第06讲 铝及其化合物、金属冶炼（专项训练）（上海专用）2027年高考化学一轮复习讲练测

**基本信息** 以铝及其化合物性质为核心，通过“性质-转化-工业应用-金属冶炼”逻辑链构建知识体系，融合多地模拟题与真题，强化科学探究与实践能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |铝的性质和用途|5题|选择/填空|从单质存在形式、化学性质到用途，体现性质决定用途的化学观念| |重要铝的化合物性质|5题|选择/离子方程式|围绕Al₂O₃、Al(OH)₃等性质，强化物质分类与反应规律| |铝的“价-类”二维图和铝三角|5题|转化判断/离子反应|通过价态-类别二维模型，构建铝元素物质转化网络| |工业制备铝的工艺流程分析|5题|流程题|结合浸取、分离等操作，培养科学思维中的证据推理能力| |金属冶炼|4题|综合题|拓展至金属冶炼原理，关联铝热反应等工业应用|

第06讲 铝及其化合物、金属冶炼（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 考向01 铝的性质和用途 考向02 重要铝的化合物性质 考向03 铝的“价-类”二维图和铝三角 考向04 工业制备铝的工艺流程分析 考向05 金属冶炼 重难·创新演练 真题·实战演练 模拟·基础演练 考向01 铝的性质和用途 1．（24-25高三上·上海·期中）下列金属中，在自然界不存在游离态的是 A．铁 B．铝 C．铜 D．金 2．（24-25高三上·上海·阶段检测）粒径在的纳米铝粉常温下能与水反应释氢。向水中加入下列物质，不能加快纳米铝粉释氢速率的是 A．HCl B． C． D．NaOH 3．（2023·上海杨浦·二模）室温下，能完全溶解和反应后的固体混合物的试剂是 A．稀 B．浓 C．溶液 D．浓 4．（2025·上海嘉定·二模）近些年来，硼铁合金(低铝、低碳) 主要应用于非晶带材软磁材料和永磁材料，是节能环保领域的“朝阳产业”。 已知部分物质的相关性质如下表 物质 熔点 莫氏硬度 铁 1535℃ 4.5 硼 2300℃ 接近于金刚石 莫氏硬度以金刚石的硬度10为标准，1表示很软，10表示很硬。 (1)关于硼铁合金的性质说法正确的是_______。 A．硼铁合金的熔点可能为1535-2300 ℃ B．硼铁合金的熔点可能为1250-1310 ℃ C．硼铁合金硬度小于4.5 D．室温下，硼铁合金能完全溶于足量的浓硫酸 (2)天然硼有两种稳定核素10 B(相对原子质量为10.01)和11B(相对原子质量为11.00)组成，它们的丰度分别为19.78%和80.22%。以下能表示硼元素的相对原子质量的是_______。 A．10.01 × 19.78% + 11.00 × 80.22% B．10 × 19.78% + 11 × 80.22% C．10.01 × 50% + 11.00 × 50% D．10 × 50% + 11 × 50% (3)早期硼是采用以氧化硼为原料的铝热法生产工艺，请写出对应的化学反应方程式_______。 (4)20世纪70年代碳热法冶硼逐步代替铝热法，利用碳还原氧化硼，反应的热化学方程式如下： B2O3(s) + 3C(s) = 2B(s) + 3CO(g)  ∆H = 946.2 kJ·mol-1。 ①反应过程中需要电热一直补充热量的原因_______。 ②已知以上反应∆S = 528.8 J·mol-1·K-1，反应发生所需的最低温度_______。(保留一位小数) ③碳热法冶硼对比铝热法的优点可能是_______。(不定项) A．碳的还原性强于铝 B．有利于降低硼铁合金中铝的含量 C．另一种产物是气体，便于与硼分离 D．能利用反应放出的热能 5．（2023·上海黄浦·模拟预测）管道疏通剂可以疏通家庭厨卫管道。 (1)某种固体疏通剂的主要成分含有NaOH和铝粉，管道中加入疏通剂与水发生反应，写出反应的化学方程式___________。 (2)固体疏通剂改进后的凝胶管道疏通剂，其主要成分包括氢氧化钠、次氯酸钠和表面活性剂(如烷基氧化胺)，此外还加入了增稠剂等。下列说法错误的是___________。 A．凝胶状的形态，在确保高效的疏通效果的同时减小管道损坏程度 B．接触到堵塞物后会附着于表面，达到快速分解堵塞物的效果 C．遇水产生大量气体有利于管道疏通，但是要注意避免明火 D．表面活性剂在水中可形成包括胶束、微乳等，具有超分子结构 考向02 重要铝的化合物性质 6．（23-24高三上·上海·阶段检测）除去下列物质中所含的杂质(括号内为杂质)，选用试剂正确的是 A．Cl2(HCl)：饱和食盐水 B．FeCl2溶液(FeCl3)：KSCN溶液 C．乙烷(乙烯)：酸性KMnO4 D．Al2O3(Fe2O3)：NaOH溶液 7．（23-24高三上·上海宝山·阶段检测）从混合物中分离出下列物质，方案选择不当的是 选项 混合物 分离出 试剂与方法 A I2和NaCl固体 I2 加热固体 B 乙醇和甘油(沸点290℃)混合溶液 乙醇 蒸馏 C 乙酸乙酯和乙酸溶液 乙酸乙酯 饱和NaOH溶液，分液 D Fe2O3和Al2O3固体 Fe2O3 NaOH溶液，过滤 A．A B．B C．C D．D 8．（2023·上海长宁·二模）下列离子方程式正确的是 A．足量的CO2通入饱和碳酸钠溶液中：CO2+CO+H2O=2HCO B．酸性条件下KIO3溶液与KI溶液反应生成I2：5I-+IO+3H2O=3I2+6OH- C．向NH4Al(SO4)2溶液中滴入Ba(OH)2使SO恰好完全反应：2Ba2++4OH-+Al3++2SO=BaSO4↓+AlO+2H2O D．NH4HSO3溶液中逐滴加入足量的Ba(OH)2溶液：NH+HSO+Ba2++2OH-=BaSO3↓+NH3·H2O+H2O 9．（2023·上海宝山·一模）下列关于铝及其化合物反应的离子方程式书写正确的是 A．铝与NaOH溶液反应： B．与NaOH溶液反应： C．明矾净水原理： D．与过量氨水反应： 10.（24-25高三下·上海·阶段检测）FeBr3水解会生成Fe(OH)3胶体。Fe(OH)3胶体可用于净水，其原因是_______，已知电泳时，带电Fe(OH)3胶体粒子向阴极移动，该胶体粒子的化学式可能是_______。 A． 　　B． C．   　　D． 考向03 铝的“价-类”二维图和铝三角 11．（25-26高三上·青海西宁·期中）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A． B． C． D． 12．（2025·安徽合肥·模拟预测）一定条件下，下表中各选项物质不能按图示关系一步实现转化的是 选项 甲 乙 丙 A Cl2 HClO NaClO B Si SiO2 Na2SiO3 C S H2S SO2 D Al2O3 AlCl3 Al(OH)3 A．A B．B C．C D．D 13．（2025·安徽·模拟预测）下表列出的物质中，不能按图示路径进行转化的是 选项 甲 乙 丙 A NO B C D A．A B．B C．C D．D 14．（2026·广东深圳·三模）能满足下列物质间直接转化关系，且推理成立的是 A．X可为N2，Y可为NO2 B．X可为硫，Z可与溶液反应生成白色沉淀 C．X可为Al，工业上由电解Z的熔融态制备 D．X可为铁，若Z为FeCl3，则加入足量铜可实现反应①的转化 15．（25-26高三上·天津南开·阶段检测）对于下列实验，能正确描述其反应的离子方程式的是 A．少量澄清石灰水与足量小苏打溶液反应： B．将氯化铝溶液逐滴加入到氨水中至过量： C．向苯酚钠溶液中通入少量： D．向饱和溶液中通入过量 考向04 工业制备铝的工艺流程分析 16．【工业生产与学科知识结合】（2025·上海崇明·二模）废旧锂离子电池的正极材料含钴酸锂(LiCoO2)，锰酸锂(Li2MnO4)，镍酸锂(LiNiO2)以及铝片、石墨粉等，某小组设计方案回收金属元素，流程如下： 已知：过硫酸根离子的结构为： (1)锂离子电池工作时，能量的主要转化方式为___________。 (2)在废旧电池的初步处理及碱浸环节，为加快速率，除了对原料粉碎处理，还可以采用的措施有___________(写出其中一种即可)，步骤①发生反应的离子方程式为___________。 (3)滤液A中的Co、Ni、Mn均为+2价，则H2O2作为反应物的半反应式为___________。 (4)写出过程③中发生反应的离子方程式___________；步骤②中不能用盐酸酸化溶液的原因是___________。 (5)常温下滤液C中___________mol/L。(常温：) (6)所得碳酸锂样品含有少量Na2SO4杂质，拟通过图示装置测定样品中Li2CO3的含量，b中液体为硫酸溶液，量气管中可以加入的试剂可以是___________。(不定项) A．饱和Na2CO3溶液 B．饱和NaHCO3溶液 C．饱和食盐水 D．覆盖油层的水 (7)下列情况会导致测定结果偏低的是___________。 A．反应产生的气体一部分滞留在“Y”型试管中 B．没有恢复到室温就进行读数 C．水准管液面高于量气管 D．固体样品称量后，在反应之前吸收空气中的水蒸气 17.（高三下·上海·阶段检测）氯化铬可用于铬盐生产、镀铬、催化剂生产等工业。以高铝铬铁矿(主要成分是和，还含、、、等杂质)为原料，在实验室制备氯化铬和铝的流程如下： 相关金属离子生成氢氧化物沉淀的： 金属离子 开始沉淀的 2.3 10.4 4.9 7.5 3.4 沉淀完全的 4.1 12.4 6.8 9.7 4.7 (1)步骤1、2、4操作中均需要的玻璃仪器有烧杯、___________。步骤1中加入足量的的作用是___________。 (2)写出溶液D中的所有正离子的离子符号：___________。 (3)步骤3中加入的足量试剂X为___________，发生的离子方程式为___________。 (4)步骤4中加氨水调节的范围是___________。 (5)下列说法不正确的是___________。 A．步骤1可通过粉碎矿石、加热、搅拌、使用浓硫酸等方法加快浸出速率 B．