活泼的金属，在自然界中能以游离态的形式存在。少数金属在自然界中能以游离态的形式存在，如：金和铂以及少量的银和铜。 （2）化合态：化学性质比较活泼的金属，在自然界中能以化合态的形式存在。如： K、Na。 2.金属冶炼的原理和实质 （1）原理：利用氧化还原反应的原理，在一定条件下，用还原剂或者加热、电解的方法把金属化合物还原为金属单质。 （2）实质：金属离子金属单质，即Mn+＋ne-―→M 3.金属冶炼的主要步骤 ①矿石的富集 (目的：除去杂质，提高矿石中有用成分的含量) ②冶炼 (目的：得到粗金属单质) ③精炼 (目的：提高金属的纯度) 地球上的绝大多数金属元素以化合物的形式存在于自然界中，只有极少数的金属元素在自然界中以单质的形式存在，如铂、金等极不活泼的金属。这是因为多数金属的化学性质比较活泼，易与其他物质发生化学反应。 注意： 金属活动性顺序表中，金属的位置越靠后，金属阳离子的氧化性越强，越容易被还原，用一般的还原方法就能使金属离子还原，人们开发利用的时间就较早。同理，金属的位置越靠前，人们开发利用的时间就较晚。 【典例1】人类大规模冶炼和使用铝的时间晚于冶炼使用铜和铁的时间，其根本原因是 A．铝元素在地壳中的含量较低 B．铝及其合金密度较小 C．铝元素金属性较强 D．铝单质的熔点较低 【典例2】我国夏代已经有青铜器，传说夏禹铸九鼎，史料中更有夏禹之子夏启炼铜的记载。冶铁技术大约出现在西周(公元前1046年～公元前771年)时期，冶炼出生铁使我国成为世界上最早发明和使用生铁的国家。下列有关金属冶炼的说法中不正确的是 A．金属的冶炼先后，主要取决于金属的活动性强弱 B．炼铁时，加入石灰石的作用是用于除去铁矿石中的二氧化硅 C．金属冶炼的过程就是被冶炼的金属得电子被还原的过程 D．工业上用电解氯化镁溶液的方法冶炼金属镁 【变式1-1】关于金属冶炼，下列说法中正确的是 A．锈蚀后的铁制品没有回收冶炼价值 B．像铁铝等活泼金属可以通过热分解法来冶炼 C．金属的冶炼方法与金属离子的氧化性无关 D．金属冶炼的本质是化合态的金属元素还原为金属单质的过程 【变式1-2】《天工开物》中述及铜的开采与冶炼：凡铜砂……淘洗去土，然后入炉煎炼。其熏蒸旁溢者为自然铜……色似干银泥……凡铜质有数种：有与铅同体者，其煎炼炉法，傍通高低二孔，铅质先化，从上孔流出。下列有关说法错误的是 A．“淘洗去土滓”属于原料的富集 B．炼制所得自然铜为合金 C．铜与铅混合物的分过程利用了物质的熔点不同 D．铜和铅均属于过渡金属 ◆题型02 金属的冶炼方法 ▲知识积累 金属冶炼方法——根据金属的活泼性 （1）金属活动性与冶炼方法的关系 金属的活动顺序： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag 金属原子失电子能力 强  →  弱 金属离子得电子能力 弱  →  强 主要冶炼方法 电解法 热还原法 热分解法 （2）金属提炼的物理方法——富集法：适用于极不活泼的金属的冶炼如Pt、Au。 注意： ①工业上冶炼镁是电解MgCl2而不是MgO的原因是MgO的熔点比MgCl2的高。 ②冶炼铝是电解Al2O3而不是AlCl3的原因是AlCl3是共价化合物，熔融状态不导电。加入冰晶石(Na3AlF6)的目的是降低Al2O3的熔化温度。 ③金属的活泼性与冶炼方法的关系： ④金属活动性顺序中，金属的位置越靠后，其阳离子越容易被还原，金属的位置越靠前，其阳离子越难被还原。 【典例3】下列关于金属冶炼的说法中错误的是 A．电解法获得镁时，不可在或中降温冷却 B．热还原法常用的还原剂有等 C．金属均能通过电解熔融氯化物的方法获得 D．回收废旧金属可以重新制成金属或它们的化合物 【典例4】列常见金属的冶炼原理不正确的是 A．电解法炼铝：2AlCl3(熔融)2Al+3Cl2 B．加热法炼汞：2HgO2Hg+O2↑ C．铝热法炼铁：Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3 D．湿法炼铜：CuSO4+Fe=Cu+FeSO4 【典例5】下列有关金属冶炼的说法错误的是 ①金属的冶炼都是把金属单质从其矿物中分离出来 ②可以采用加热分解氧化银的方法制取单质银 ③可以采用电解熔融氯化铝的方法制取单质铝 ④铝热反应的原理是利用铝作还原剂，置换出相对不活泼的金属 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 【变式2-1】下列反应原理不符合工业上冶炼金属的方法的是 A． B． C． D． 【变式2-2】将孔雀石(主要成分为)与焦炭混合，在高温条件下可以冶炼金属铜，该冶炼方法属于 A．电解冶炼法 B．热还原法 C．热分解法 D．物理分离法 【变式2-3】下列有关金属铝的冶炼说法正确的是 A．所用的铝土矿中含有大量游离态的铝 B．实验室可用铝热反应获得金属铝 C．工业上常用电解熔融获得金属铝 D．从铝土矿冶炼金属铝的过程不涉及氧化还原反应 ◆题型03 工业炼铁 【典例6】已知高炉炼铁涉及反应：、、。下列有关高炉炼铁的说法正确的是 A．生成铁的反应是置换反应 B．加高炉顶，炉内可完全转化为 C．得到的生铁熔点高于纯铁 D．也可通过铝热反应制备铁单质 【典例7】高炉煤气为炼铁过程中的副产品，其主要成分为、、。现欲测定高炉煤气中的含量，将高炉煤气(标准状况下)以流速匀速通入溶液中，后溶液增重，下列分析错误的是 A．高炉炼铁时的主要反应为 B．高炉煤气的流速不宜过快，是为确保其中的被充分吸收 C．溶液中生成的和的物质的量之比为 D．该高炉煤气中的体积分数为 【变式3-1】国南北朝梁代陶弘景在其《本草经集注》条目的“灌钢法”中，记载我国古代冶炼钢铁的方法，将生铁(含碳量约2%)和熟铁(含碳量约0.1%)混合加热，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法正确的是 A．生铁的熔点比纯铁高 B．