2026届高三化学一轮复习 ----铝土矿知识点专练

2026高考化学一轮复习----铝土矿知识点专练 一、单选题 1．工业上制备下列物质的生产流程合理的是 A．由铝土矿冶炼铝：铝土矿 B．由制漂白粉：饱和食盐水漂白粉 C．工业合成硝酸： D．由石英砂制纯硅：石英砂粗硅纯硅 2．工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下： 下列叙述正确的是 A．试剂X可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸 B．反应①过滤后所得沉淀为氢氧化铁 C．图中所示转化反应都不是氧化还原反应 D．反应②的化学方程式为Na[Al(OH)4]+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3 3．主要成分为Al2O3、Fe2O3，还含有少量FeS2的高硫铝土矿可用来生产Al2O3并获得Fe3O4，工艺流程如下，下列叙述中不正确的是 A．加入CaO可有效防止硫酸型酸雨的形成 B．隔绝空气焙烧时理论上反应消耗的n(FeS2)∶n(Fe2O3)=1∶16 C．向滤液中通入足量的二氧化碳，可将铝元素转化为Al2O3 D．烧渣分离可用磁选法 4．铝元素是地壳中含量最多的金属元素（约占地壳总量的），主要以铝土矿形式存在（主要成分是）。要从铝土矿中提取铝，首先要获得纯度较高的氧化铝，主要的工艺流程如图所示： 下列说法正确的是 A．碱溶①后，溶液中主要含有的阳离子为和. B．步骤②通入足量反应的离子方程式为： C．受热分解，生成高熔点物质和水，该高熔点物质常用作高温耐火材料 D．灼烧③一般在坩埚中进行，电解④添加冰晶石，目的是增强导电性 5．一种以铝土矿(含Al2O3、Ga2O3)为原料制备金属镓(Ga)的工艺流程如图。 下列说法正确的是 A．Ga2O3是碱性氧化物 B．由流程可知，酸性：Al(OH)3>Ga(OH)3 C．基态镓原子的简化电子排布式为：[Ar]4s24p1 D．通入适量CO2时反应的离子方程式： 6．某兴趣小组以铝土矿(主要成分为，还含有少量和)为主要原料制备絮凝剂聚合氯化铝和金属铝的流程如图所示。 已知滤渣a中含有难溶的铝硅酸盐。下列说法正确的是 A．“碱溶”时，所用NaOH溶液更换为氨水“碱溶”效果更好 B．若滤液a浓度较大，“沉淀”时通入过量有利于减少生成沉淀中的杂质 C．“操作X”可以是盐酸溶解、HCl气流中结晶、脱水、电解 D．通过控制沉淀ⅰ、ⅱ的比例可改变聚合氯化铝的组成 7．高硫铝土矿(主要含、、和少量的等)提取氧化铝和磁性氧化铁的流程如图： 下列说法错误的是 A．气体Ⅰ和气体Ⅱ不能直接排放，需要回收处理 B．滤渣1可以用作制造光缆的原料 C．反应Ⅲ是氧化还原反应 D．和磁性氧化铁中铁元素的化合价相同 8．我国最新型055型万吨驱逐舰上使用了最新一代国产有源相控阵雷达，采用了最先进的氮化镓()半导体技术。某工厂利用铝土矿(主要成分为、、)为原料制备的流程如下图所示。已知镓与铝同主族，其氧化物和氢氧化物均为两性化合物，能与强酸、强碱溶液反应，为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．可以通过粉碎铝土矿、搅拌等方法提高“碱溶”效率 B．由过程②、③可知，的酸性比强 C．已知，与足量反应，转移电子数为 D．滤渣1是，生成滤渣2的离子方程式可能为 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．碲碳酸铝[Al2(CO2Te)3]可提供首例双阴离子配体。以铝土矿(主要成分是Al2O3，含Fe2O3、MgO、SiO2等杂质)为原料制备碲碳酸铝的流程如图： 下列叙述错误的是 A．滤渣2主要成分是Fe(OH)3和Mg(OH)2 B．“电解”中，转移3 mol e⁻理论上阴极析出27 g Al C．“沉铝”中气体X为氨气 D．“合成”中理论上消耗Al2Te3和CO2的物质的量之比为1：3 二、多选题 11．铵明矾广泛用作中和剂、膨松剂和水净化剂等。工业上以铝土矿（主要成分是，含少量、杂质）为原料制取铵明矾晶体的工艺流程如下： 下列说法正确的是 A．将流程中加入过量盐酸和加入过量溶液的顺序互换，不影响产品的制备 B．该工艺需要控制好的用量 C．若经步骤Ⅱ得到的溶液与滤液c混合，则溶液中发生相互促进的水解反应 D．相同条件下，用明矾除去铜器上铜锈的效果不如铵明矾 三、填空题 12．某探究小组在实验室中用铝土矿(主要成分为Al2O3，还含有Fe2O3、SiO2)提取氧化铝。回答下列问题： (1)在实验中需用1  mol·L－1的NaOH溶液480 mL，配制该溶液已有下列仪器：托盘天平(砝码)、胶头滴管、药匙、玻璃棒，还缺少的仪器是 。