杂质中的和熔化时克服的作用力不同 C．沉淀G后的一系列操作包含用氢气热还原氧化铝来冶炼铝。 D．将转化为无水可以在干燥的气流中实现。 (6)加入试剂Y前，需要洗涤沉淀F，证明洗涤干净的操作是___________。 18．（25-26高三上·河北邢台·阶段检测）以废弃铁铝合金(含有少量的氧化物Fe2O3、Al2O3等)为原料，合成铁黄(FeOOH)和冰晶石(Na3AlF6)的工艺流程如图。回答下列问题： 已知：FeOOH难溶于水。 (1)“碱溶”时Al发生反应的化学方程式为___________。 (2)“酸溶”后滴加KSCN溶液，溶液不变血红色，其原因可能为___________(用离子方程式表示)。 (3)纯净的FeSO4･7H2O为_______色，实验室从“酸溶”所得溶液中分离出FeSO4･7H2O。下列给出的仪器中不需要使用的是___________(填仪器名称)。 (4)生成铁黄的离子方程式为___________；设计实验检验铁黄是否洗涤干净：___________。 (5)“沉铝”工序所得滤液的溶质主要为___________(填化学式)，写出“合成”的化学方程式___________。 19．（25-26高三上·河北邢台·阶段检测）铝是一种应用广泛的金属。 (1)Al在NaOH溶液中迅速溶解，且有气体生成，其还原反应为6H2O+6e-=6OH-+3H2↑，则氧化反应的反应式为_________________________。 (2)工业上常用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得Al。 Ⅰ.铝土矿的主要成分是Al2O3、Fe2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下： Ⅱ.以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下： ①写出反应ⅠAl2O3发生反应的化学方程式_______________________，滤渣的成分主要是___________； 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化合物C是_______，写出由D制备冰晶石的化学方程式____________。 Ⅲ.电解冶炼铝。 Al2O3的熔点为2054℃，而AlCl3熔点为194℃。 ④工业上冶炼铝时电解熔融Al2O3而不电解熔融AlCl3的原因是___________，电解Al2O3加入冰晶石的作用为________________。 20．（2025·云南·模拟预测）是一种重要的战略材料，在芯片制造领域具有重要应用价值。现以电解精炼铝剩余的阳极废料(主要成分为单质、、、及少量的和)为原料提纯镓，并制备的流程如下： 已知：镓与铝同主族，其化学性质相似；。 (1)阳极废料进行粉碎处理的目的是_________________________。基态镓原子的价电子轨道表示式为_____________________。 (2)由于长时间在空气中暴露，阳极废料表面被氧化成、和等。写出在预处理过程中发生反应的离子方程式：______________________________________。 (3)“酸浸”后所得废渣的主要成分为、___________________(填化学式)。 (4)使用三辛胺-癸醇-煤油混合溶剂萃取，其中三辛胺的浓度为，试从三辛胺的结构角度分析其浓度不宜过高的原因：_________________________。 (5)单质与反应生成化合物，高温条件下，与混合进行气相沉积即可得多晶，另一产物是常见气体燃料。写出生成的化学方程式：___________________。 考向05 金属冶炼 21.【工艺与学科知识结合】（2025·上海·模拟预测）马日夫盐用于钢铁制品，特别是大型机械设备的磷化处理，可起到防锈效果。以软锰矿（主要成分为及少量的FeO、和）为原料制备马日夫盐的主要工艺流程如下： (1)“浸锰”过程中发生了多个反应，其中发挥了其_________性质。 A．酸性氧化物 B．氧化性 C．还原性 D．漂白性 (2)将下述离子方程式补充完整，并标出电子转移的数目和方向________。 ____________________=_________________ (3)的萃取率与溶液的pH的关系如下图所示，当时，的萃取率急剧下降的原因可能为（用离子方程式表示）________。 (4)根据下表数据分析，“调pH”的最大范围为________。 金属离子 开始沉淀的pH 完全沉淀的pH 1.8 3.2 3.0 5.0 5.8 8.8 7.8 9.8 (5)如图为硫酸锰水合物的溶解度曲线，若要用“调pH”所得滤液制备，需要控制温度在80~90 ℃之间的原因是________。采用水浴加热、蒸发浓缩、________（填操作名称），用80~90℃的蒸馏水洗涤2~3次，放在真空干燥箱中低温干燥获得。 (6)写出检验“沉锰”是否已完全的实验操作为________。 22．（2026·河北·一模）某种软锰矿中含有的氧化物，一种综合利用该软锰矿的工艺流程如下： 已知：时，的，的。 回答下列问题： (1)“浸出渣”的主要成分有与___________(写化学式)。 (2)“碱化过滤”时，当完全沉淀，溶液中___________(填“>”“<”或“=”)。 (3)“氧化”过程中若通入空气时间过长，的纯度会下降，可能的原因是___________。 (4)“水热法”时，温度控制在，反应的离子方程式为___________，反应后过滤所得滤液可用于制备副产物，写出副产物的一种应用：___________。 (5)在酸性、中性环境下都会被歧化生成和，则“熔融”步骤中应保证原料___________。 (6)“电解”步骤的阳极反应为___________。 23.（25-26高三下·上海·阶段检测）、均是重要的战略性金属，一种以镍钴废渣［主要成分为、、、、、]经两段酸浸回收镍、钴、铜的工艺流程如下： 已知：①Ni(Ⅱ)、Co(Ⅱ)易溶于低浓度硫酸中，而、Co(Ⅲ)具有强氧化性且较难直接溶出。 ②萃取时有机萃取剂用HR表示，萃取反应可表示为：。 (1)滤渣的主要成分为___________。 (2)如果将硫酸改为盐酸浸取“镍钴废渣”，也可得到和，但工业生产中一般不用盐酸浸取“镍钴废渣”，原因是___________。 (4)在“酸浸2”中发生反应的化学方程式是___________。 (5)“沉镍”步骤，与丁二酮肟(DMG)反应得到红色沉淀，反应如下所示： 关于该Ni—DMG配合物说法错误的是___________。(不定项) A．配位数为4 B．含有的化学键有极性键，配位键，氢键等 C．的化合价为+4 D．配位原子只有原子 (6)“滤液2”萃取前调，若，多次萃取后水相中，则铜的萃取率(物质A在有机物中的总含量比A在有机物和水中的总含量的百分比)为___________(结果保留小数点后一位，溶液体积变化忽略不计)。 (7)改变“滤液2”的pH，发现随着pH的增大，铜的萃取率先增大后减小，请解释原因___________。 (8)“反萃取”时加入试剂的最好选择是___________。 A．稀氨水 B．溶液 C．硫酸溶液 D．盐酸 24．（25-26高三上·上海·期末）铬的元素名来自于希腊文“chroma”()，原意为“颜色”。 (1)生活中处处有化学。下列化学物质的应用中，错误的是___________。 A．铁红()常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料 B．不锈钢是最常见的合金钢，合金元素主要是铬和镍，具有很强的抗腐蚀性 C．碳酸氢钠是一种常用作加工面包、饼干等食品的膨松剂 D．氧化钠可在呼吸面具中作为氧气的来源 三氧化二铬()是重要的有机反应催化剂，一种利用铬酸钾()粗品制备的流程示意图如下。 已知：． ．易溶于水，难溶于水 (2)向净化液中通入过量的可制得。写出反应的化学方程式___________。 (3)电解净化液也可制得，装置示意图如图。 ①阴极室中获得的产品有和___________(填化学式)。 ②结合化学用语说明制备的原理___________。 ③取某溶液稀释至，移取稀释液于锥形瓶中，加入过量的溶液，滴加滴酚酞溶液，用溶液滴定至终点，消耗溶液的体积为。则溶液的物质的量浓度为___________。(用含c、、的代数式表示) (4)在热压反应釜中，将蔗糖与的混合溶液加热至，可获得，同时生成、。若生成，理论上消耗蔗糖的物质的量至少是___________。 现有三种组成均为的配合物，甲为亮绿色，乙为暗绿色，丙为紫色。取相等物质的量的甲、乙、丙，各溶于适量蒸馏水，再分别加入足量的溶液，析出的的物质的量之比为。已知铬离子的配位数为6。 (5)下列有关元素的原子半径和第一电离能说法正确的是___________。 A．原子半径： B．第一电离能： C．原子半径： D．第一电离能： (6)配合物甲的内界是___________，该离子含有___________键。 A．6        B．10        C．15        D．16 (7)在配合物乙中，配位原子有O和，两者物质的量之比为___________。 A． B． C． D． 重难·创新演练 1．（25-26高三上·上海·开学考试）某溶液中可能含有、、、、、、等离子。当向该溶液中加入一定物质的量浓度的NaOH溶液时，发现生成沉淀的物质的量随加入NaOH溶液的体积变化如图所示，下列说法不正确的是 A．无法确定原溶液中是否存在 B．d点溶液中含有的溶质只有和 C．原溶液中与的物质的量之比为1：1 D．原溶液中含有的阳离子必定有、、，且和至少存在一种 2．（23-24高三上·上海·期中）镁铝合金(Mg17Al12)是一种潜在的贮氢材料，可在氙气保护下，将一定化学计量比的Mg、Al单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为：Mg17Al12+17H2=17MgH2+12Al，得到的混合物Y(17MgH2+12Al) 在一定条件下，可释放出氢气。 (1)熔炼制备镁铝合金(Mg17Al12) 时通入氩气的目的是_______。 (2)在6.0mol•L-1HCl溶液中，混合物Y 能完全释放出H2。1mol Mg17Al12完全吸氢后得到的混合物Y与上述盐酸完全反应，释放出H2的物质的量为_______。           a.17 mol  　　 b.18 mol  　　 c.35 mol  　　d.52 mol (3)在0.5mol•L-1NaOH和1.0mol•L-1MgCl2溶液中，混合物Y均只能部分放出氢气，反应后残留固体物质 X-射线衍射谱图如图所示(X-射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。在上述NaOH溶液中，混合物Y中产生氢气的主要物质是_______。   a.Mg17Al12  　　　b.MgH2  　　　　 c.Al (4)铝电池性能优越，Al-AgO电池可用作水下动力电源，其原理如图所示。该电池反应的化学方程式为_______。 3．（24-25高三上·上海·阶段检测）Ⅰ.水处理剂包括净水剂和杀菌消毒剂，某同学对常见的几种水处理剂作了如图分类。回答下列问题： (1)分类图中第①组物质常用作净水剂，其中活性炭能够净水是利用活性炭的___________性。 Ⅱ.明矾()也可用作净水剂。采用废弃的铝制易拉罐按如下流程制备明矾并测定其组成，流程如下： (2)废铝制易拉罐溶于KOH溶液发生的主要反应为___________。(用离子反应方程式表示) (3)溶液I加硫酸溶液的过程中观察到白色沉淀生成，该沉淀的化学式为___________。 (4)在下列各图中，上述流程中“系列操作”不需要用到的实验操作是___________。 A． B． C． D． (5)为测定该明矾晶体样品中的含量，该实验小组称取ag明矾晶体样品，加入足量溶液，使完全沉淀。用质量为bg的漏斗进行过滤，洗净滤渣后，将漏斗和滤渣一并干燥至恒重，测得质量为cg。(已知硫酸钡的摩尔质量为233g/mol) 该明矾晶体样品中的含量为___________mol/g。(即每克明矾晶体中的物质的量) (6)水解也可得胶体，起到与明矾类似的净水效果。用上述制得的胶体做电泳实验时，有某种胶体粒子向阴极移动，该粒子可能是_______。 A． B． C． D． (7)分类图中第②组物质常用作杀菌消毒剂。杀菌消毒剂又依据物质类别，将第②组物质分为了2组。则第③组物质属于___________。(填物质类别) (8)具有和的双重性质，下列有关说法中不正确的是___________。 A．溶液遇会产生氧气 B．可用作洗涤剂，除油污、漂白 C．在酸性环境中易失效变质 D．有较强的氧化性，无还原性 (9)漂白液可由氯气通入烧碱溶液中制得。将漂白液滴加到溶液中有产生，试分析漂白液在该反应中作___________。(不定项) A．氧化剂 B．还原剂 C．氧化产物 D．还原产物 (10)若上述反应过程中消耗等物质的量的该物质和，则还原产物是___________。 A． B． C．NaCl D． 4．（24-25高三上·上海·期中）某同学在实验室用铝土矿（含有和，不考虑其他杂质）制取金属铝的流程如下： (1)下列哪种物质与滤渣I中成分相同________。 A．刚玉 B．石英 C．明矾 D．纯碱 (2)写出操作II中生成沉淀的离子反应方程式为________。 (3)滤液II中溶质在工农业上的用途是________。 (4)在工业生产中，我们会用到各种酸，有时候酸的结构会影响其酸性。判断下列几种酸的酸性由大到小顺序________。 ①，②，③ A②③①    B．②③①    C．③②①    D．①③② 请写出判断的理由________。 5．（25-26高三上·河北邢台·阶段检测）铝是一种应用广泛的金属。 (1)Al在NaOH溶液中迅速溶解，且有气体生成，其还原反应为6H2O+6e-=6OH-+3H2↑，则氧化反应的反应式为_________________________。 (2)工业上常用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得Al。 Ⅰ.铝土矿的主要成分是Al2O3、Fe2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下： Ⅱ.以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下： ①写出反应ⅠAl2O3发生反应的化学方程式_______________________，滤渣的成分主要是___________； 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化合物C是_______，写出由D制备冰晶石的化学方程式____________。 Ⅲ.电解冶炼铝。 Al2O3的熔点为2054℃，而AlCl3熔点为194℃。 ④工业上冶炼铝时电解熔融Al2O3而不电解熔融AlCl3的原因是___________，电解Al2O3加入冰晶石的作用为________________。 6．（26-27高三上·山西·开学考试）明矾是工业上重要的铝盐，可作为净水剂、造纸填充剂等。某兴趣小组用铝粉制备明矾的实验步骤如下： Ⅰ．氢氧化铝的制备 向氢氧化钠溶液中分批加入铝粉至不再产生气泡，过滤。加热条件下向滤液中滴加稀硫酸至pH为8~9，继续搅拌煮沸数分钟，过滤、洗涤沉淀。 Ⅱ．硫酸铝的制备 将得到的氢氧化铝加稀硫酸溶解；将溶液浓缩后冷却结晶，过滤、洗涤、干燥。 Ⅲ．明矾的制备及大晶体的培养 分别配制硫酸铝饱和溶液和硫酸钾饱和溶液，将二者等体积混合搅拌静置，待晶体析出。再经适当操作获得大晶体。 回答下列问题： (1)与本实验无关的图标是_______(填标号)。 (2)在步骤Ⅰ中： ①铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为_______。 ②需分批加铝粉的原因是_______。 ③继续煮沸数分钟的目的是_______。 (3)步骤Ⅱ中硫酸铝溶液在_______(填仪器名称)中浓缩至_____________。 (4)可由硫酸铝与硫酸钾饱和溶液混合制备明矾的原因是_______。 (5)下列做法不利于获得明矾大晶体的是_______。(填标号)。 A．选取首先析出的规整小颗粒作为晶种 B．晶体析出过程中盖上表面皿，使水分缓慢蒸发 C．将溶液快速降温 D．将晶种系在细线上，悬在滤液中 (6)已知取1.00 g铝粉(纯度为94.5%)进行该实验得到明矾晶体14.22 g，则产率为_______(保留三位有效数字)。 7．（24-25高三上·河北唐山·期中）某实验小组以粗铍(含少量的Mg、Fe、Al、Si)为原料制备、提纯BeCl2，并测定产品中BeCl2的含量。 已知： ①乙醚沸点为34.5℃；BeCl2溶于乙醚，不溶于苯，易与水发生反应；MgCl2、FeCl2 不溶于乙醚和苯；AlCl3溶于乙醚和苯。 ②Be(OH)2与Al(OH)3 的化学性质相似。 Ⅰ．制备BeCl2：按如图所示装置(夹持装置略)制备BeCl2。 (1)仪器a的名称为_______。 (2)装置A中利用浓硫酸与浓盐酸混合制HCl，装置B的作用是_______。 (3)装置C中冷水应从冷凝管的_______(填“c”或“d”)端管口进入，C中主要反应的化学方程式为_______。 Ⅱ．BeCl2的提纯：充分反应后，装置C中乙醚溶液经过滤、蒸馏出乙醚得到固体，再用苯溶解固体，充分搅拌后过滤、洗涤、干燥得BeCl2产品。 (4)用苯溶解固体，充分搅拌后过滤，目的是_______。 (5)设计实验方案检验BeCl2产品中是否含有FeCl3：_____(完成后续实验操作、现象及结论)。 Ⅲ．BeCl2的纯度测定：取1.000g上述产品溶于盐酸配成250mL溶液；取25.00mL溶液，加入EDTA掩蔽杂质离子，用 NaOH 溶液调节pH，过滤、洗涤，得 Be(OH)2 固体；加入KF溶液至固体恰好完全溶解，滴加酚酞作指示剂，用0.1000mol/L盐酸滴定其中的KOH，消耗盐酸24.00mL。(已知：；滴定过程中不与盐酸反应)。 (6)用 NaOH 溶液调节pH 不能过大，其原因为_______(用化学方程式表示)。 (7)BeCl2 的纯度为_______。 8．（26-27高三上·河北·阶段检测）铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]是一种重要的工业原料，广泛用于净水、制革、造纸等领域。用铝热反应后产生的铝灰(含有Al，Al2O3和少量的Fe，Fe2O3，KCl等)，制备铵明矾的工艺流程如下。 回答下列问题： (1)铝热反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。 (2)铝灰“水洗”的目的是________﹔“碱溶”需在约70℃条件下进行，适宜的加热方式为________。“碱溶”时生成气体的反应的化学方程式为_________。 (3)滤渣的主要成分为_________(填化学式)。将滤渣用足量稀硫酸溶解，所得溶液中一定含有的阳离子：H+、_________(填离子符号)。 (4)“沉铝”时，通入过量CO2发生反应的离子方程式为________。 9．（25-26高三上·山东东营·期末）明矾[]常作净水剂、食品添加剂和除垢剂。工业上用富铁铝土矿(主要含有、、和)为原料制备明矾的工艺流程如图所示。 回答下列问题： (1)为了提高“碱浸”反应速率，宜采取的措施有___________(答一条)。 (2)设计实验证明浸渣含2种成分：___________。 (3)灼烧白色胶状沉淀得到固体，的成分是___________(填化学式)。 (4)明矾溶解度与温度关系数据表如下： 温度/℃ 溶解度(g/100g水) 温度/℃ 溶解度(g/100g水) 0 3.00 50 17.0 10 3.99 60 24.8 20 5.90 70 40.0 25 7.20 80 71.0 30 8.39 90 109 40 11.7 100 154 “系列操作”包括___________、___________、过滤、洗涤、干燥。 (5)在明矾溶液中加入足量的小苏打溶液，产生大量气体和沉淀，该反应的离子方程式为___________。 (6)明矾溶液中滴加溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解。已知：25℃， 。溶于溶液反应的平衡常数为___________。 10.（2025·上海杨浦·一模）实验小组探究与醋酸溶液反应的过程如下。 Ⅰ．制备：向溶液中加入过量氨水，生成。 （1）制备的离子方程式为________。 11．过滤、洗涤。 （2）过滤时不会用到的仪器是________。（不定项） A．    B．    C．    D．    E. （3）简述洗涤沉淀的操作________。 （4）沉淀洗涤干净的标准为________。 （5）已知：25℃，的、醋酸的、，计算的平衡常数，判断醋酸能否溶解______。（写出计算过程） Ⅱ．将悬浊液和溶液混合，充分振荡。各试剂体积及现象见下表。 试管 1 2 3 4 悬浊液（mL） 1.0 1.0 1.0 1.0 冰醋酸（mL）+水（mL） 澄清时间 8 min 21 min 2 h 2 h （6）实验结论是：____。 真题·实战演练 1．（2026·重庆·高考真题）下列实验相关项目的叙述正确的是 选项 项目 叙述 A 试剂存放 用正丙醇保存金属Na B 物质鉴别 用NaOH溶液可鉴别和 C 试剂除杂 用粉可除去溶液中的 D 酸碱滴定 用残留有蒸馏水的锥形瓶会影响滴定结果 A．A B．B C．C D．D 2．（2026·四川·高考真题）稀有金属镓(Ga)广泛用于电子工业，它和Al同族，性质相似。某刚玉灰主要含有氧化铝、硅铝酸钾、硫酸钾、硅酸钙和少量镓的化合物，从中分离富集镓的一种路线如下。其中，“高温煅烧”时，铝的化合物转化为(或)。 下列说法错误的是 A．“高温煅烧”时，发生的反应生成 B．“酸浸”时，硅的化合物以固态物质形式在浸渣中被除去 C．“酸浸”时，镓的化合物发生的反应是 D．晶体的化学式为(或) 3．（2026·广东·高考真题）下列物质性质实验对应的反应方程式书写错误的是 A．溶于溶液： B．铜丝插入热的浓硫酸中： C．6-羟基己酸的缩聚反应：nHOOC(CH2)5OH+n D．乙醛被氧化： 4．（2025·浙江·高考真题）物质的性质决定用途，下列两者对应关系正确的是 A．金刚石硬度大，可用于制作切削刀具 B．氧化铝具有两性，可用于制作坩埚 C．熔点高，可用于生产光导纤维 D．氨气有还原性，可用于生产铵态氮肥 5．（2025·四川·高考真题）一种主要成分为和的高钾磷矿，通过如下流程可制得重要的化工产品白磷()、。其中，电炉煅烧发生的反应为：。 下列说法错误的是 A．“电炉煅烧”必须隔绝空气 B．浸渣的主要成分是 C．“炉气水洗”使溶于水而与分离 D．“中和沉淀”需要控制溶液的 6．（2025·海南·高考真题）有色金属冶炼厂炼铜窑炉的废耐火砖极具回收价值。某厂产生的废耐火砖中主要含、Cu12.0%，其资源化回收的一种工艺流程如图所示。 回答问题： (1)“粉碎”的目的是______。 (2)“加压氨浸”时铜转化为配位离子，该过程的化学反应方程式为______。 (3)“碱熔”中产生的气体C为______，滤渣E是______(均填化学式)。E与______(填物质名称)反应可生成用于城市废水处理的。 (4)某批次试验，废砖投料20.0 kg，产出CuO 2.70 kg，则Cu的回收率为______。 (5)从绿色化学与环境保护的角度说明本工艺优点有______、______。 7．（2025·江西·高考真题）稀散金属镓(，ⅢA族)是重要的战略资源。以棕刚玉烟尘(主要成分为、、、和少量)为原料制备金属镓的工艺流程图如下： 回答下列问题： (1)滤液1的为，依据(Ⅲ)和(Ⅳ)的分布系数图，铝元素在溶液中的主要存在形式为_______(填化学式)，与碱反应的离子方程式为_______、_______。 (2)水热再生过程中，需要定量补充固体的目的是_______，以获得高纯度分子筛()材料。滤液2的_______(填“大于”或“小于”)滤液1的。 (3)已知树脂片段的结构为。在吸附时，中心镓离子与树脂间存在的主要相互作用是_______。 (4)操作X为_______。 (5)硅-钾化肥可改良土壤环境。依据其一有效组分的晶胞结构，推测该组分中钾离子能被植物吸收的原因是_______。 8．(2025·上海卷T4，2)既能和强酸反应，也能与强碱反应，由此推测GeO是 氧化物。 9．(2024·上海卷T3，6) AlBr3水解可得Al(OH)3胶体，请解释用Al(OH)3可净水的原因___________。 10．（2024·广东·高考真题）部分含或或物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是 A．若a在沸水中可生成e，则a→f的反应一定是化合反应 B．在g→f→e→d转化过程中，一定存在物质颜色的变化 C．加热c的饱和溶液，一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系 D．若b和d均能与同一物质反应生成c，则组成a的元素一定位于周期表p区 11．（2024·广西·高考真题）化学与生活息息相关。下列离子方程式书写正确的是 A．用溶液处理水垢中的 B．明矾用于净水： C．抗酸药中的可治疗胃酸过多： D．用酸化的KI淀粉溶液检验加碘盐中的 12．（2025·山东·高考真题）化学应用体现在生活的方方面面，下列用法不合理的是 A．用明矾净化黄河水 B．用漂白粉漂白蚕丝制品 C．用食醋去除水壶中水垢 D．用小苏打作烘焙糕点膨松剂 13．（2024·江西·高考真题）由下列实验事实得出的结论正确的是 实验事实 结论 A 铝和氧化铁反应需要引燃 该反应 B KI溶液加热浓缩后加入淀粉溶液，溶液变蓝 氧化性： C 久置的NaOH溶液试剂瓶口出现白色固体 NaOH结晶析出 D 久置的溶液中出现红褐色沉淀 A．A B．B C．C D．D 14．（2024·贵州·高考真题）煤气化渣属于大宗固废，主要成分为及少量MgO等。一种利用“酸浸—碱沉—充钠”工艺，制备钠基正极材料和回收的流程如下： 已知： ①25℃时，； ②。 回答下列问题： (1)“滤渣”的主要成分为_______(填化学式)。 (2)25℃时，“碱沉”控制溶液pH至3.0，此时溶液中_______。 (3)“除杂”时需加入的试剂X是_______。 (4)“水热合成”中，作为磷源，“滤液2”的作用是_______，水热合成的离子方程式为_______。 (5)“煅烧”得到的物质也能合成钠基正极材料，其工艺如下： ①该工艺经碳热还原得到，“焙烧”生成的化学方程式为_______。 ②的晶胞结构示意图如甲所示。每个晶胞中含有的单元数有_______个。 ③若“焙烧”温度为时，生成纯相，则_______，其可能的结构示意图为_______(选填“乙”或“丙”)。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第06讲 铝及其化合物、金属冶炼（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 考向01 铝的性质和用途 考向02 重要铝的化合物性质 考向03 铝的“价-类”二维图和铝三角 考向04 工业制备铝的工艺流程分析 考向05 金属冶炼 重难·创新演练 真题·实战演练 模拟·基础演练 考向01 铝的性质和用途 1．（24-25高三上·上海·期中）下列金属中，在自然界不存在游离态的是 A．铁 B．铝 C．铜 D．金 【答案】B 【详解】A．铁在自然界主要以化合态存在，也可以以游离态存在，如陨铁，A不符合题意； B．铝化学性质活泼，在自然界以化合态形式存在，B符合题意； C．铜在自然界主要以化合态存在，也可以以游离态存在，C不符合题意； D．金化学性质稳定，在自然界以游离态形式存在，D不符合题意； 故答案选B。 2．（24-25高三上·上海·阶段检测）粒径在的纳米铝粉常温下能与水反应释氢。向水中加入下列物质，不能加快纳米铝粉释氢速率的是 A．HCl B． C． D．NaOH 【答案】B 【详解】A．，可以加快纳米铝粉释氢速率，故A不符合题意； B．，不能产生氢气，故B符合题意； C．，可以加快纳米铝粉释氢速率，故C不符合题意； D．，可以加快纳米铝粉释氢速率，故D不符合题意； 故答案选B。 3．（2023·上海杨浦·二模）室温下，能完全溶解和反应后的固体混合物的试剂是 A．稀 B．浓 C．溶液 D．浓 【答案】A 【分析】铝和氧化铁高温条件下发生铝热反应生成铁和氧化铝。 【详解】A．铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，氧化铝与稀硫酸反应生成硫酸氯和水，则稀硫酸能完全溶解铁和氧化铝固体混合物，故A正确； B．室温下，铁在浓硫酸中发生钝化，不能持续反应，则浓硫酸不能完全溶解铁和氧化铝固体混合物，故B错误； C．铁与氢氧化钠溶液不反应，则氢氧化钠溶液不能完全溶解铁和氧化铝固体混合物，故C错误； D．室温下，铁在浓硝酸中发生钝化，不能持续反应，则浓硝酸不能完全溶解铁和氧化铝固体混合物，故D错误； 故选A。 4．（2025·上海嘉定·二模）近些年来，硼铁合金(低铝、低碳) 主要应用于非晶带材软磁材料和永磁材料，是节能环保领域的“朝阳产业”。 已知部分物质的相关性质如下表 物质 熔点 莫氏硬度 铁 1535℃ 4.5 硼 2300℃ 接近于金刚石 莫氏硬度以金刚石的硬度10为标准，1表示很软，10表示很硬。 (1)关于硼铁合金的性质说法正确的是_______。 A．硼铁合金的熔点可能为1535-2300 ℃ B．硼铁合金的熔点可能为1250-1310 ℃ C．硼铁合金硬度小于4.5 D．