在我国使用最早的合金是生铁 C．“灌钢法”冶炼制得钢过程中提高了生铁中的含碳量 D．钢的硬度比铁大的原因是钢含碳原子，使铁原子层之间的相对滑动变得困难 【变式3-2】炼铁厂以赤铁矿石(主要成分为Fe2O3)、焦炭、石灰石、空气等为主要原料炼铁，主要反应过程如图所示： 请根据所学知识回答相关问题： （1）炼铁厂用来炼铁的主要设备是 ，原料中焦炭的作用有 。反应③的化学方程式为 。 （2）铁的化合物之一聚合硫酸铁[Fe2(OH)6-2n(SO4)n]m广泛用于水的净化。以FeSO4·7H2O为原料，经溶解、氧化、水解聚合等步骤，可制备聚合硫酸铁。 I.将一定量的FeSO4·7H2O溶于稀硫酸，在约70℃下边搅拌边缓慢加入一定量的H2O2溶液，继续反应一段时间，得到红棕色黏稠液体。H2O2氧化Fe2+的离子方程式为 。 II.测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数：准确称取液态样品3.000g，置于250mL锥形瓶中，加入适量稀盐酸，加热，滴加稍过量的SnCl2溶液(Sn2+将Fe3+还原为Fe2+)，充分反应后，除去过量的Sn2+。用5.000×10-2mol·L-1K2Cr2O7溶液滴定至终点(滴定过程中Cr2O与Fe2+反应生成Cr3+和Fe3+)，消耗K2Cr2O7溶液22.00mL。 ①上述实验中若不除去过量的Sn2+，样品中铁的质量分数的测定结果将 (填“偏大”或“偏小”或“无影响”)。 ②计算该样品中铁的质量分数(写出计算过程) 。 ◆题型04 铝热反应 ▲知识积累 实验装置 实验现象 ①镁带剧烈燃烧，放出大量的热，并发出耀眼的白光，氧化铁与铝粉在较高温度下发生剧烈的反应；②纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中 实验结论 高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3 原理应用 ①制取熔点较高、活动性弱于Al的金属，如铁、铬、锰、钨等；②金属焊接，如野外焊接钢轨等 （1）原理：Al是还原剂，另一种氧化物是氧化剂。 （2）铝热反应的实质是铝将氧化物中的化合态金属还原为金属单质。 （3）反应特点是在高温下进行，反应迅速并放出大量的热，新生成的金属单质呈液态且易与Al2O3分离。 （4）铝热剂是指铝粉和某些金属氧化物组成的混合物。 （5）应用：冶炼难熔金属，如V、Cr、Mn等；焊接钢轨等。 【典例8】化学兴趣小组用如图所示装置制备铁，下列说法正确的是 A．作为引燃剂，也可以用代替 B．仪器a可以用装有蒸馏水的烧杯代替 C．工业上常利用铝热反应来冶炼熔点较高的钒、铬、锰 D．常温下，反应后a中的金属可以用浓硝酸洗涤干净 【典例9】铝热反应也是冶炼金属的方法之一。用铝热法从下列氧化物中还原出物质的量相同的各金属，耗铝量最少的是 A．Cr2O3 B．MnO2 C．V2O5 D．WO3 【变式4-1】取一定量铝热剂，在高温下进行铝热反应： （1）若反应中有1.5mol电子转移，可得到铁 g。 （2）将铝热剂直接加到足量氢氧化钠溶液中，有气体生成。请写出该现象对应的离子方程式，并用单线桥法标出电子转移的方向和数目。 （3）若将铝热反应后所得固体用足量盐酸溶解，并加入硫氰化钾溶液，溶液不变血红色。据此能否确认固体中已不含氧化铁？说明理由。 【变式4-2】金属铝在生产生活中有广泛用途。    （1）写出工业通过电解法生产铝的化学方程式 （2）写出该铝热反应的化学方程式 ；利用铝热反应在工业上可冶炼 金属(填编号)。 A．强还原性    B．难熔性    C．易导电    D．活泼 （3）反应结束后，从沙中取出生成的固体物质，该固体可能是铁铝合金，请同学设计实验证明。 （4）某溶液中含有 0.15mol 的AlCl3，向其中加入 1mol/L 的NaOH溶液，得到沉淀7.8g，加入NaOH溶液的体积为 。 ◆题型05 铝的冶炼工艺流程 ▲知识积累 从铝土矿制备铝的工艺流程 （1）流程图 （2）反应原理 ①碱溶：化学方程式： Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(0H)4]； 离子方程式：Al2O3+20H-+3H2O=2[Al(0H)4]-； ②过滤：除去残渣（成分为氧化铁、硅酸盐等） ③酸化：化学方程式： CO2(过量)+Na[Al(0H)4]=Al(OH)3↓+NaHCO3； 离子方程式：[Al(0H)4]-+CO2(过量)+2H2O===Al(OH)3↓+HCO3-； ④灼烧：2Al(OH)3Al2O3+3H2O； ⑤电解：2Al2O34Al+3O2↑。 （3）电解氧化铝时冰晶石的作用 由于氧化铝的熔点很高，直接加热使其熔化需要消耗很大的能量。在实际生产中，向氧化铝中添加冰晶石(Na3AlF6)，使氧化铝熔融温度降低，从而减少了冶炼过程中的能量消耗。 【典例10】铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝，下列说法中错误的是    A．①②中除加试剂外，还需要进行过滤操作 B．a、b中铝元素的化合价不相同 C．③中需要通入过量的 D．④进行的操作是加热，而且d一定是氧化铝 【典例11】工业上用铝土矿(主要成分为，还有少量的等杂质)提取氧化铝作冶炼铝的原料，提取的操作过程如下：    下列说法错误的是 A．Ⅰ和Ⅱ步骤中分离滤液和沉淀的操作为过滤 B．沉淀中除含有泥沙外，一定还含有 C．滤液中主要含有碳酸钠溶液 D．固体属于两性氧化物，属于碱性氧化物 【典例12】铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅等，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝。回答下列问题： （1）滤渣a和滤渣b的主要成分分别为___________、___________(填化学式)。 （2）步骤②中需要用到的玻璃仪器有烧杯、___________、_____________。 （3）C的化学式为_________，写出电解过程发生的化学方程式______________________________。 （4）反应③的离子方程式为_____________________________________________。 （5）是否可以将②中的氢氧化钠溶液换为氨水，______(填“可以”或“不可以”)，理由是_____________。 【变式5-1】下图为铝的生产原理示意图，下列相关说法不正确的是      A．冰晶石做助熔剂 B．金属铁、铜的冶炼方法与铝类似 C．氧化铝属于离子化合物 D．利用铝的还原性可与Cr2O3冶炼Cr 【变式5-2】工业上用铝土矿(主要成分为，含杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下。下列叙述不正确的是 A．是两性氧化物 B．反应①过滤后所得沉淀为氢氧化铁 C．是两性氢氧化物 D．反应①过滤后所得溶液中铝元素存在形式为 【变式5-3】无水AlCl3易升华，可用作有机合成的催化剂等。工业上以铝土矿(Al2O3、Fe2O3)为原料制备无水AlCl3的工艺流程如下： 请回答下列问题： （1）氧化铁的颜色为 。 （2）氯化炉中Al2O3、Cl2和C反应的化学方程式为 。 （3）用Na2SO3溶液可除去冷却器排出的尾气中的Cl2，请配平该反应的离子方程式： 。 +___________Cl2+___________= ___________+___________Cl-+___________； （4）升华器中主要含有AlCl3和FeCl3，需加入少量Al除去其中的FeCl3杂质，请设计实验方案检验FeCl3杂质是否除净： 。 （5）为测定制得的无水AlCl3产品(含杂质FeCl3)的纯度，称取l6.25g无水AlCl3样品，溶于过量的NaOH溶液中，过滤出沉淀物，沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重，得其质量为0.32g。 ①写出加入过量NaOH溶液时发生反应的离子方程式： 、 。 ②AlCl3产品的纯度为 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题10 金属的冶炼方法 ◆题型01 金属的存在形式、开发利用年限与活动性的关系 ◆题型02 金属的冶炼方法 ◆题型03 工业炼铁 ◆题型04 铝热反应 ◆题型05 铝的冶炼工艺流程 ◆题型01 金属的存在形式、开发利用年限与活动性的关系 ▲知识积累 1.金属元素在自然界中存在的形态 （1）游离态：化学性质不活泼的金属，在自然界中能以游离态的形式存在。少数金属在自然界中能以游离态的形式存在，如：金和铂以及少量的银和铜。 （2）化合态：化学性质比较活泼的金属，在自然界中能以化合态的形式存在。如： K、Na。 2.金属冶炼的原理和实质 （1）原理：利用氧化还原反应的原理，在一定条件下，用还原剂或者加热、电解的方法把金属化合物还原为金属单质。 （2）实质：金属离子金属单质，即Mn+＋ne-―→M 3.金属冶炼的主要步骤 ①矿石的富集 (目的：除去杂质，提高矿石中有用成分的含量) ②冶炼 (目的：得到粗金属单质) ③精炼 (目的：提高金属的纯度) 地球上的绝大多数金属元素以化合物的形式存在于自然界中，只有极少数的金属元素在自然界中以单质的形式存在，如铂、金等极不活泼的金属。这是因为多数金属的化学性质比较活泼，易与其他物质发生化学反应。 注意： 金属活动性顺序表中，金属的位置越靠后，金属阳离子的氧化性越强，越容易被还原，用一般的还原方法就能使金属离子还原，人们开发利用的时间就较早。同理，金属的位置越靠前，人们开发利用的时间就较晚。 【典例1】人类大规模冶炼和使用铝的时间晚于冶炼使用铜和铁的时间，其根本原因是 A．铝元素在地壳中的含量较低 B．铝及其合金密度较小 C．铝元素金属性较强 D．铝单质的熔点较低 【答案】C 【解析】A．铝元素在地壳中的含量居第三位，含量较高，A不符合题意； B．铝及其合金密度较小，与铝冶炼和使用时间的早晚无关，B不符合题意； C．铝元素金属性较强，则让铝离子还原为铝单质需要使用强还原剂，或采用电解法，实验条件要求高，所以冶炼和使用的时间晚，C符合题意； D．铝单质的熔点较低，易于熔化，从此角度看应该易于冶炼，显然不是冶炼时间较晚的原因，D不符合题意； 故选C。 【典例2】我国夏代已经有青铜器，传说夏禹铸九鼎，史料中更有夏禹之子夏启炼铜的记载。冶铁技术大约出现在西周(公元前1046年～公元前771年)时期，冶炼出生铁使我国成为世界上最早发明和使用生铁的国家。下列有关金属冶炼的说法中不正确的是 A．金属的冶炼先后，主要取决于金属的活动性强弱 B．炼铁时，加入石灰石的作用是用于除去铁矿石中的二氧化硅 C．金属冶炼的过程就是被冶炼的金属得电子被还原的过程 D．工业上用电解氯化镁溶液的方法冶炼金属镁 【答案】D 【解析】A．金属活动性越强越难冶炼，金属活动性越弱，越容易冶炼，故金属的冶炼先后，主要取决于金属的活动性强弱，A项正确；B．炼铁时，石灰石中的碳酸钙在高温条件下分解能生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙能和二氧化硅反应生成硅酸钙，从而除去铁矿石中的二氧化硅，B项正确；C．金属冶炼就是金属化合物变为金属单质的过程，就是金属得电子被还原过程，C项正确；D．工业上用电解熔融氯化镁的方法冶炼金属镁，不能在水溶液中进行，D项错误；答案选D。 【变式1-1】关于金属冶炼，下列说法中正确的是 A．锈蚀后的铁制品没有回收冶炼价值 B．像铁铝等活泼金属可以通过热分解法来冶炼 C．金属的冶炼方法与金属离子的氧化性无关 D．