在灼烧操作中用到下列仪器中的一种，其名称是 。 A．  B．  C．    D． (2)写出步骤①中发生反应的离子方程式 。 (3)操作③中的洗涤操作如何进行？ 。 (4)甲同学在实验室中用如图装置制备CO2气体，并通入滤液B中制备Al(OH)3时，结果没有产生预期现象。 乙同学分析认为：甲同学通入CO2的量不足是导致实验失败的原因之一，你认为乙的分析是否合理？ 。若合理，请用离子方程式解释其原因 (若你认为不合理，该空不作答)。丙同学分析认为：甲同学通入的CO2中含有HCl气体，也是导致实验失败的原因，在实验中增加某装置可解决这个问题。请帮助丙同学画出该装置图，并注明试剂名称 。 13．三氯化铝在有机催化、金属冶炼中应用广泛。某小组以铝土矿为原料制备无水并测定其纯度，设计了如下实验方案。回答下列问题： I．的制备 (1)步骤①的分离操作中需要用到的玻璃仪器有 。 (2)步骤②通入时用多孔球泡的目的是 。 (3)步骤④的操作为：在不断滴加 (填试剂名称)的条件下蒸发、结晶、过滤洗涤。 Ⅱ．无水的制备 以晶体制备无水的装置如下图。已知熔点为，沸点为，遇水极易生成两种酸性气体。 (4)实验开始先通，一段时间后，先加热装置 (填“A”或“B”)；装置B内发生反应的化学方程式为 。 (5)装置E中碱石灰的作用有 。 Ⅲ．纯度的测定 称取产品，配成溶液，取于锥形瓶中，滴入溶液滴(作指示剂)，然后用标准溶液滴定，经三次实验，平均消耗标准溶液。 (6)产品的纯度为 (保留3位有效数字)。 (7)下列操作，会使测量结果偏低的是 。 a．滴定过程中往锥形瓶中加入 b．达到滴定终点时俯视读数 c．滴定后滴定管尖嘴处有一液滴悬而未落 四、解答题 14．铝元素在自然界中主要存在于铝土矿(主要成分为Al2O3，还含有Fe2O3、FeO、SiO2)中。工业上用铝土矿制备铝的某种化合物的工艺流程如下。 (1)在滤液A中加入漂白液，目的是氧化除铁，所得滤液B显酸性。 ①氧化除铁的离子方程式为 ②已知几种金属离子沉淀的pH如下表所示： 金属氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Al(OH)3 开始沉淀的pH 2.3 7.5 4.0 完全沉淀的pH 3.1 9.7 5.2 氧化除铁时需控制溶液的pH范围为 。 ③将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出，可选用的最好试剂为 (填代号)。 a．氢氧化钠溶液b．硫酸溶液c．氨水d．二氧化碳 ④氯化铝固体易升华，由滤液B制备氯化铝晶体涉及的操作为：边滴加浓 (填试剂)边蒸发浓缩、 、 (填操作名称)、洗涤。 (2)SiO2和NaOH焙烧制备硅酸钠，可采用的装置为 (填代号)。 15．金属铝冶炼过程如图所示。 回答下列问题： Ⅰ．提纯方案如下，已知铝土矿主要成分为(杂质为、等) (1)加入过量盐酸的目的是①使铝元素充分浸出；②除去 (填化学式)；③抑制 。 (2)“滤液1”中金属元素与过量NaOH溶液发生反应的离子方程式有 。 (3)若将NaOH溶液和盐酸两种试剂的加入顺序进行调换，则通入的过量气体成分是 (填化学式)。 Ⅱ．用萤石()制备冰晶石() (4)已知萤石晶胞结构示意图如图所示，填隙率(已有空隙只考虑四面体空隙和八面体空隙)，则填充在组成的空隙中的填隙率 %(保留至小数点后一位)。 (5)冰晶石在冶炼铝的过程中的主要作用是 。其原理是升温时冰晶石与氧化铝形成的配合物从团簇态→熔融态→碎片状的转变，使离子流动性增强，该转变可通过 进行监测。(填标号) A．质谱    B．色谱    C．红外光谱    D．核磁共振氢谱 Ⅲ．制取碳素电极 (6)沥青焦是先经过煤的 过程得到煤沥青，后经高温煅烧煤沥青获得的。 16．贵州省铝土矿保有资源储量位居全国第3位，但不少铝矿石因高硅、高硫而难以选冶。近年来，贵州制定了“富矿精开”的战略，将其作为加快构建现代化产业体系的最大优势和关键一招。高硫铝土矿(主要含和少量的等)为原料生产金属Al和绿矾(流程如图所示)。 (1)焙烧前将矿石粉碎的目的是 。 (2)“滤渣1”的主要成分是 。 (3)由滤液1到滤渣2的离子反应方程式为 。 (4)由溶液A到溶液可选用下列哪些试剂 (填序号)。 ①氨水   ②Cu   ③Fe   ④氯水   ⑤ (5)由溶液得到绿矾的系列操作为蒸发浓缩、冷却结晶、 、洗涤和干燥。 (6)写出滤液2中通入过量时发生的离子反应方程式： 。 (7)工业上通过电解熔融氧化铝制备金属铝时，常用石墨作电极，但在电解过程中石墨易损耗需要定期更换，原因是 。 (8)已知我国排放标准限值为，将500L焙烧过程中产生的尾气(已折算为标准状况)通入足量的溶液中，经过滤、洗涤、烘干，最终得到沉淀1.165g，则该工业生产气体的排放量为 ，在焙烧过程中加入 (试剂)可有效降低气体的排放。 