室温下，硼铁合金能完全溶于足量的浓硫酸 (2)天然硼有两种稳定核素10 B(相对原子质量为10.01)和11B(相对原子质量为11.00)组成，它们的丰度分别为19.78%和80.22%。以下能表示硼元素的相对原子质量的是_______。 A．10.01 × 19.78% + 11.00 × 80.22% B．10 × 19.78% + 11 × 80.22% C．10.01 × 50% + 11.00 × 50% D．10 × 50% + 11 × 50% (3)早期硼是采用以氧化硼为原料的铝热法生产工艺，请写出对应的化学反应方程式_______。 (4)20世纪70年代碳热法冶硼逐步代替铝热法，利用碳还原氧化硼，反应的热化学方程式如下： B2O3(s) + 3C(s) = 2B(s) + 3CO(g)  ∆H = 946.2 kJ·mol-1。 ①反应过程中需要电热一直补充热量的原因_______。 ②已知以上反应∆S = 528.8 J·mol-1·K-1，反应发生所需的最低温度_______。(保留一位小数) ③碳热法冶硼对比铝热法的优点可能是_______。(不定项) A．碳的还原性强于铝 B．有利于降低硼铁合金中铝的含量 C．另一种产物是气体，便于与硼分离 D．能利用反应放出的热能 【答案】(1)B (2)A (3) (4) 该反应为吸热反应，需要加热不断促进反应的发生 1789.3 K BC 【分析】（1）合金的熔点低于组成合金的成分金属的熔点，因而硼铁合金的熔点低于1535℃，合金的硬度大于组成合金的成分金属的硬度； （2）硼原子的相对原子质量=10 B的相对原子质量×10 B的丰度+11B的相对原子质量×11B的丰度 【详解】（1）A．由分析可知，硼铁合金的熔点低于1535℃，不可能为1535-2300 ℃，A项错误； B．由分析可知，硼铁合金的熔点低于1535℃，可能是1250-1310 ℃，B项正确； C．合金的硬度大于组成合金的成分金属的硬度，因而硼铁合金硬度大于4.5，C项错误； D．室温下，硼铁合金中硼与浓硫酸不反应，浓硫酸能使铁钝化，因而硼铁合金不能完全溶于足量的浓硫酸，D项错误； 答案选B； （2）硼原子的相对原子质量=10 B的相对原子质量×10 B的丰度+11B的相对原子质量×11B的丰度=10.01×19.78%+11.00×80.22%，故答案选A； （3）硼是采用以氧化硼为原料的铝热法生产工艺，即氧化硼与金属铝在高温下发生置换反应，生成氧化铝和单质硼，反应的方程式为 （4）①由方程式可知该反应为吸热反应，需要加热不断促进反应的发生，因此反应过程需要一直补充热量； ②该反应∆H = 946.2 kJ·mol-1，∆S = 528.8 J·mol-1·K-1，当时，所需的温度最低，故，即反应发生所需的最低温度为1789.3K； ③碳热法B2O3(s) + 3C(s) = 2B(s) + 3CO(g)  ∆H = 946.2 kJ·mol-1，铝热法， A．铝的还原性强于碳，而不是碳的还原性强于铝，A项错误； B．铝热法的产物为，可以降低硼铁合金中铝的含量，B项正确； C．碳热法中的生成物为B和CO，其中CO为气体，与B很容易分离， C项正确； D．碳热法由方程式可知，该反应为吸热反应，无法利用放出的热量，D项错误； 答案选BC。 5．（2023·上海黄浦·模拟预测）管道疏通剂可以疏通家庭厨卫管道。 (1)某种固体疏通剂的主要成分含有NaOH和铝粉，管道中加入疏通剂与水发生反应，写出反应的化学方程式___________。 (2)固体疏通剂改进后的凝胶管道疏通剂，其主要成分包括氢氧化钠、次氯酸钠和表面活性剂(如烷基氧化胺)，此外还加入了增稠剂等。下列说法错误的是___________。 A．凝胶状的形态，在确保高效的疏通效果的同时减小管道损坏程度 B．接触到堵塞物后会附着于表面，达到快速分解堵塞物的效果 C．遇水产生大量气体有利于管道疏通，但是要注意避免明火 D．表面活性剂在水中可形成包括胶束、微乳等，具有超分子结构 【答案】(1)2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑ (2)C 【详解】（1）NaOH、铝粉和水反应方程式为。 （2）A．凝胶管道疏通剂主要成分是氢氧化钠、次氯酸钠和表面活性剂，凝胶状的形态接触到堵塞物后会附着于表面，能够高效疏通，且不会像氢氧化钠腐蚀管道，能够减小管道损坏程度，A正确； B．改进后的管道疏松剂物理形态为凝胶，这样入水不会分散，会自然下沉，作用到堵塞点，利于主要成分作用，达到分解堵塞物的目的，B正确； C．氢氧化钠、次氯酸钠和表面活性剂遇水不会产生大量气体，改进后的管道疏松剂使用时更温和，不会发生剧烈反应，不会产生气体，C错误； D．表面活性剂由于其分子结构的两亲性（一端亲水，一端疏水），在达到一定的浓度后，会在水中自发地聚集形成各种有序的组合体。这些组合体包括但不限于胶束、微乳液、液晶和囊泡等，它们都具有超分子结构的特征，D正确； 答案选C。 考向02 重要铝的化合物性质 6．（23-24高三上·上海·阶段检测）除去下列物质中所含的杂质(括号内为杂质)，选用试剂正确的是 A．Cl2(HCl)：饱和食盐水 B．FeCl2溶液(FeCl3)：KSCN溶液 C．乙烷(乙烯)：酸性KMnO4 D．Al2O3(Fe2O3)：NaOH溶液 【答案】A 【详解】A．用饱和食盐水除去氯气中的HCl，故A正确； B．氯化亚铁中的氯化铁可以加入过量铁粉之后过滤，故B错误。 C．用酸性高锰酸钾除去乙烯会引入新杂质二氧化碳，可以通入溴的四氯化碳溶液，故C错误； D．氢氧化钠要与氧化铝反应，而不与氧化铁反应，不可以用氢氧化钠除去氧化铝中的氧化铁，故D错误； 故选A。 7．（23-24高三上·上海宝山·阶段检测）从混合物中分离出下列物质，方案选择不当的是 选项 混合物 分离出 试剂与方法 A I2和NaCl固体 I2 加热固体 B 乙醇和甘油(沸点290℃)混合溶液 乙醇 蒸馏 C 乙酸乙酯和乙酸溶液 乙酸乙酯 饱和NaOH溶液，分液 D Fe2O3和Al2O3固体 Fe2O3 NaOH溶液，过滤 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．加热碘易升华，则加热升华法可分离出碘，故A正确； B．乙醇和甘油互溶，但沸点不同，则蒸馏法可分离出乙醇，故B正确； C．二者均与NaOH反应，不能分离出乙酸乙酯，应选饱和碳酸钠溶液、分液，故C错误； D．氧化铝与NaOH反应，氧化铁不能，则加NaOH溶液、过滤可分离出Fe2O3，故D正确。 答案选C。 8．（2023·上海长宁·二模）下列离子方程式正确的是 A．足量的CO2通入饱和碳酸钠溶液中：CO2+CO+H2O=2HCO B．酸性条件下KIO3溶液与KI溶液反应生成I2：5I-+IO+3H2O=3I2+6OH- C．向NH4Al(SO4)2溶液中滴入Ba(OH)2使SO恰好完全反应：2Ba2++4OH-+Al3++2SO=BaSO4↓+AlO+2H2O D．NH4HSO3溶液中逐滴加入足量的Ba(OH)2溶液：NH+HSO+Ba2++2OH-=BaSO3↓+NH3·H2O+H2O 【答案】D 【详解】A．由于碳酸氢钠的溶解度较小，足量的CO2通入饱和碳酸钠溶液中会析出碳酸氢钠晶体，离子方程式应为2Na++CO2+CO+H2O=2NaHCO3，A错误； B．酸性条件不会有氢氧根生成，正确离子方程式为5I-+IO+6H+=3I2+3H2O，B错误； C．铵根也可以和氢氧根反应，SO恰好完全反应时应生成氢氧化铝沉淀，正确离子方程式为2Ba2++4OH-+Al3++NH 2SO=2BaSO4↓+Al(OH)3↓+NH3·H2O，C错误； D．NH4HSO3溶液中逐滴加入足量的Ba(OH)2溶液生成亚硫酸钡沉淀和一水合氨，D正确； 综上所述答案为D。 9．（2023·上海宝山·一模）下列关于铝及其化合物反应的离子方程式书写正确的是 A．铝与NaOH溶液反应： B．与NaOH溶液反应： C．明矾净水原理： D．与过量氨水反应： 【答案】C 【详解】A．铝与NaOH溶液反应的氧化剂是水，故其离子反应方程式为：，A错误； B．与NaOH溶液反应的离子方程式未配平，配平后的离子方程式为：，B错误； C．明矾溶于水后电离产生的铝离子发生水解产生的氢氧化铝胶体，吸附悬浮物，起到净水作用，C正确； D．一水合氨为弱碱，故氢氧化铝无法与一水合氨发生反应，与过量氨水反应为：，D错误； 故选C。 10.（24-25高三下·上海·阶段检测）FeBr3水解会生成Fe(OH)3胶体。Fe(OH)3胶体可用于净水，其原因是_______，已知电泳时，带电Fe(OH)3胶体粒子向阴极移动，该胶体粒子的化学式可能是_______。 A． 　　B． C．   　　D． 【答案】 Fe(OH)3胶体具有吸附性，能吸附水中的悬浮物而使其沉降 A 【详解】Fe(OH)3胶体具有吸附性，能吸附水中的悬浮物而使其沉降，所以能用于净水；用上述制得的胶体做电泳实验时，有某种胶体粒子向阴极移动，说明该离子带正电荷，Fe(OH)3整体呈电中性，铁离子带3个单位的正电荷、氢氧根离子带1个单位的负电荷，根据离子所带电荷排除C、D，B中所带电荷为+(3n-x)，A中粒子所带电荷为+3n+(3n-x)×(-1)=+x，符合条件，故答案为：Fe(OH)3胶体具有吸附性，能吸附水中的悬浮物而使其沉降；A。 考向03 铝的“价-类”二维图和铝三角 11．（25-26高三上·青海西宁·期中）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．铁在高温下与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，而不是生成氧化铁，且氧化铁与水不能反应生成氢氧化铁，物质间转化均不能实现，A项错误； B．氧化铝与盐酸反应生成氯化铝和水，氯化铝溶液中加入过量NaOH溶液反应最终生成四羟基合铝酸盐，物质间转化能全部实现，B项正确； C．NaCl与不反应，C项错误； D．Cu与盐酸不反应，D项错误； 故选B。 