金属冶炼的本质是化合态的金属元素还原为金属单质的过程 【答案】D 【解析】A．锈蚀后的铁制品可以用于提炼铁，金属铁回收再利用，故A错误；B．金属的冶炼方法与金属活动性有关。特别活泼的金属如K、Ca、Na、Mg、Al采用电解方法冶炼，而比较活泼的金属如Fe，则采用热还原方法冶炼，不活泼金属如Cu则采用热分解方法冶炼，故B错误；C．金属的冶炼方法与金属离子的氧化性有关，金属离子氧化性越强，其冶炼方法越简单，比如氧化银采用热分解法，金属离子氧化性越弱，其冶炼方法越难，比如电解熔融氯化钠得到钠，故C错误；D．金属阳离子得到电子被还原生成金属单质，为金属冶炼的本质，故D正确；故选：D。 【变式1-2】《天工开物》中述及铜的开采与冶炼：凡铜砂……淘洗去土，然后入炉煎炼。其熏蒸旁溢者为自然铜……色似干银泥……凡铜质有数种：有与铅同体者，其煎炼炉法，傍通高低二孔，铅质先化，从上孔流出。下列有关说法错误的是 A．“淘洗去土滓”属于原料的富集 B．炼制所得自然铜为合金 C．铜与铅混合物的分过程利用了物质的熔点不同 D．铜和铅均属于过渡金属 【答案】D 【解析】A．“淘洗去土滓”，使矿石和土分离属于原料的富集，A正确；B．纯铜为红色，“自然铜……色似干银泥”为合金，B正确；C．铜与铅混合物的分离过程中，铅质先熔，从上孔流出，利用了物质的熔点不同，C正确；D．铅为第ⅣA族元素，不属于过渡金属，D错误；答案选D。 ◆题型02 金属的冶炼方法 ▲知识积累 金属冶炼方法——根据金属的活泼性 （1）金属活动性与冶炼方法的关系 金属的活动顺序： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag 金属原子失电子能力 强  →  弱 金属离子得电子能力 弱  →  强 主要冶炼方法 电解法 热还原法 热分解法 （2）金属提炼的物理方法——富集法：适用于极不活泼的金属的冶炼如Pt、Au。 注意： ①工业上冶炼镁是电解MgCl2而不是MgO的原因是MgO的熔点比MgCl2的高。 ②冶炼铝是电解Al2O3而不是AlCl3的原因是AlCl3是共价化合物，熔融状态不导电。加入冰晶石(Na3AlF6)的目的是降低Al2O3的熔化温度。 ③金属的活泼性与冶炼方法的关系： ④金属活动性顺序中，金属的位置越靠后，其阳离子越容易被还原，金属的位置越靠前，其阳离子越难被还原。 【典例3】下列关于金属冶炼的说法中错误的是 A．电解法获得镁时，不可在或中降温冷却 B．热还原法常用的还原剂有等 C．金属均能通过电解熔融氯化物的方法获得 D．回收废旧金属可以重新制成金属或它们的化合物 【答案】C 【解析】A．镁与或都能反应，因此电解法获得镁时，不可在或中降温冷却，A正确；B．热还原法常用有等四种还原剂，B正确；C．金属均能通过电解熔融氯化物的方法获得，金属通过电解熔融氧化铝的方法获得，C错误；D．回收旧金属可进行冶炼生成金属单质，也可用于制备其他化工产品，如回收铁、铝等，D正确； 故选C； 【典例4】列常见金属的冶炼原理不正确的是 A．电解法炼铝：2AlCl3(熔融)2Al+3Cl2 B．加热法炼汞：2HgO2Hg+O2↑ C．铝热法炼铁：Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3 D．湿法炼铜：CuSO4+Fe=Cu+FeSO4 【答案】A 【解析】对于不活泼金属，可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来；在金属活动性顺序表中处于中间位置的金属，通常是用还原剂(C、CO、H2、活泼金属等)将金属从其化合物中还原出来；活泼金属较难用还原剂还原，通常采用电解熔融的金属化合物的方法冶炼活泼金属。A．AlCl3是共价化合物，熔融的AlCl3不导电，不能电解AlCl3冶炼金属Al，通常电解氧化铝冶炼金属Al，故A错误；B．Hg为不活泼金属，通常直接加热其化合物冶炼Hg，故B正确；C．Al的还原性大于Fe，可利用铝热反应将Fe从其氧化物中还原出来，故C正确；D．Fe的金属活动性比Cu强，可将Cu从其盐溶液中置换出来，湿法炼铜的原理为CuSO4+Fe=Cu+FeSO4，故D正确；故答案选A。 【典例5】下列有关金属冶炼的说法错误的是 ①金属的冶炼都是把金属单质从其矿物中分离出来 ②可以采用加热分解氧化银的方法制取单质银 ③可以采用电解熔融氯化铝的方法制取单质铝 ④铝热反应的原理是利用铝作还原剂，置换出相对不活泼的金属 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 【答案】B 【解析】①金属的冶炼都是把金属从化合物中还原出来，故①错误； ②银的活泼性较弱，常采用加热分解氧化银的方法制取单质银，故②正确； ③氯化铝是共价化合物，常采用电解熔融氧化铝的方法制取单质铝，故③错误； ④铝热反应的原理是利用铝作还原剂，置换出比Al活泼性弱的金属，故④正确； 因此①③错误；故B符合题意； 综上所述，答案为B。 【变式2-1】下列反应原理不符合工业上冶炼金属的方法的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A．Mg金属活动性强，故无法通过热还原获得单质，工业上使用电解熔融氯化镁制备，方程式为：，A符合题意；B．Fe单质工业冶炼过程中有CO热还原方案，反应原理合理，B不符题意；C．Ag的金属活动性弱，可以通过热分解方法获得单质银，反应原理合理，C不符题意；D．Al的金属活动性强，且AlCl3是共价化合物，单质铝的工业制备需电解熔融氧化铝方案，反应原理合理，D不符题意；本题选A。 【变式2-2】将孔雀石(主要成分为)与焦炭混合，在高温条件下可以冶炼金属铜，该冶炼方法属于 A．电解冶炼法 B．热还原法 C．热分解法 D．物理分离法 【答案】B 【解析】高温条件下，孔雀石(主要成分为)先分解为氧化铜，再用焦炭还原，属于热还原法，B项符合题意。 