17．工业上以铝土矿(主要成分为，含少量等杂质)和黄铜矿(主要成分为，含杂质)为原料制备高纯度铁红和化工产品，流程如图所示： 该工艺条件下，相关氢氧化物沉淀时的如下表： 开始~完全沉淀的 或 回答下列问题： (1)铜元素在周期表中属于 区元素，基态价电子的轨道表示式为 。 (2)“酸浸1”和“酸浸2”步骤中需要加热，其目的是 ，该步骤中使用而不用空气，其优点是 。 (3)从化学平衡移动角度分析“沉铁2”步骤中加入的原因是 。 (4)“转化1”步骤中得到的产物和的物质的量之比为，加入Y溶液的作用是调节溶液的在 范围内，“转化1”步骤反应的离子方程式是 。 (5)理论上，下气体X的平均摩尔质量为 (结果保留一位小数)，而实验值比理论值大，其原因是 。 18．以高硫铝土矿(主要成分为、，少量等)为原料，生产氧化铝并获得的部分工艺流程如图： (1)为了提高第一次焙烧后的烧渣在碱浸时的溶出速率，可采取的有效措施为 (任写一点)。 (2)已知：①第一次焙烧的主要目的是脱硫(降低矿粉中硫化物型硫的含量)，以免影响产品的质量：②此过程中与氧气发生了氧化还原反应：，第一次焙烧结束后，硫最终主要以 (填物质的化学式)的形式存在。 (3)碱浸时发生的主要反应的离子方程式为 。 (4)第二次焙烧过程中产生了污染性气体，大量排放容易造成酸雨等环境问题，工业上可用双碱法脱硫法处理废气，过程如图所示，其中可循环使用的试剂是 ，写出双碱法脱硫法的总反应方程式： 。 (5)纯度检验：将少量磁选后的产品溶于稀硫酸中，再滴入酸性溶液，若酸性褪色，(填“能”或“不能”) 说明产品中含有FeO，理由是 。 (6)第二次焙烧是在缺氧的条件下进行的，此步骤发生的主要反应的化学反应方程式为 。 19．如图是从铝土矿X中提取其主要成分的两种相互结合的方案示意图。已知A为红褐色沉淀，D、F为白色沉淀，F经失水转化为G，G被誉为信息高速公路的骨架。 (1)结合从铝土矿X中提取其主要成分的两种相互结合的方案回答： ①X的主要成分有 (用氧化物的化学式表示)。 ②要使X的利用率最高，则方案一与方案二所取矿石的质量比为 ，确定该质量比的依据是 (用相关的离子方程式表示)。 (2)方案一中，由W生成A的离子方程式为 。方案二中，由X生成N的化学方程式为 。 (3)自从科学家发明了电解法冶炼铝的方法之后，铝及其合金被广泛地应用。为了测试盛装饮料的易拉罐中铝元素的含量，某实验小组将ag干燥的易拉罐外皮溶解于过量稀硫酸中，测得生成氢气的体积为cL(标准状况)，则易拉罐外皮中铝元素的质量分数为 。 20．以铝土矿(主要成分为、和)为原料制备冶金级氧化铝流程如图所示。 (1)加入硫酸焙烧的目的是 ，铝土矿中部分铁元素以针铁矿(FeOOH)形式存在，写出针铁矿在焙烧过程发生的化学反应方程式 。 (2)“滤渣”的主要成分是 。 (3)实验发现，焙烧温度为325℃时，铝和铁的提取率最高。焙烧温度进一步升高，提取率下降，原因是 。(提取率：某组分浸出后在溶液中的质量与样品中的质量百分比) (4)将“滤液”进行蒸发浓缩，冷却结晶，析出水合硫酸铝[]，实验测得，蒸发浓缩液密度与析出晶体中的含水量的关系如图所示。 ①由图可知，蒸发浓缩至较高密度，有利于获得结晶水较 (选填“多”或“少”)的水合硫酸铝晶体。 ②当蒸发浓缩液密度为，测得析出晶体中的含水量为34.26%，折合成水合硫酸铝的结晶水系数 (结果取整数)。 (5)还原焙烧过程加入碳，除氧化铝外，还生成、两种气体，该化学反应方程式为 。 (6)还原焙烧得到的粗氧化铝采用低温碱浸，过滤，对滤液进行系列操作得到氢氧化铝固体，在1200℃下进行煅烧分解得冶金级氧化铝。低温碱浸目的是 。 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 学科网（北京）股份有限公司 《2026高考化学一轮复习----铝土矿知识点专练》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D C C D D D C D C 题号 11 答案 BD 1．D 【详解】A．氯化铝不是离子化合物，所以不能通过电解熔融氯化铝来制备铝单质，A错误； B．氯气与氢氧化钠溶液可制备漂白液，而不是漂白粉，与石灰乳可制备漂白粉，B错误； C．工业上制备硝酸的原理是将氨经过一系列反应得到硝酸，即利用氮气与氢气合成氨气，氨气经过催化氧化生成NO，NO与氧气化合生成NO2，NO2与水发生反应硝酸和NO，C错误； D．石英砂与焦炭在高温条件下反应生成粗硅与CO，粗硅与HCl在加热条件下反应生成SiHCl3和H2，SiHCl3再与氢气高温条件下制纯硅和HCl，D正确； 故选D。 2．D 【分析】将铝土矿(主要成分，含杂质)先用试剂X溶解，结合转化后的产物可知，加的X为溶液，反应生成，不反应过滤后在滤渣中分离除去，滤液通过量Y得沉淀和溶液，根据元素守恒说明Y为，最后将加热转化为，电解得金属Al，据此分析解答。 