12．（2025·安徽合肥·模拟预测）一定条件下，下表中各选项物质不能按图示关系一步实现转化的是 选项 甲 乙 丙 A Cl2 HClO NaClO B Si SiO2 Na2SiO3 C S H2S SO2 D Al2O3 AlCl3 Al(OH)3 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．Cl2与H2O反应生成HClO，HClO与NaOH反应生成NaClO，NaClO与盐酸反应生成Cl2，A正确； B．Si与氧气反应生成SiO2，SiO2与NaOH反应生成Na2SiO3，Na2SiO3不能直接转化为Si，B错误； C．S与氢气反应生成H2S，H2S燃烧生成SO2，SO2与H2S反应可生成S，C正确； D．Al2O3溶于盐酸生成AlCl3，AlCl3与氨水反应生成，受热分解生成Al2O3，D正确； 故选B。 13．（2025·安徽·模拟预测）下表列出的物质中，不能按图示路径进行转化的是 选项 甲 乙 丙 A NO B C D A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．与反应生成，与反应生成，可实现甲与乙的相互转化；与反应生成，稀与反应生成，可实现乙→丙、丙→甲的转化，A符合题意； B．与发生取代反应生成，在水溶液中水解生成，可实现甲与乙的相互转化；在醇溶液中发生消去反应生成，与发生加成反应生成，可实现乙→丙、丙→甲的转化，B符合题意； C．与过量溶液反应生成，与过量盐酸反应生成，可实现甲与乙的相互转化；与少量盐酸或通入反应生成，与盐酸反应生成，可实现乙→丙、丙→甲的转化，C符合题意； D．苯酚钠与酸反应生成苯酚，苯酚与溶液反应生成苯酚钠，可实现甲与乙的相互转化；苯酚与浓溴水反应生成2，4，6-三溴苯酚，但2，4，6-三溴苯酚无法直接转化为苯酚钠，不能实现丙→甲的转化，D不符合题意； 故选D。 14．（2026·广东深圳·三模）能满足下列物质间直接转化关系，且推理成立的是 A．X可为N2，Y可为NO2 B．X可为硫，Z可与溶液反应生成白色沉淀 C．X可为Al，工业上由电解Z的熔融态制备 D．X可为铁，若Z为FeCl3，则加入足量铜可实现反应①的转化 【答案】B 【详解】A．和一步反应只能生成，无法直接得到，不能满足直接转化，A错误； B．若X为硫单质：，Z中含+4价硫，在溶液中，酸性条件下会将+4价硫氧化为​，生成白色​沉淀，转化和推理均成立，B正确； C．为，氧化物是，是铝盐，工业上是电解熔融制备，不是电解熔融，C错误； D．若为，为，足量铜和反应只能生成和，无法得到单质，不能实现反应①的转化，D错误； 故选B。 15．（25-26高三上·天津南开·阶段检测）对于下列实验，能正确描述其反应的离子方程式的是 A．少量澄清石灰水与足量小苏打溶液反应： B．将氯化铝溶液逐滴加入到氨水中至过量： C．向苯酚钠溶液中通入少量： D．向饱和溶液中通入过量 【答案】B 【详解】A．少量澄清石灰水与足量小苏打反应时，完全反应，与物质的量之比为，正确离子方程式为，A错误； B．是弱碱，无法溶解，氯化铝与过量氨水反应仅生成氢氧化铝沉淀和铵根，离子方程式书写正确，B正确； C．苯酚酸性弱于碳酸、强于，向苯酚钠溶液中通入少量应生成而非，正确的离子方程式为；C错误； D．溶解度小于，向饱和溶液中通入过量会析出固体，正确离子方程式为，D错误； 故答案为B。 考向04 工业制备铝的工艺流程分析 16．【工业生产与学科知识结合】（2025·上海崇明·二模）废旧锂离子电池的正极材料含钴酸锂(LiCoO2)，锰酸锂(Li2MnO4)，镍酸锂(LiNiO2)以及铝片、石墨粉等，某小组设计方案回收金属元素，流程如下： 已知：过硫酸根离子的结构为： (1)锂离子电池工作时，能量的主要转化方式为___________。 (2)在废旧电池的初步处理及碱浸环节，为加快速率，除了对原料粉碎处理，还可以采用的措施有___________(写出其中一种即可)，步骤①发生反应的离子方程式为___________。 (3)滤液A中的Co、Ni、Mn均为+2价，则H2O2作为反应物的半反应式为___________。 (4)写出过程③中发生反应的离子方程式___________；步骤②中不能用盐酸酸化溶液的原因是___________。 (5)常温下滤液C中___________mol/L。(常温：) (6)所得碳酸锂样品含有少量Na2SO4杂质，拟通过图示装置测定样品中Li2CO3的含量，b中液体为硫酸溶液，量气管中可以加入的试剂可以是___________。(不定项) A．饱和Na2CO3溶液 B．饱和NaHCO3溶液 C．饱和食盐水 D．覆盖油层的水 (7)下列情况会导致测定结果偏低的是___________。 A．反应产生的气体一部分滞留在“Y”型试管中 B．没有恢复到室温就进行读数 C．水准管液面高于量气管 D．固体样品称量后，在反应之前吸收空气中的水蒸气 【答案】(1)化学能转化为电能 (2) 搅拌或者适当升高温度 (合理均可) 2Al + 2OH-+ 6H2O = 2[Al(OH)4]-+ 3H2↑ (3)H2O2-2e-= 2H+ + O2 (4) Mn2+ + S2O+ 2H2O = 4H+ + MnO2 + 2SO MnO会在酸性条件下氧化Cl-生成Cl2 (5)1.09×10-6 (6)BD (7)C 【分析】正极材料含钴酸锂(LiCoO2)，锰酸锂(Li2MnO4)，镍酸锂(LiNiO2)以及铝片、石墨粉等，初步处理后进行碱浸，Al反应生成四羟基合铝酸钠溶液，滤渣经过氧化氢酸性溶液溶解，H2O2将LiCoO2、Li2MnO4、LiNiO2等物质中的Co、Mn、Ni还原为+2价，过滤分离出石墨，滤液在过程③中Mn2+被S2O氧化为MnO2，过程④中加入NaOH调pH使Ni2+和Co2+变为氢氧化物沉淀，过滤后在滤液C中加入浓碳酸钠生成碳酸锂。 【详解】（1）锂离子电池属于原电池，原电池工作时，是将化学能转化为电能，所以锂离子电池工作时，能量的主要转化方式为化学能转化为电能； （2）在废旧电池的初步处理及碱浸环节，为加快速率，根据化学反应速率的影响因素，除了对原料粉碎处理增大接触面积外，还可以采用搅拌、升高温度、适当增大碱的浓度等措施，步骤①是铝片与碱液反应，铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，离子方程式为：2Al + 2OH-+ 6H2O = 2[Al(OH)4]-+ 3H2↑； （3）滤液A中的Co、Ni、Mn均为+2价，说明H2O2将LiCoO2、Li2MnO4、LiNiO2等物质中的Co、Mn、Ni还原为+2价，所以H2O2的主要作用是还原剂，H2O2半反应式为H2O2-2e-= 2H+ + O2； （4）S2O中有过氧键，具有氧化性，过程③中Mn2+被S2O氧化为MnO2，离子方程式为Mn2+ + S2O+ 2H2O = 4H+ + MnO2 + 2SO，步骤②中不能用盐酸酸化溶液，因为溶液中的MnO具有强氧化性，能与盐酸中的Cl-发生氧化还原反应，Cl-被氧化为Cl2，MnO被还原，会导致后续反应受影响，所以原因是酸性条件下MnO会氧化Cl-生成Cl2； （5）滤液C中形成Co(OH)2沉淀，Ksp[Co(OH)2]=c(Co2+)×c2(OH-)=1.09×10-15，一般情况下溶液为碱性，假设c(OH-)=1.0×10-2mol/L（具体OH-浓度应根据题目中其他条件确定，此处假设为常见碱性环境浓度），则c(Co2+)====1.09×10-6mol/L； （6）测定样品中Li2CO3的含量，利用硫酸与样品反应，测定CO2的体积，通过CO2的量计算Li2CO3的含量； A．CO2与饱和Na2CO3溶液要反应，故不符合； B．CO2在饱和NaHCO3溶液中溶解度很小，故符合； C．CO2可以溶于饱和食盐水，故不符合； D．覆盖油层的水不会溶解CO2，故符合； 答案选BD； （7）A．反应产生的气体一部分滞留在“Y”型试管中，但是会有等量的空气进入量气管，CO2的体积不会偏小，结果不会偏低，故A不选； B．没有恢复到室温就进行读数导致测得的CO2的体积偏大，结果偏高，故B不选； C．水准管高于量气管，则CO2的压强大于大于大气压，使测得的体积偏低，结果偏低，故C选； D．固体样品称量后，在反应之前吸收空气中的水蒸气，不影响生成的CO2，结果无影响，故D不选； 答案选C。 17.（高三下·上海·阶段检测）氯化铬可用于铬盐生产、镀铬、催化剂生产等工业。以高铝铬铁矿(主要成分是和，还含、、、等杂质)为原料，在实验室制备氯化铬和铝的流程如下： 相关金属离子生成氢氧化物沉淀的： 金属离子 开始沉淀的 2.3 10.4 4.9 7.5 3.4 沉淀完全的 4.1 12.4 6.8 9.7 4.7 (1)步骤1、2、4操作中均需要的玻璃仪器有烧杯、___________。步骤1中加入足量的的作用是___________。 (2)写出溶液D中的所有正离子的离子符号：___________。 (3)步骤3中加入的足量试剂X为___________，发生的离子方程式为___________。 (4)步骤4中加氨水调节的范围是___________。 (5)下列说法不正确的是___________。 A．步骤1可通过粉碎矿石、加热、搅拌、使用浓硫酸等方法加快浸出速率 B．杂质中的和熔化时克服的作用力不同 C．沉淀G后的一系列操作包含用氢气热还原氧化铝来冶炼铝。 D．将转化为无水可以在干燥的气流中实现。 (6)加入试剂Y前，需要洗涤沉淀F，证明洗涤干净的操作是___________。 