【变式2-3】下列有关金属铝的冶炼说法正确的是 A．所用的铝土矿中含有大量游离态的铝 B．实验室可用铝热反应获得金属铝 C．工业上常用电解熔融获得金属铝 D．从铝土矿冶炼金属铝的过程不涉及氧化还原反应 【答案】C 【解析】A．铝土矿中铝的主要存在形式是化合态，不存在大量的铝单质，A错误 B．铝热反应是铝粉和金属氧化物反应获得金属单质的反应，不能获得铝单质，B错误；C．工业上常用电解熔融获得金属铝，C正确；D．从铝土矿冶炼金属铝的过程即是将铝从化合态转变为游离态的过程，涉及氧化还原反应，D错误；故选C。 ◆题型03 工业炼铁 【典例6】已知高炉炼铁涉及反应：、、。下列有关高炉炼铁的说法正确的是 A．生成铁的反应是置换反应 B．加高炉顶，炉内可完全转化为 C．得到的生铁熔点高于纯铁 D．也可通过铝热反应制备铁单质 【答案】D 【解析】A．生成铁的反应是铁的氧化物与反应生成和，不属于置换反应，A项错误； B．焦炭与反应生成的反应是可逆反应，B项错误； C．生铁是铁碳合金，熔点低于纯铁，C项错误； D．也可通过铝热反应制备铁单质，铝热反应是指铝与高熔点金属氧化物反应产生铝氧化物和相应的金属单质，这体现了铝的强还原性，D项正确； 故选D。 【典例7】高炉煤气为炼铁过程中的副产品，其主要成分为、、。现欲测定高炉煤气中的含量，将高炉煤气(标准状况下)以流速匀速通入溶液中，后溶液增重，下列分析错误的是 A．高炉炼铁时的主要反应为 B．高炉煤气的流速不宜过快，是为确保其中的被充分吸收 C．溶液中生成的和的物质的量之比为 D．该高炉煤气中的体积分数为 【答案】C 【解析】A．高炉炼铁的原理是在高温条件下，用还原剂(CO)把铁从铁矿石里还原出来，即主要反应为，故A正确； B．将高炉煤气(、、)通入NaOH溶液中，发生2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O、Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3反应，为确保其中的被充分吸收，高炉煤气的流速不宜过快，故B正确； C．由题中信息可知，溶液中，NaOH的物质的量为n(NaOH)=1.80mol·L-1×0.1L=0.18mol，后溶液增重，即50s后吸收了4.4gCO2，CO2的物质的量为n(CO2)==0.1mol，由2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O反应可知，NaOH不足，由Na元素守恒，则生成Na2CO3的物质的量为n(Na2CO3)=0.09mol，反应CO2为0.09mol，剩余CO2为0.01mol，接着发生Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3反应，消耗0.01molCO2，反应Na2CO3为0.01mol，生成NaHCO3为0.02mol，所以溶液中生成的和的物质的量之比为(0.09-0.01):0.02=4:1，故C错误； D．由题中信息可知，高炉煤气的总体积为V(总)=×50s=10L，标准状况下0.1molCO2为2.24L，所以该高炉煤气中的体积分数为×100%=22.4%，故D正确； 答案为C。 【变式3-1】国南北朝梁代陶弘景在其《本草经集注》条目的“灌钢法”中，记载我国古代冶炼钢铁的方法，将生铁(含碳量约2%)和熟铁(含碳量约0.1%)混合加热，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法正确的是 A．生铁的熔点比纯铁高 B．在我国使用最早的合金是生铁 C．“灌钢法”冶炼制得钢过程中提高了生铁中的含碳量 D．钢的硬度比铁大的原因是钢含碳原子，使铁原子层之间的相对滑动变得困难 【答案】D 【解析】A．合金的熔点低于成分金属，生铁的熔点比纯铁低，故A错误；B．在我国使用最早的合金是青铜，故B错误；C．钢的含碳量比生铁中的含碳量低，故C错误；D．钢的硬度比铁大的原因是钢含碳原子，使铁原子层之间的相对滑动变得困难，故D正确；选D。 【变式3-2】炼铁厂以赤铁矿石(主要成分为Fe2O3)、焦炭、石灰石、空气等为主要原料炼铁，主要反应过程如图所示： 请根据所学知识回答相关问题： （1）炼铁厂用来炼铁的主要设备是 ，原料中焦炭的作用有 。反应③的化学方程式为 。 （2）铁的化合物之一聚合硫酸铁[Fe2(OH)6-2n(SO4)n]m广泛用于水的净化。以FeSO4·7H2O为原料，经溶解、氧化、水解聚合等步骤，可制备聚合硫酸铁。 I.将一定量的FeSO4·7H2O溶于稀硫酸，在约70℃下边搅拌边缓慢加入一定量的H2O2溶液，继续反应一段时间，得到红棕色黏稠液体。H2O2氧化Fe2+的离子方程式为 。 II.测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数：准确称取液态样品3.000g，置于250mL锥形瓶中，加入适量稀盐酸，加热，滴加稍过量的SnCl2溶液(Sn2+将Fe3+还原为Fe2+)，充分反应后，除去过量的Sn2+。用5.000×10-2mol·L-1K2Cr2O7溶液滴定至终点(滴定过程中Cr2O与Fe2+反应生成Cr3+和Fe3+)，消耗K2Cr2O7溶液22.00mL。 ①上述实验中若不除去过量的Sn2+，样品中铁的质量分数的测定结果将 (填“偏大”或“偏小”或“无影响”)。 ②计算该样品中铁的质量分数(写出计算过程) 。 