【详解】A．由分析可知，试剂X需要分离铝、铁元素，可以是氢氧化钠溶液，但不可以是盐酸，A错误； B．反应①过滤后所得沉淀为不溶于强碱的杂质，不与氢氧化钠溶液反应成为沉淀，B错误； C．图中所示转化反应中，最后一步反应是氧化还原反应，即电解熔融的氧化铝是氧化还原反应，C错误； D．反应②为向溶液中通入过量的二氧化碳，该反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，化学方程式正确，D正确； 故选D。 3．C 【分析】高硫铝土矿加入氧化钙焙烧后加入氢氧化钠碱浸将铝转化为偏铝酸钠溶液，分离出滤液加入二氧化碳得到氢氧化铝，氢氧化铝灼烧得到氧化铝，过滤分离出含铁固体后加入隔绝空气焙烧后烧渣分离得到四氧化三铁； 【详解】A．CaO能和硫的氧化物反应，故加入CaO可有效防止硫酸型酸雨的形成，A项正确； B．根据流程可写出隔绝空气焙烧反应的化学方程式为，所以反应中消耗的与物质的量之比为1∶16，B项正确； C．向滤液中通入足量的，和偏铝酸钠反应生成沉淀，C项错误； D．烧渣中含有四氧化三铁，具有磁性，分离可用磁选法，D项正确。 答案选C。 4．C 【分析】氧化铝和氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠溶液，通入二氧化碳气体生成氢氧化铝沉淀，灼烧生成氧化铝，电解得到铝单质。 【详解】A．碱溶①后，氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和水，溶液中主要含有的阳离子为，A错误； B．步骤②通入足量时，过量，与反应生成和，离子方程式为， B错误； C．受热分解生成和，熔点很高，常用作高温耐火材料（如耐火坩埚），C正确； D．电解④添加冰晶石的主要目的是降低的熔点，使其在较低温度下熔融，而非增强导电性，D错误； 故答案选C。 5．D 【详解】A．Ga2O3既能和酸反应生成盐和水也能和碱反应生成盐和水，是两性氧化物，故A错误； B．向NaAlO2和NaGaO2中通入二氧化碳只得到了氢氧化铝，说明酸性：Al(OH)3＜Ga(OH)3，故B错误； C．基态镓原子的简化电子排布式为：[Ar] 3d104s24p1，故C错误； D．由图中转化关系可知通入适量CO2时反应的离子方程式：，故D正确； 故选D。 6．D 【分析】铝土矿加氢氧化钠溶液，和氢氧化钠溶液的反应生成四羟基合铝酸钠、转化为铝硅酸钠沉淀、不溶，过滤，滤液含四羟基合铝酸钠溶液、通入足量的二氧化碳后反应生成氢氧化铝沉淀，过滤，洗涤干燥后，将沉淀分三份，第一份加盐酸得到氯化铝溶液，与第二份氢氧化铝反应得到聚合氯化铝，第三份灼烧氢氧化铝使之分解生成氧化铝，加冰晶石使氧化铝熔融、电解之，就可以得到铝。 【详解】A．具有两性，能与强碱溶液反应，不能溶于弱碱，“碱溶”时与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]，所用NaOH溶液不能更换为氨水，故A错误； B．步骤Ⅱ，滤液浓度较大时通入过量CO2生成氢氧化铝和碳酸氢钠，碳酸氢钠溶解度较小，因此会有碳酸氢钠固体从溶液中析出，因此并不有利于减少氢氧化铝固体中的杂质，故B错误； C．由分析可知，操作X应是灼烧氢氧化铝使之分解生成氧化铝，加冰晶石电解氧化铝就可以得到铝，故C错误； D．[Al2(OH)aClb]m中a、b可通过控制Al(OH)3和AlCl3的投料比来控制产品盐基度，故D正确； 故选D。 7．D 【分析】根据高硫铝土矿(主要含、、和少量的等)的成分，焙烧Ⅰ中FeS2与氧气发生反应生成氧化铁和二氧化硫，则气体Ⅰ中含有二氧化硫，焙烧Ⅱ中氧化铁和氧化铝与硫酸铵反应，生成硫酸铝铵、硫酸铁铵和氨气，则气体Ⅱ中含有氨气；水溶后过滤得到滤渣Ⅰ主要含有二氧化硅，滤液主要成分为硫酸铝铵和硫酸铁铵，再进一步分离； 【详解】A．根据分析可知，气体Ⅰ和气体Ⅱ分别含有二氧化硫和氨气，为污染气体，不能直接排放，需要回收处理，故A正确； B．滤渣1为二氧化硅，可以用作制造光缆的原料，故B正确； C．反应Ⅲ是FeS2与氧气发生反应生成磁性氧化铁四氧化三铁和二氧化硫，属于氧化还原反应，故C正确； D．和磁性氧化铁中铁元素的化合价不相同，前者为+3价，后者有+2价和+3价，故D错误； 答案选D。 8．C 【分析】以铝土矿(主要成分为、、)为原料，制备，流程主线以为主元素，、作为杂质被除去，加入溶液“碱浸”铝土矿，不反应，过滤以滤渣1被除去，、与碱反应进入滤液1中，以、形式存在，通入适量生成沉淀，过滤为滤渣2除去，通入过量生成沉淀，最终转化为。 【详解】A．粉碎铝土矿、搅拌，可以增大反应物接触面积，提高反应速率的同时提高铝土矿的利用率，A正确； B．