【答案】(1) 玻璃棒、漏斗 将完全氧化为，便于后续的分离提纯 (2)、 、、 (3) 或(合理即可) (4)6.8~10.4 (5)C (6)取最后一次的洗涤液于试管中，加入BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则洗涤干净 【分析】依题意，高铝铬铁矿主要成分是Cr2O3和Al2O3，还含Fe2O3、FeO、MgO、SiO2等，步骤1中加入硫酸，可与Cr2O3、Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO反应，生成对应金属离子，同时双氧水可将Fe2+氧化为Fe3+，而SiO2难溶于稀硫酸，故沉淀A为SiO2，步骤2加氨水调节pH至4.7～4.9，此时Fe3+、Al3+以Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀析出，沉淀C为Fe(OH)3、Al(OH)3，步骤3中加入足量X得到溶液E，加入足量CO2得到沉淀G，沉淀G可得到Al，故沉淀G为Al(OH)3，溶液E中含有[Al(OH)4]-，X为NaOH或KOH等强碱溶液，溶液D中的阳离子有Cr3+、Mg2+、H+、，步骤4调pH得沉淀F，加足量试剂Y得CrCl3溶液，可推知沉淀F为Cr(OH)3，试剂Y为稀盐酸，据此答题。 【详解】(1)步骤1、2、4为过滤，故三者都需要的玻璃仪器烧杯、玻璃棒、漏斗，步骤1中加入足量的H2O2的作用是将Fe2+氧化为Fe3+，便于后续的分离提纯； (2)依分析可知，溶液D中的所有正离子有：Cr3+、Mg2+、H+、； (3)步骤3中加入的足量试剂X为NaOH或KOH等强碱溶液，发生的离子方程式为； (4)步骤4调pH得Cr(OH)3沉淀，故pH的范围需保证Cr3+完全沉淀，而Mg2+不沉淀，故其范围为6.8~10.4； (5)A．步骤1可通过粉碎矿石、加热、搅拌、适当增大稀硫酸浓度等方法加快浸出速率，A正确，不符合题意； B．MgO为离子晶体，熔化需克服离子键，SiO2共价晶体，熔化时需克服共价键，两者作用力不同，B正确，不符合题意； C．Al还原性强，Al3+氧化性很弱，难以得到电子，较难用还原剂还原，故一般通过电解熔融Al2O3的方法冶炼Al，C错误，符合题意； D．将CrCl3⋅6H2O加热，分子中Cr3+易水解生成Cr(OH)3，而HCl能抑制Cr3+水解，故将CrCl3⋅6H2O转化为无水CrCl3可以在干燥的HCl气流中实现，D正确，不符合题意； 本题选AC； (6)溶液D中阴离子含有，若Cr(OH)3沉淀洗涤干净，则洗涤液中不含有，故可取最后一次的洗涤液于试管中，加入BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则洗涤干净。 18．（25-26高三上·河北邢台·阶段检测）以废弃铁铝合金(含有少量的氧化物Fe2O3、Al2O3等)为原料，合成铁黄(FeOOH)和冰晶石(Na3AlF6)的工艺流程如图。回答下列问题： 已知：FeOOH难溶于水。 (1)“碱溶”时Al发生反应的化学方程式为___________。 (2)“酸溶”后滴加KSCN溶液，溶液不变血红色，其原因可能为___________(用离子方程式表示)。 (3)纯净的FeSO4･7H2O为_______色，实验室从“酸溶”所得溶液中分离出FeSO4･7H2O。下列给出的仪器中不需要使用的是___________(填仪器名称)。 (4)生成铁黄的离子方程式为___________；设计实验检验铁黄是否洗涤干净：___________。 (5)“沉铝”工序所得滤液的溶质主要为___________(填化学式)，写出“合成”的化学方程式___________。 【答案】(1) (2) (3) 浅绿 坩埚 (4) 取最后一次洗涤液，滴加稀盐酸酸化，再加入溶液，若无白色沉淀，说明洗涤干净 (5) 【分析】利用氧化铝、铝和碱反应，氧化铁、铁不与碱反应的性质差异，碱浸分离铁元素，氧化铝、铝转化为，滤渣为铁，氧化铁，硫酸酸浸可用于制备铁的相关产物，滤液为四羟基合铝酸钠溶液，加入调pH沉铝得，用于制备冰晶石，据此解答。 【详解】（1）铝与溶液反应生成和氢气，反应方程式为：； （2）碱溶后剩余的铁单质在酸溶时与硫酸反应生成，同时原料中少量的与硫酸反应生成，过量的铁单质会将完全还原为，因此溶液中无，滴加KSCN不会出现血红色：； （3）七水合硫酸亚铁（绿矾）为浅绿色晶体；从硫酸亚铁溶液中获得的操作是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，过程中需要玻璃棒搅拌/引流、普通漏斗完成过滤，而坩埚是用于高温灼烧固体的仪器，该步骤不需要使用； （4）流程中用加NaOH、通空气制备FeOOH，将+2价Fe氧化为+3价的FeOOH，根据氧化还原电子守恒、电荷守恒配平离子方程式：；FeOOH表面会吸附溶液中的，因此检验最后一次洗涤液中是否存在，即可判断是否洗涤干净：取最后一次的洗涤液少许于试管中，向其中滴加盐酸酸化的溶液，若无白色沉淀生成，则证明铁黄已洗涤干净，若出现白色沉淀则未洗净； （5）碱溶时Al、转化为，向其中通入过量发生反应，因此沉铝后滤液的主要溶质为；沉铝得到的滤渣是，和HF、共同反应生成冰晶石，根据元素守恒配平得反应方程式为：。 19．（25-26高三上·河北邢台·阶段检测）铝是一种应用广泛的金属。 (1)Al在NaOH溶液中迅速溶解，且有气体生成，其还原反应为6H2O+6e-=6OH-+3H2↑，则氧化反应的反应式为_________________________。 (2)工业上常用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得Al。 Ⅰ.铝土矿的主要成分是Al2O3、Fe2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下： Ⅱ.以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下： ①写出反应ⅠAl2O3发生反应的化学方程式_______________________，滤渣的成分主要是___________； 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化合物C是_______，写出由D制备冰晶石的化学方程式____________。 Ⅲ.电解冶炼铝。 Al2O3的熔点为2054℃，而AlCl3熔点为194℃。 ④工业上冶炼铝时电解熔融Al2O3而不电解熔融AlCl3的原因是___________，电解Al2O3加入冰晶石的作用为________________。 【答案】(1) (2) 浓H2SO4 AlCl3为分子晶体，熔融态不电离，不导电 助熔剂(或降低的熔点) 【分析】Ⅰ：铝土矿的主要成分是、和等，加入氢氧化钠溶液，氧化铝溶解，变为，变为，进入滤渣，加入CaO，与结合变为沉淀，过滤后向滤液中通入气体，发生反应，煅烧可得到氧化铝； Ⅱ：加入浓硫酸共热，得到与气体，将气体通入和得到冰晶石； 【详解】（1）Al在NaOH溶液中发生氧化反应，生成，氧化反应的离子方程式为； （2）①反应Ⅰ中，加入氢氧化钠溶液，溶解，发生反应的化学方程式为；滤渣的成分主要是不溶于氢氧化钠溶液的； ②滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是，向含离子的滤液中通入气体，反应2的离子方程式为； ③由元素守恒知，化合物C是浓硫酸，由HF气体制备冰晶石的化学方程式为； ④工业上冶炼铝时电解熔融而不电解熔融的原因是：为分子晶体，熔融态不电离，不导电；熔点很高，加入冰晶石的作用为助熔剂(降低的熔点)，达到降低能耗的作用。 20．（2025·云南·模拟预测）是一种重要的战略材料，在芯片制造领域具有重要应用价值。现以电解精炼铝剩余的阳极废料(主要成分为单质、、、及少量的和)为原料提纯镓，并制备的流程如下： 已知：镓与铝同主族，其化学性质相似；。 (1)阳极废料进行粉碎处理的目的是_________________________。基态镓原子的价电子轨道表示式为_____________________。 (2)由于长时间在空气中暴露，阳极废料表面被氧化成、和等。写出在预处理过程中发生反应的离子方程式：______________________________________。 (3)“酸浸”后所得废渣的主要成分为、___________________(填化学式)。 (4)使用三辛胺-癸醇-煤油混合溶剂萃取，其中三辛胺的浓度为，试从三辛胺的结构角度分析其浓度不宜过高的原因：_________________________。 (5)单质与反应生成化合物，高温条件下，与混合进行气相沉积即可得多晶，另一产物是常见气体燃料。写出生成的化学方程式：___________________。 【答案】(1) 增大反应物的接触面积，加快化学反应速率，使反应更充分 (2) (3)Cu (4)三辛胺中烃基为推电子基，其水溶液呈碱性，若浓度过大，易与反应产生沉淀造成原料损失 (5) 【分析】阳极废料主要成分为单质、、、及少量的和，还有可能含有这些金属的氧化物，将其粉碎后加入少量溶液，能与反应生成盐，、不与反应，、及其氧化物、与反应生成可溶性羟基合酸盐进入溶液，后续调节pH使、转化为氢氧化物沉淀，与不溶性滤渣混合后得到主要成分为、、的滤渣，再进行酸浸，元素进入废渣，废渣主要成分为、，元素转化为进入浸取液，使用有机萃取剂萃取，得到的有机层富含，加入5%的溶液反萃取，得到水相溶液，电解该溶液，即可得到金属镓，后经转化可以得到氮化镓； 【详解】（1）①阳极废料进行粉碎处理能增大反应物的接触面积，加快反应速率，使反应更充分； ②基态镓原子的价电子轨道表示式为； （2）镓与铝化学性质相似，类比铝与溶液的反应可得在预处理过程中发生反应的离子方程式为； （3）不溶于溶液和盐酸，因此“酸浸”后所得废渣的主要成分为、； （4）三辛胺中烃基为推电子基，N原子上电子云密度较高，可结合体现碱性，若浓度过高，会使体系pH升高，易导致生成沉淀造成原料损失； （5）高温条件下与混合生成，另一产物是常见气体燃料，反应的化学方程式为； 考向05 金属冶炼 21.【工艺与学科知识结合】（2025·上海·模拟预测）马日夫盐用于钢铁制品，特别是大型机械设备的磷化处理，可起到防锈效果。