【答案】 高炉 作还原剂制备原料气CO 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 偏大 根据转移电子守恒可得关系式 则n(Fe2+)=6n(K2Cr2O7)=6×5.000×10-2mol·L-1×22.00×10-3L=6.600×10-3mol Fe元素质量m=6.600×10-3mol×56g/mol=0.3696g 则样品中铁的质量分数==12.32% 【解析】（1）炼铁的主要设备是高炉；炼铁过程中焦炭先生成CO2，CO2在与焦炭反应生成CO，CO用于还原Fe2O3生成生铁，因此焦炭的作用为作还原剂制备原料气CO；反应③为CO与Fe2O3在高温条件下制备Fe，反应方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2，故答案为：高炉；作还原剂制备原料气CO；3CO+Fe2O32Fe+3CO2。 （2）I．酸性条件下，H2O2氧化Fe2+生成Fe3+，同时自身被还原生成H2O，根据化合价升降守恒、电荷守恒、原子守恒和溶液为酸性可知反应离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。 II．①Sn2+具有还原性，能被K2Cr2O7氧化，若实验中不除去过量的Sn2+，会导致K2Cr2O7消耗偏多，则样品中铁的质量分数的测定结果将偏大，故答案为：偏大。 ②滴定过程中Cr2O与Fe2+反应生成Cr3+和Fe3+，根据转移电子守恒可得关系式，则n(Fe2+)=6n(K2Cr2O7)=6×5.000×10-2mol·L-1×22.00×10-3L=6.600×10-3mol，Fe元素质量m=6.600×10-3mol×56g/mol=0.3696g，则样品中铁的质量分数==12.32%。 ◆题型04 铝热反应 ▲知识积累 实验装置 实验现象 ①镁带剧烈燃烧，放出大量的热，并发出耀眼的白光，氧化铁与铝粉在较高温度下发生剧烈的反应；②纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中 实验结论 高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3 原理应用 ①制取熔点较高、活动性弱于Al的金属，如铁、铬、锰、钨等；②金属焊接，如野外焊接钢轨等 （1）原理：Al是还原剂，另一种氧化物是氧化剂。 （2）铝热反应的实质是铝将氧化物中的化合态金属还原为金属单质。 （3）反应特点是在高温下进行，反应迅速并放出大量的热，新生成的金属单质呈液态且易与Al2O3分离。 （4）铝热剂是指铝粉和某些金属氧化物组成的混合物。 （5）应用：冶炼难熔金属，如V、Cr、Mn等；焊接钢轨等。 【典例8】化学兴趣小组用如图所示装置制备铁，下列说法正确的是 A．作为引燃剂，也可以用代替 B．仪器a可以用装有蒸馏水的烧杯代替 C．工业上常利用铝热反应来冶炼熔点较高的钒、铬、锰 D．常温下，反应后a中的金属可以用浓硝酸洗涤干净 【答案】C 【解析】A． 作为引燃剂，其作用是分解提供氧气，使镁条快速充分燃烧，为铝热反应提供高温条件，不可以用代替，故A错误；B．铝热反应产物的承接器应该是装沙子的蒸发皿，不能用装蒸馏水的烧杯，否则放出的巨大热量会使水飞溅，故B错误；C．铝热法是一种利用铝的还原性获得高熔点金属单质的方法，故工业上常利用铝热反应冶炼熔点较高的金属，如钒、铬、锰，故C正确；D．常温下，反应后a中的金属为铁，遇浓硝酸钝化，故不可以用浓硝酸洗涤干净，故D错误；故选C。 【典例9】铝热反应也是冶炼金属的方法之一。用铝热法从下列氧化物中还原出物质的量相同的各金属，耗铝量最少的是 A．Cr2O3 B．MnO2 C．V2O5 D．WO3 【答案】A 【解析】根据氧化物元素化合价的变化判断得失电子数目，得电子数目越少，还原出物质的量相同的金属所消耗的铝最少，金属元素的化合价的变化应最少。由Cr2O3生成1mol Cr，需得电子3mol；由MnO2生成1mol Mn，需得电子4mol；由V2O5生成1molV，需得电子5mol；由WO3生成1molW，需得电子6mol，则得电子最少的为Cr2O3，消耗的铝最少，故选A。 【变式4-1】取一定量铝热剂，在高温下进行铝热反应： （1）若反应中有1.5mol电子转移，可得到铁 g。 （2）将铝热剂直接加到足量氢氧化钠溶液中，有气体生成。请写出该现象对应的离子方程式，并用单线桥法标出电子转移的方向和数目。 （3）若将铝热反应后所得固体用足量盐酸溶解，并加入硫氰化钾溶液，溶液不变血红色。据此能否确认固体中已不含氧化铁？说明理由。 【答案】（1）28 （2） （3）不能确认，因为所得固体中有铁，会将 Fe3+还原为 Fe2+ 【解析】（1）该铝热反应中，生成2molFe，转移电子6mol，则转移电子1.5mol时，生成0.5molFe，可得到铁的质量为：0.5mol×56g/mol=28g，故答案为：28； （2） 将铝热剂直接加到足量氢氧化钠溶液中，有气体生成，即铝和氢氧化钠反应生成氢气，离子方程式为： （3）将铝热反应后所得固体用足量盐酸溶解，并加入硫氰化钾溶液，溶液不变血红色。据此不能确认固体中已不含氧化铁，因为所得固体中有铁，会将 Fe3+还原为 Fe2+，故答案为：不能确认；因为所得固体中有铁，会将 Fe3+还原为 Fe2+。 【变式4-2】金属铝在生产生活中有广泛用途。    （1）写出工业通过电解法生产铝的化学方程式 （2）写出该铝热反应的化学方程式 ；利用铝热反应在工业上可冶炼 金属(填编号)。 A．强还原性    B．难熔性    C．易导电    D．活泼 （3）反应结束后，从沙中取出生成的固体物质，该固体可能是铁铝合金，请同学设计实验证明。 （4）某溶液中含有 0.15mol 的AlCl3，向其中加入 1mol/L 的NaOH溶液，得到沉淀7.8g，加入NaOH溶液的体积为 。 【答案】（1） （2） B （3）取少量固体于试管中，滴加过量NaOH溶液，观察到有气泡产生，证明固体中含有Al；充分反应后过滤，所得滤渣能被磁铁吸引，证明含有Fe。 （4）0.3L或0.5L 【解析】（1）工业上通过电解熔融状态下的氧化铝生产铝，反应的化学方程式为。 （2）铝粉和氧化铁反应生成氧化铝和铁，该铝热反应的化学方程式为；铝热反应放出大量的热，利用铝热反应在工业上可冶炼难熔性金属，故选B。 （3）铝与NaOH溶液反应生成氢气而铁不反应，铁能被磁铁吸引，因此要证明该固体是铁铝合金，可设计实验为：取少量固体于试管中，滴加过量NaOH溶液，观察到有气泡产生，证明固体中含有Al；充分反应后过滤，所得滤渣能被磁铁吸引，证明含有Fe。 （4）若0.15molAlCl3恰好全部转化为沉淀，反应生成的物质的量为0.15mol，质量为11.7g。现得到沉淀为7.8g，物质的量为0.1mol，若加入的NaOH溶液较少，AlCl3未反应完全，只发生反应，则消耗NaOH溶液的体积为；若加入的NaOH溶液较多，生成的部分溶解，发生反应，则消耗NaOH溶液的体积为。综上所述，加入NaOH溶液的体积为0.3L或0.5L。 ◆题型05 铝的冶炼工艺流程 ▲知识积累 从铝土矿制备铝的工艺流程 （1）流程图 （2）反应原理 ①碱溶：化学方程式： Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(0H)4]； 离子方程式：Al2O3+20H-+3H2O=2[Al(0H)4]-； ②过滤：除去残渣（成分为氧化铁、硅酸盐等） ③酸化：化学方程式： CO2(过量)+Na[Al(0H)4]=Al(OH)3↓+NaHCO3； 离子方程式：[Al(0H)4]-+CO2(过量)+2H2O===Al(OH)3↓+HCO3-； ④灼烧：2Al(OH)3Al2O3+3H2O； ⑤电解：2Al2O34Al+3O2↑。 （3）电解氧化铝时冰晶石的作用 由于氧化铝的熔点很高，直接加热使其熔化需要消耗很大的能量。在实际生产中，向氧化铝中添加冰晶石(Na3AlF6)，使氧化铝熔融温度降低，从而减少了冶炼过程中的能量消耗。 【典例10】铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝，下列说法中错误的是    A．①②中除加试剂外，还需要进行过滤操作 B．a、b中铝元素的化合价不相同 C．③中需要通入过量的 D．④进行的操作是加热，而且d一定是氧化铝 【答案】B 【分析】氧化铝为两性氧化物，氧化铁为碱性氧化物，二氧化硅为酸性氧化物，根据流程，加入盐酸，氧化铝转化为AlCl3，Fe2O3转化为FeCl3，然后过滤，除去SiO2，利用氢氧化铝为两性氢氧化物，因此加入过量的NaOH，Fe3＋以Fe(OH)3形式沉淀出来，Al3+转化成偏铝酸根离子，然后过滤，然后利用氢氧化铝不溶于碳酸，即碳酸的酸性强于氢氧化铝，偏铝酸钠溶液中通入CO2，得到氢氧化铝沉淀，然后加热得到氧化铝，电解氧化铝生成铝单质。 【解析】A．①中二氧化硅不反应，过滤除去二氧化硅；②中加入过量氢氧化钠将铁离子转化为氢氧化铁沉淀、铝离子转化为偏铝酸根离子，过滤除去沉淀；故除加试剂外，还需要进行过滤操作，A正确；B．a是AlCl3和FeCl3混合液，b是NaAlO2溶液，两个溶液中Al的化合价都是＋3价，B错误；C．根据上述分析，③中通入CO2，得到氢氧化铝沉淀，C正确；D．应④为氢氧化铝受热分解成氧化铝和水，电解氧化铝生成铝，故d一定是氧化铝，D正确；故选B。 【典例11】工业上用铝土矿(主要成分为，还有少量的等杂质)提取氧化铝作冶炼铝的原料，提取的操作过程如下：    下列说法错误的是 A．Ⅰ和Ⅱ步骤中分离滤液和沉淀的操作为过滤 B．沉淀中除含有泥沙外，一定还含有 C．滤液中主要含有碳酸钠溶液 D．固体属于两性氧化物，属于碱性氧化物 【答案】C 【分析】铝土矿的成分是氧化铝、氧化铁，氧化铝为两性氧化物，氧化铁为碱性氧化物，加入浓NaOH溶液，发生Al2O3+2NaOH+3H2O=2NaAl(OH)4，过滤，沉淀M为氧化铁，滤液X为NaAl(OH)4、NaOH，通入过量CO2，发生NaOH+CO2=NaHCO3、NaAl(OH)4+CO2 =Al(OH)3↓+NaHCO3，氢氧化铝受热分解为氧化铝，固体N为氧化铝，据此分析； 【解析】A．过程Ⅰ、Ⅱ均得到沉淀和溶液，分离沉淀和溶液的方法为过滤，故A说法正确； B．根据上述分析，铝土矿的成分是氧化铝、氧化铁，氧化铝为两性氧化物，氧化铁为碱性氧化物，加入浓NaOH溶液，发生Al2O3+2NaOH+3H2O=2NaAl(OH)4，过滤，沉淀M为氧化铁，故B说法正确； C．滤液X为NaAl(OH)4、NaOH，通入过量CO2，发生NaOH+CO2=NaHCO3、NaAl(OH)4+CO2 =Al(OH)3↓+NaHCO3，滤液Y为碳酸氢钠，故C说法错误； D．固体N为氧化铝，属于两性氧化物，氧化铁属于碱性氧化物，故D说法正确； 答案为C。 【典例12】铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅等，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝。回答下列问题： （1）滤渣a和滤渣b的主要成分分别为___________、___________(填化学式)。 （2）步骤②中需要用到的玻璃仪器有烧杯、___________、_____________。 （3）C的化学式为_________，写出电解过程发生的化学方程式______________________________。 （4）反应③的离子方程式为_____________________________________________。 （5）是否可以将②中的氢氧化钠溶液换为氨水，___________(填“可以”或“不可以”)，理由是__________________________________________________________。 