、与碱反应，分别以、的形式存在于滤液1中，过程②与适量反应生成沉淀，过程③与过量反应生成沉淀，所以的酸性比强，B正确； C．生成的化学方程式为，该反应为可逆反应，反应不完全，转移电子数小于，C错误； D．加入溶液“碱浸”铝土矿，不反应，所以滤渣1是，与适量反应生成滤渣2，滤渣2是沉淀， 离子方程式可能为，D正确。 故选C。 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．C 【分析】铝土矿(主要成分是Al2O3，含Fe2O3、MgO、SiO2等杂质)中加入硫酸酸溶，Al2O3，含Fe2O3、MgO形成可溶性硫酸盐进入溶液，而SiO2不能反应进入滤渣1中，然后过滤，向溶液加入NaOH溶液，使Fe3+、Mg2+形成Fe(OH)3、Mg(OH)2沉淀进入滤渣2中，Al3+则转化为存在溶液中，然后向除去镁铁后的滤液中通入足量CO2气体，转化为Al(OH)3沉淀，酸溶时溶液中的H2SO4与加入的NaOH反应产生Na2SO4存在滤液3中，过量CO2气体与NaOH溶液反应产生NaHCO3也存在滤液3中，将Al(OH)3沉淀经洗涤后煅烧产生Al2O3，然后电解熔融Al2O3冶炼铝，Al与Te高温反应产生Al2Te3，Al2Te3与CO2在一定条件下反应产生碲碳酸铝[Al2(CO2Te)3]。 【详解】A．根据上述分析可知：滤渣2主要成分是Fe(OH)3和Mg(OH)2，A正确； B．电解熔融Al2O3，反应产生Al、O2，电解方程式为：2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑，可知：每反应3 mol e⁻，理论上阴极析出1 mol Al，其质量是27 g，B正确； C．“沉铝”中气体X为二氧化碳，C错误； D．根据碲碳酸铝[Al2(CO2Te)3]化学式可知：在“合成”中理论上消耗Al2Te3和CO2的物质的量之比为1：3，D正确； 故合理选项是C。 11．BD 【分析】铝土矿主要成分是和少量、杂质，加入过量的盐酸，得到氯化铝、氯化铁溶液，和盐酸不反应，过滤出，在溶液中加入过量氢氧化钠，氯化铁转化为氢氧化铁沉淀，氯化铝转化为偏铝酸钠，过滤出氢氧化铁，滤液中通入过量二氧化碳气体，生成氢氧化铝沉淀，氢氧化铝分解得到氧化铝，用硫酸溶解氧化铝得到硫酸铝溶液，加入通入氨气，得到硫酸铝铵溶液，加热浓缩，冷却结晶，析出铵明矾晶体。 【详解】A．加入过量盐酸的目的是将Al2O3转化为AlCl3，加入过量NaOH溶液的目的是将Fe2O3转化为Fe(OH)3沉淀，若将加入过量盐酸和加入过量NaOH溶液的顺序互换，则Al2O3转化为Al(OH)3沉淀，Fe2O3转化为Fe(OH)3沉淀，无法分离，故A项错误； B．该工艺中第Ⅳ步分解为氧化铝，与过量硫酸反应生成硫酸铝，通入氨气，与硫酸反应生成硫酸铵，氨气要控制用量，防止铝离子转化为氢氧化铝沉淀，故B项正确； C．步骤Ⅱ得到的溶液中含有，滤液c中含有碳酸氢根，与碳酸氢根不能发生相互促进的水解反应，故C项错误； D．铵明矾中含有Al3+和，均发生水解使溶液呈酸性，酸性条件下Cu2(OH)2CO3能与H+反应生成Cu2+、CO2和H2O，明矾中只有Al3+发生水解，故除去铜器上铜锈[Cu2(OH)2CO3]的效果铵明矾比明矾好，故D正确； 故本题选BD。 12． 500 mL容量瓶、烧杯 坩埚 Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O 向过滤器中加入蒸馏水，使水刚好没过沉淀物，等水自然流尽后，重复操作2～3次 合理 2OH－＋CO2===CO32－＋H2O 【详解】(1)配制1 mol·L－1 NaOH溶液480 mL需要500 mL的容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等，灼烧固体应在坩埚中进行。 (2)铝土矿中的Fe2O3和Al2O3均能和盐酸反应。 (3)过滤操作后，应在过滤器中用蒸馏水洗涤沉淀。 (4)滤液B中除含有NaAlO2外，还含有NaOH，若通入CO2的量不足，则CO2会与NaOH反应而得不到Al(OH)3沉淀。用饱和NaHCO3溶液可以除去CO2中的HCl气体。 13．(1)漏斗、烧杯、玻璃棒 (2)增大接触面积，提高原料利用率 (3)浓盐酸 (4) A (5)尾气处理(SO2和HCl)，防止空气中的水气进入D和B装置 (6)80.1% (7)b 【分析】铝土矿中加入NaOH，将氧化铝转化为四羟基合铝酸钠，通入CO2转化为氢氧化铝，加入盐酸将氢氧化铝转化为氯化铝，在不断滴加浓盐酸的条件下蒸发、结晶、过滤洗涤得到为AlCl3⋅6H2O，以AlCl3⋅6H2O晶体制备无水AlCl3，SOCl2与AlCl3⋅6H2O反应得到无水氯化铝，装置E中碱石灰的作用为尾气处理(SO2和HCl)，防止空气中的水气进入D和B装置，据此回答。 