【答案】（1）SiO2 Fe(OH)3 （2）漏斗 玻璃棒 （3）Al2O3 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ （4）AlO2－＋CO2＋H2O＝Al(OH)3↓＋HCO3－ （5）不可以 若选用氨水均可使Fe3＋和Al3＋沉淀，无法除去氢氧化铁沉淀 【解析】铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅等，加入盐酸得到滤液a中含有氯化铝、氯化铁，滤渣a是二氧化硅，加入过量NaOH溶液反应生成滤渣b是氢氧化铁沉淀，滤液b是偏铝酸钠溶液，通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀，再加热分解得到氧化铝，电解熔融的氧化铝可制备单质Al。 （1）由分析可知，滤渣a是难溶于酸的SiO2，氯化铁和过量NaOH溶液反应生成滤渣b是Fe(OH)3沉淀；（2）步骤②分离固体和液体，操作是过滤，需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒；（3）氢氧化铝加热分解得到氧化铝，C的化学式为Al2O3，电解熔融的氧化铝可制备单质Al，电解过程发生的化学方程式为2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑；（4）滤液b是偏铝酸钠溶液，通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，反应③的离子方程式为AlO2－＋CO2＋H2O＝Al(OH)3↓＋HCO3－；（5）氢氧化铝能溶于强碱溶液，但不溶于弱碱溶液，不可以将②中的氢氧化钠溶液换为氨水，原因是：若选用氨水均可使Fe3＋和Al3＋沉淀，无法除去氢氧化铁沉淀。 【变式5-1】下图为铝的生产原理示意图，下列相关说法不正确的是      A．冰晶石做助熔剂 B．金属铁、铜的冶炼方法与铝类似 C．氧化铝属于离子化合物 D．利用铝的还原性可与Cr2O3冶炼Cr 【答案】B 【解析】A．冰晶石能够降低氧化铝熔点，作助熔剂，A正确；B．金属铁、铜采用热还原法冶炼，B错误；C．氧化铝由活泼金属与活泼非金属元素组成，属于离子化合物，C正确；D．铝的活泼性强于Cr，可以用铝热反应还原制得Cr，D正确；故选B。 【变式5-2】工业上用铝土矿(主要成分为，含杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下。下列叙述不正确的是 A．是两性氧化物 B．反应①过滤后所得沉淀为氢氧化铁 C．是两性氢氧化物 D．反应①过滤后所得溶液中铝元素存在形式为 【答案】B 【分析】综合分析整个流程可知，铝土矿经强碱溶液溶解后过滤，可得到含铝盐溶液和不溶于强碱溶液的氧化铁沉淀；向溶液乙中通入过量的二氧化碳，可以得到氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液；氢氧化铝经加热得到氧化铝，最后电解熔融的氧化铝得到铝。 【解析】A．氧化铝是两性氧化物中的典型代表，它能与强酸反应生成铝盐和水，也能与强碱反应生成偏铝酸盐和水，A正确；B．反应①过滤后所得沉淀为不溶于强碱溶液的氧化铁沉淀，B错误；C．氢氧化铝既能与酸反应生成盐和水，又能与强碱反应生成盐和水，氢氧化铝是两性氢氧化物，C正确； D．铝土矿经强碱溶液溶解后过滤，可得到含四氢氧化铝负离子的盐溶液，D正确；故选B。 【变式5-3】无水AlCl3易升华，可用作有机合成的催化剂等。工业上以铝土矿(Al2O3、Fe2O3)为原料制备无水AlCl3的工艺流程如下： 请回答下列问题： （1）氧化铁的颜色为 。 （2）氯化炉中Al2O3、Cl2和C反应的化学方程式为 。 （3）用Na2SO3溶液可除去冷却器排出的尾气中的Cl2，请配平该反应的离子方程式： 。 +___________Cl2+___________= ___________+___________Cl-+___________； （4）升华器中主要含有AlCl3和FeCl3，需加入少量Al除去其中的FeCl3杂质，请设计实验方案检验FeCl3杂质是否除净： 。 （5）为测定制得的无水AlCl3产品(含杂质FeCl3)的纯度，称取l6.25g无水AlCl3样品，溶于过量的NaOH溶液中，过滤出沉淀物，沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重，得其质量为0.32g。 ①写出加入过量NaOH溶液时发生反应的离子方程式： 、 。 ②AlCl3产品的纯度为 。 【答案】（1）红色 （2） （3） （4）取样品，加水溶解，滴加KSCN溶液，若溶液变红色，则说明存在氯化铁杂质，若不变色，说明不存在氯化铁杂质 （5） 96% 【分析】氯化炉中加入的物质有铝土矿、氯气和C生成氯化铝、氯化铁，冷却后加入铝单质除去氯化铁杂质，分离出氯化铝； 【解析】（1）氧化铁的颜色为红色固体； （2）氯化炉中加入的物质有铝土矿、氯气和C，冷却器中出来的气体有CO和未反应的氯气，说明氯化器发生的反应中生成CO，反应中碳化合价升高，则氯元素化合价降低会生成氯化物，则Al2O3、Cl2和C反应的化学方程式为； （3）亚硫酸钠具有还原性，氯气具有强氧化性，二者发生氧化还原反应生成硫酸根离子和HCl，硫化合价由+4升高为+4、氯化合价由0降低为-1，结合已知表达式及电子守恒可知，离子方程式为； （4）铁离子和KSCN溶液反应变红色，故检验FeCl3杂质方案为：取样品，加水溶解，滴加KSCN溶液，若溶液变红色，则说明存在氯化铁杂质，若不变色，说明不存在氯化铁杂质； （5）样品，溶于过量的NaOH溶液中，铝转化为四羟基合铝酸钠溶液：，铁转化为氢氧化铁沉淀：，过滤出沉淀物，沉淀物经洗涤、灼烧得到氧化铁、冷却、称重，得氧化铁质量为0.32g，结合铁元素守恒可知，AlCl3产品的纯度为。 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