【详解】（1）步骤①为过滤，玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒； （2）步骤②通入CO2时用多孔球泡的目的是增大接触面积，提高原料利用率； （3）根据分析，步骤④的操作为：在不断滴加浓盐酸的条件下蒸发、结晶、过滤洗涤得到为AlCl3⋅6H2O，防止铝离子水解； （4）①实验开始先通N2，一段时间后，先加热装置A，让AlCl3⋅6H2O与SOCl2充分接触； ②装置B内发生反应的化学方程式为； （5）根据分析可知，装置E中碱石灰的作用有：尾气处理(SO2和HCl)，防止空气中的水气进入D和B装置； （6）根据AlCl3~3AgNO3可知，20.00mL的溶液中n(AlCl3)=n(AgNO3)=×0.2000mol⋅L−1×18.00mL×10-3mol=1.2×10-3mol，产品中n(AlCl3)=1.2×10-3mol×=6×10-3mol，则产品的纯度为=80.1%。 （7）a．滴定过程中往锥形瓶中加入H2O，没有影响，a错误； b．达到滴定终点时俯视读数，标准液体积的读数偏小，所得测量结果偏低，b正确； c．滴定后滴定管尖嘴处有一液滴悬而未落，标准液体积的读数偏大1滴，所得测量结果偏大，c错误； 故选b。 14．(1) 3.1~4.0 c 盐酸 冷却结晶 过滤 (2)b 【分析】向铝土矿中加入稀盐酸，滤液A中含有氯化铝、氯化铁、氯化亚铁，加入适量漂白液目的是氧化除铁，所得滤液B显酸性，具有氧化性的次氯酸根离子将亚铁离子氧化为铁离子，在溶液中形成氢氧化铁沉淀后除去；二氧化硅与氢氧化钠固体焙烧得到硅酸钠。 【详解】（1）①氧化除铁的原理为漂白液中的次氯酸根将亚铁离子氧化为氢氧化铁，根据得失电子守恒、元素守恒和电荷守恒，离子方程式为； ②氧化除铁时使铁离子完全转化为氢氧化铁沉淀而除去，铝离子不能形成氢氧化铝沉淀，故需控制溶液的pH范围为3.1~4.0。 ③滤液B中的铝元素以Al3+的形式存在，氢氧化钠可以沉淀铝离子但过量后会溶解氢氧化铝，硫酸溶液不能沉淀铝离子，二氧化碳和铝离子不反应、不能用于沉淀铝离子；氨水与铝离子反应会形成氢氧化铝沉淀，即使氨水过量也不能溶解氢氧化铝，故选c。 ④加入浓盐酸抑制氯化铝的水解，后续操作为边滴加浓盐酸边蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，即可得到氯化铝晶体。 （2）a．蒸发皿不能用于焙烧固体，a不符合； b．铁坩埚可以焙烧二氧化硅和氢氧化钠制备硅酸钠，b符合； c．玻璃中含有的二氧化硅和氢氧化钠反应，c不符合； d．瓷坩埚中含有二氧化硅，与氢氧化钠反应，d不符合； 故选b。 15．(1) 水解 (2)、 (3) (4)66.7 (5) 助熔剂(或降低氧化铝的熔点) AC (6)干馏(或焦化) 【分析】铝土矿的成分是Al2O3、Fe2O3、SiO2，其中Al2O3为两性氧化物，Fe2O3为碱性氧化物，SiO2为酸性氧化物，加入盐酸，发生Al2O3＋6H＋=2Al3+＋3H2O、Fe2O3＋6H＋=2Fe3+＋3H2O，过滤，滤液中含有Al3+、Fe3+、H＋、Cl－，加入过量的NaOH溶液，发生H＋＋OH－=H2O、Al3+＋4OH－=、Fe3+＋3OH－=Fe(OH)3↓，过滤，滤液2中含有的离子是Na＋、OH－、、Cl－，通入过量CO2，发生OH－＋CO2=、，沉淀A为Al(OH)3，沉淀A受热分解为氧化铝和水，据此分析； 【详解】（1）不溶于盐酸，故可除去；易水解，水解显酸性，加入过量盐酸可抑制其水解； （2）根据分析可知，“滤液1”中金属阳离子为Al3+、Fe3+，过量NaOH溶液发生反应的离子方程式有、； （3）调换后“滤液2”中含有，需要通入得到沉淀； （4）在晶胞中构成了8个四面体空隙、4个八面体空隙(位于体心和棱心)，填充了其中的8个四面体空隙，故填隙率； （5）冰晶石在冶炼铝的过程中的主要作用是助熔剂；色谱法为分离提纯有机化合物的方法，核磁共振氢谱为测定氢原子的种类和比例的方法，质谱主要用于测量物质的原子、分子或分子碎片的质量，从而分析其组成、结构等，红外光谱可用于检测结构中的官能团或化学键的变化等，冰晶石与氧化铝形成的配合物在转变过程中，结构（化学键等）发生变化，可通过红外光谱监测，故选AC； （6）煤沥青是由煤的干馏或焦化得到的。 16．(1)增大反应接触面积，使焙烧更充分，并可以加快反应速率，提高原料利用率 (2)SiO2 (3) (4)③ (5)过滤 (6) (7)在高温条件下，电解氧化铝会产生氧气与石墨电极发生反应 (8) 640 生石灰或石灰石（CaO或CaCO3） 【分析】高硫铝土矿主要含和少量的等，粉碎后通入空气进行焙烧，其中转化为二氧化硫和氧化铁，因此尾气为SO2；加入硫酸和过氧化氢进行酸浸，二氧化硅无法发生反应，因此滤渣1为SiO2，滤液1中主要为Al3+、Fe3+、H+和硫酸根；滤液1中加入过量NaOH溶液，滤渣2为Fe(OH)3，滤液2中主要含有NaAl(OH)4；NaAl(OH)4中通入足量二氧化碳后产生为Al(OH)3，即滤渣3为Al(OH)3，滤液3主要为NaHCO3，滤渣3经过一系列操作后生产金属Al；滤渣2为Fe(OH)3，加入稀硫酸后产生硫酸铁，即溶液A为硫酸铁溶液，加入铁粉后2Fe3++Fe=3Fe2+，经过一系列操作后得到绿矾，据此作答。 【详解】（1）根据影响反应速率的因素可知，将高硫铝土矿粉碎，粉碎后可以增大反应接触面积，使焙烧更充分，并可以加快反应速率，提高原料利用率； （2）根据分析可知，“滤渣1”的主要成分是SiO2。 （3）滤液1中主要为Al3+、Fe3+、H+和硫酸根，加入过量NaOH溶液，滤渣2为Fe(OH)3，因此滤液1到滤渣2的离子反应方程式为：。 （4）由溶液A为硫酸铁溶液，生成溶液，不引入杂质的条件下选用的是铁，因此选择③。 （5）由溶液得到绿矾的系列操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥。 （6）滤液2中主要含有NaAl(OH)4，滤液2中通入过量时发生的离子反应方程式：。 （7）工业上通过电解熔融氧化铝制备金属铝时，在阳极会产生氧气，氧气会与石墨电极反应，因此在电解过程中石墨易损耗需要定期更换。 （8）将产生的尾气通入到硝酸钡溶液中，最终得到沉淀1.165g，尾气中含有二氧化硫，会与硝酸钡发生反应，反应为：，即最终产生硫酸钡沉淀，根据硫原子守恒可得，因此该工业生产气体为，该工业生产气体的排放量为； 在焙烧过程中加入生石灰即CaO可以有效降低气体的排放，在空气通入的条件下，氧化钙与二氧化硫在氧气的作用下产生稳定的硫酸钙，或是加入石灰石即CaCO3，在焙烧温度下首先分解为氧化钙和二氧化碳，后续与直接加入氧化钙相同，均能实现二氧化硫的处理，且从经济效益来理解，生石灰即CaO或石灰石即CaCO3的使用成本低。 17．(1) (2) 加快反应速率 提高的浓度，增强氧化能力(或避免空气带走浸取液的热量) (3)滤液中存在，加入后，与反应降低了，使该平衡正向移动，便于将转化为沉淀 (4) (5) 19.3 分子间形成氢键，发生了分子缔合 【分析】铝土矿(主要成分为，含少量等杂质)在和硫酸下酸浸1，酸浸后溶液中的金属离子有、，黄铜矿(主要成分为，含杂质)在和硫酸下酸浸2，酸浸后溶液中的金属离子有、，操作1和操作2均为过滤，固体1为，加过量的沉铁1，加沉铁2，得到固体2为，转化1中加入的Y溶液为调节溶液的在范围内，使和完全沉淀得到和，转化2为高温灼烧和得到、和水蒸气，气体X为水蒸气和。 【详解】（1）铜位于周期表中第四周期族，属于区元素；基态铜的价电子排布式为，则基态的价电子排布式为，轨道表示为：，故答案为：；； （2）“酸浸1”和“酸浸2”步骤中需要加热，其目的是为了加快反应速率；该步骤中使用是为了将溶液中的氧化为，不用空气是为了增强氧化能力。故答案为：加快反应速率；提高的浓度，增强氧化能力(或避免空气带走浸取液的热量)； （3）会发生水解反应，，加入是因为与反应，使该平衡正向移动，便于将转化为沉淀。故答案为：滤液中存在，加入后，与反应降低了，使该平衡正向移动，便于将转化为沉淀； （4）加过量的沉铁1后，溶液中铝主要以的形式存在，加入Y溶液是为了调节溶液的pH，根据表格可知要使和完全沉淀需要调节pH在。“转化1”步骤是与反应生成和、且两者物质的量之比为1∶1，离子方程式是：。故答案为：；； （5）转化2的方程式为：，则 110 ℃时逸出的气体 X 中  与 的物质的量之比为 ，理论平均摩尔质量为，而实验值比理论值大，其原因是分子间形成氢键，以缔合形式存在。故答案为：19.3；分子间形成氢键，发生了分子缔合。 18．(1)将烧渣粉碎、加热或搅拌、增大NaOH的浓度等 (2)CaSO4 (3) (4) NaOH (5) 不能 Fe3O4与稀硫酸反应生成Fe2+和Fe3+，生成的Fe2+也能使酸性褪色 (6) 【分析】高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3，少量FeS2等)粉碎后通入空气、加入氧化钙焙烧，其中氧化钙、二氧化硫和氧气反应生成硫酸钙，得到产物加入氢氧化钠溶液碱浸，其中氧化铝溶解，经过滤得到的固体中含大量的Fe2O3，Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，以此解答该题。 【详解】（1）为了提高第一次焙烧后的烧渣在碱浸时的溶出速率，可采取的有效措施有：将烧渣粉碎、加热或搅拌、适当增大NaOH的浓度等； （2）第一次焙烧时FeS2发生氧化反应产生SO2，SO2、CaO、O2发生反应产生CaSO4，故第一次焙烧结束后，硫最终主要以硫酸钙形成存在，化学式是CaSO4； （3）碱浸时两性氧化物Al2O3能够与NaOH发生反应产生和H2O，发生主要反应的离子方程式是：； （4）用双碱法脱硫法处理废气中的SO2，过程I反应为SO2、NaOH反应产生Na2SO3、H2O，反应方程式为：；过程II反应为Na2SO3、Ca(OH)2、O2反应产生CaSO4、NaOH，反应方程式为：，NaOH是过程I的反应物，又是过程II的生成物，故可循环使用的试剂是NaOH；将过程I方程式扩大2倍再与过程II式子相加，可得双碱方法脱硫法的总反应方程式：； （5）在纯度检验时，将少量磁选后的产品溶于稀硫酸中，由于Fe3O4与稀硫酸反应产生FeSO4、Fe2(SO4)3，Fe2+具有还原性，能够被酸性KMnO4溶液氧化而使其褪色，因此再滴入酸性 KMnO4 溶液，若酸性 KMnO4 褪色，不能证明产品中含有 FeO； （6）第二次焙烧是在缺氧的条件下进行的，此步骤中FeS2与Fe2O3高温煅烧，产生Fe3O4、SO2，根据原子守恒、得电子守恒，可得发生的主要反应的化学方程式：。 19．(1) Al2O3•Fe2O3•SiO2 1：3 Al3++3=4Al(OH)3↓ (2) Fe3++3OH﹣=Fe(OH)3↓ Al2O3+2NaOH+3H2O=2 (3)×100% 【分析】已知A为红褐色沉淀判断为Fe(OH)3，D、F为白色沉淀，F经失水转化为G，G被誉为信息高速公路的骨架推断为SiO2，F为H2SiO3，分析流程结合铝土矿提取目的可知，E为Al2O3，D为Al(OH)3，C为AlCl3，B为，W溶液中含有铁元素和铝元素，所以铝土矿中 含有的元素为铁元素、铝元素、硅元素，氧化物为Al2O3、Fe2O3、SiO2，依据流程转化关系H为Fe2O3，N溶液中含有硅酸根离子、四羟基合铝酸根，据此分析解题。 【详解】（1）①结合从铝土矿X中提取其主要成分的两种相互结合的方案分析可知，铝土矿中的主要成分为Al2O3•Fe2O3•SiO2； ②要使X的利用率最高，则方案一与方案二所取矿石的质量比为可以依据铝元素守恒分析，方案一酸溶后加入过量氢氧化钠溶液生成的是四羟基合铝酸钠，方案二是碱溶后加入过量盐酸溶液生成的是氯化铝溶液，氯化铝和四羟基合铝酸钠混合生成氢氧化铝沉淀，Al3++3=4Al(OH)3↓，所以利用率最高需要方案一生成的四羟基合铝酸钠和方案二生成的氯化铝物质的量之比为3；1，则方案一与方案二所取矿石的质量比为1:3；确定该比例的离子方程式为Al3++3=4Al(OH)3↓； （2）据分析可知，W溶液中含有铁元素和铝元素，由W生成A(Fe(OH)3)的离子方程式为：Fe3++3OH﹣=Fe(OH)3↓；方案二中，由X(Al2O3)生成N的化学方程式为Al2O3+2NaOH+3H2O=2； （3）依据铝和氢氧化钠溶液反应的化学方程式反应计算反应的铝的质量，标准状况生成的氢气物质的量为，根据2Al+2NaOH+6H2O=2+3H2↑，可知Al的物质的量为，Al的质量为×100%。 20．(1) 将、转化为可溶性的硫酸盐 (2) (3)温度过高，发生分解 (4) 少 10 (5) (6)除去含铁化合物杂质 【分析】铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3和SiO2)加入硫酸焙烧将Al2O3、Fe2O3转化为可溶性的硫酸盐，加去离子水进行水浸，过滤除去不溶性的SiO2，滤液结晶得硫酸铝结晶水合物晶体，脱水得Al2(SO4)3，对其进行还原焙烧得粗氧化铝。 【详解】（1）以铝土矿主要成分为Al2O3、Fe2O3和SiO2，加入硫酸焙烧将Al2O3、Fe2O3转化为可溶性的硫酸盐，针铁矿(FeOOH)在焙烧后转化为Fe2(SO4)3，发生的化学反应方程式为2FeOOH+3H2SO4=Fe2(SO4)3+4H2O； （2）由分析，“滤渣”的主要成分是不溶性的SiO2； （3）焙烧温度为325℃时，铝和铁的提取率最高。焙烧温度进一步升高，提取率下降，原因是温度过高，H2SO4发生分解，导致生成的可溶性硫酸盐减少，后续浸取率下降； （4）①由图知，蒸发浓缩至较高密度，析出晶体中的含水量减少，故有利于获得结晶水较少的水合硫酸铝晶体； ②根据Al2(SO4)3x·H2O，水的质量分数为，解得x=10； （5）Al2(SO4)3还原焙烧过程加入碳，除氧化铝外，还生成SO2、CO2两种气体，化学反应方程式为2Al2(SO4)3+3C2Al2O3+3CO2↑+6SO2↑ （6）氢氧化铝固体在1200℃下进行煅烧分解得冶金级氧化铝，其中含有的杂质为铁的化合物，故低温碱浸目的是除去含铁化合物杂质。 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 $