以软锰矿（主要成分为及少量的FeO、和）为原料制备马日夫盐的主要工艺流程如下： (1)“浸锰”过程中发生了多个反应，其中发挥了其_________性质。 A．酸性氧化物 B．氧化性 C．还原性 D．漂白性 (2)将下述离子方程式补充完整，并标出电子转移的数目和方向________。 ____________________=_________________ (3)的萃取率与溶液的pH的关系如下图所示，当时，的萃取率急剧下降的原因可能为（用离子方程式表示）________。 (4)根据下表数据分析，“调pH”的最大范围为________。 金属离子 开始沉淀的pH 完全沉淀的pH 1.8 3.2 3.0 5.0 5.8 8.8 7.8 9.8 (5)如图为硫酸锰水合物的溶解度曲线，若要用“调pH”所得滤液制备，需要控制温度在80~90 ℃之间的原因是________。采用水浴加热、蒸发浓缩、________（填操作名称），用80~90℃的蒸馏水洗涤2~3次，放在真空干燥箱中低温干燥获得。 (6)写出检验“沉锰”是否已完全的实验操作为________。 【答案】(1)C (2) (3) (4) (5) 温度较高时，有利于析出较多的 趁热过滤 (6)取少许上层清液于试管中，滴加Na2CO3溶液，若无沉淀生成，则说明沉锰已经完成 【分析】软锰矿（主要成分为MnO2，还含有少量的FeO、Al2O3和SiO2）用稀硫酸浸取，FeO、Al2O3和MnO2被溶解，同时二氧化锰氧化Fe2+，多余的二氧化锰被二氧化硫还原为锰离子，反应为2FeO+MnO2+8H+=2Fe3++Mn2++4H2O，；SiO2不参与反应，过滤，滤渣1为SiO2，滤液含有：Mn2+、Fe3+、Al3+，加入有机萃取剂，除去Fe3+，调节水层的pH除去Al3+，滤渣2为Al(OH)3，滤液主要含有Mn2+，加入碳酸钠溶液沉锰，得到碳酸锰，再用磷酸反应，净化得到Mn(H2PO4)2•2H2O，以此来解答。 【详解】(1)软锰矿主要成分MnO2，在浸锰时加稀硫酸和SO2，反应方程式：，其中SO2中S的化合价由+4价变为+6价，被氧化，SO2作还原剂，故选C。 (2)根据离子方程式书写规则与电子得失守恒，推得该离子方程式为：。 (3)因Fe3+发生水解，溶液c(Fe3+)中下降，造成萃取率下降，离子方程式为：，故离子方程式为。 (4)从流程来看，前面已经分离出Fe3+，调pH的主要目的是除去Al3+，同时要防止Mn2+转化为沉淀，所以“调pH”的最大范围为，故答案为：。 (5)当温度高于23.9℃时，硫酸锰水合物主要以形式存在，温度升高其溶解度呈下降趋势，温度在80℃~90℃时，的溶解度较小，有利于析出。“趁热过滤”可防止因温度过低而析出，而且趁热时溶解度较低，有利于获得更多。 (6)“沉锰”完成时，溶液中c(Mn2+)很小，再加入Na2CO3溶液，难以形成MnCO3沉淀，故答案为：取少许上层清液于试管中，滴加Na2CO3溶液，若无沉淀生成，则说明沉锰已经完成。 22．（2026·河北·一模）某种软锰矿中含有的氧化物，一种综合利用该软锰矿的工艺流程如下： 已知：时，的，的。 回答下列问题： (1)“浸出渣”的主要成分有与___________(写化学式)。 (2)“碱化过滤”时，当完全沉淀，溶液中___________(填“>”“<”或“=”)。 (3)“氧化”过程中若通入空气时间过长，的纯度会下降，可能的原因是___________。 (4)“水热法”时，温度控制在，反应的离子方程式为___________，反应后过滤所得滤液可用于制备副产物，写出副产物的一种应用：___________。 (5)在酸性、中性环境下都会被歧化生成和，则“熔融”步骤中应保证原料___________。 (6)“电解”步骤的阳极反应为___________。 【答案】(1) (2)< (3)会进一步被氧化 (4) 作氮肥(或其他合理答案) (5)KOH过量 (6) 【分析】由题干信息可知，软锰矿中含有、和，与浓硫酸反应生成和，不参与反应。的分解温度高于，在焙烧过程中，分解生成和，不发生反应，在后续浸出过程中，溶于水形成溶液，和作为浸出渣被分离。在碱化过滤过程中，与反应生成沉淀，之后经浆化，氧化，过滤烘干等过程转化为。在水热法过程中，被氧化为。在熔融步骤中，和KOH将氧化为等化合物，之后被电解转化为，据此作答。 【详解】（1）由分析可知，浸出渣的主要成分为和； （2）在水溶液中存在溶解平衡：，。在碱化过滤中，被完全沉淀，则有，此时溶液中的浓度。在水溶液中存在电离平衡，，则，； （3）Mn的最高正价为+7价，中Mn为+2价和+3价，处于中间价态，因此具有氧化性也拥有还原性，若氧化时间过长，会被进一步氧化，造成纯度下降； （4）由分析可知，在水热过程中，与发生氧化还原反应，被氧化为，Mn元素从+2价升至+4价，被还原为，存在-O-O-键，-1价O原子得电子生成-2价氧，根据电子守恒和质量守恒可写出离子方程式：；该反应副产物为，可用作氮肥； （5）由题干信息可知，在酸性、中性环境下都会被歧化生成和，因此，若要避免熔融步骤生成副产物，需控制反应体系呈碱性，因此在熔融步骤要保证原料中KOH过量； （6）电解过程中发生氧化反应，生成，是电解池阳极反应。该过程中，Mn元素从+6价升至+7价，结合电子守恒、电荷守恒和质量守恒可写出电极反应方程式：。 23.（25-26高三下·上海·阶段检测）、均是重要的战略性金属，一种以镍钴废渣［主要成分为、、、、、]经两段酸浸回收镍、钴、铜的工艺流程如下： 已知：①Ni(Ⅱ)、Co(Ⅱ)易溶于低浓度硫酸中，而、Co(Ⅲ)具有强氧化性且较难直接溶出。 ②萃取时有机萃取剂用HR表示，萃取反应可表示为：。 (1)滤渣的主要成分为___________。 (2)如果将硫酸改为盐酸浸取“镍钴废渣”，也可得到和，但工业生产中一般不用盐酸浸取“镍钴废渣”，原因是___________。 (4)在“酸浸2”中发生反应的化学方程式是___________。 (5)“沉镍”步骤，与丁二酮肟(DMG)反应得到红色沉淀，反应如下所示： 关于该Ni—DMG配合物说法错误的是___________。(不定项) A．配位数为4 B．含有的化学键有极性键，配位键，氢键等 C．的化合价为+4 D．配位原子只有原子 (6)“滤液2”萃取前调，若，多次萃取后水相中，则铜的萃取率(物质A在有机物中的总含量比A在有机物和水中的总含量的百分比)为___________(结果保留小数点后一位，溶液体积变化忽略不计)。 (7)改变“滤液2”的pH，发现随着pH的增大，铜的萃取率先增大后减小，请解释原因___________。 (8)“反萃取”时加入试剂的最好选择是___________。 A．稀氨水 B．溶液 C．硫酸溶液 D．盐酸 【答案】(1) (2)Ni(Ⅲ)、Co(Ⅲ)有强氧化性，可将盐酸中的氧化为，污染环境 (3) (4)BC (5)90.9% (6)根据萃取平衡，pH增大，减小，平衡正向移动，萃取率增大，pH过高时，生成沉淀，萃取率减小 (7)C 【分析】首先对镍钴废渣进行两次酸浸，先用稀硫酸完成第一次酸浸，得到含铜离子的滤液1，第一次酸浸的不溶渣再加入过氧化氢和稀硫酸进行第二次酸浸，将难溶的三价镍、钴还原为可溶的二价镍、钴；滤液1用氨水调节pH至4.7，过滤除铝后得到含铜的滤液2，滤液2中的铜经萃取、反萃取、电解后得到单质铜；第二次酸浸得到的含二价钴、镍的溶液，先加入丁二酮肟沉镍分离出镍，沉镍后的滤液再加入草酸沉钴，最终得到二水合草酸钴，完成三种金属的回收。 【详解】(1)镍钴废渣中含，酸浸后进入滤液1，加氨水调时，生成​沉淀除去，故滤渣为​。 (2)题干已知Ni(Ⅲ)、Co(Ⅲ)有强氧化性，可将盐酸中的氧化为​，氯气有毒污染环境，因此不用盐酸浸取。 (3)酸浸2中​作还原剂，将+3价Ni还原为，​被氧化为​，化学方程式为。 (4)A．由结构可知Ni与4个N原子形成配位键，配位数为4，A正确； B．氢键不属于化学键，B错误； C．根据反应前后电荷守恒，反应“”的产物Ni-DMG配合物为电中性，Ni为+2价，C错误； D．该配合物中配位原子只有N，D正确； 故选BC。 (5)初始，，设萃取后水相中剩余，则反应消耗，生成，平衡后，解得，萃取率。 (6)根据萃取平衡，pH增大，减小，平衡正向移动，萃取率增大，pH过高时，生成​沉淀，萃取率减小。 (7)反萃取需要使萃取平衡逆向移动，增大可使平衡左移，且为避免引入新杂质，选择硫酸溶液最佳，故选C。 24．（25-26高三上·上海·期末）铬的元素名来自于希腊文“chroma”()，原意为“颜色”。 (1)生活中处处有化学。下列化学物质的应用中，错误的是___________。 A．铁红()常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料 B．不锈钢是最常见的合金钢，合金元素主要是铬和镍，具有很强的抗腐蚀性 C．碳酸氢钠是一种常用作加工面包、饼干等食品的膨松剂 D．氧化钠可在呼吸面具中作为氧气的来源 三氧化二铬()是重要的有机反应催化剂，一种利用铬酸钾()粗品制备的流程示意图如下。 已知：． ．易溶于水，难溶于水 (2)向净化液中通入过量的可制得。写出反应的化学方程式___________。 (3)电解净化液也可制得，装置示意图如图。 ①阴极室中获得的产品有和___________(填化学式)。 ②结合化学用语说明制备的原理___________。 ③取某溶液稀释至，移取稀释液于锥形瓶中，加入过量的溶液，滴加滴酚酞溶液，用溶液滴定至终点，消耗溶液的体积为。则溶液的物质的量浓度为___________。(用含c、、的代数式表示) (4)在热压反应釜中，将蔗糖与的混合溶液加热至，可获得，同时生成、。若生成，理论上消耗蔗糖的物质的量至少是___________。 现有三种组成均为的配合物，甲为亮绿色，乙为暗绿色，丙为紫色。取相等物质的量的甲、乙、丙，各溶于适量蒸馏水，再分别加入足量的溶液，析出的的物质的量之比为。已知铬离子的配位数为6。 (5)下列有关元素的原子半径和第一电离能说法正确的是___________。 A．原子半径： B．第一电离能： C．原子半径： D．第一电离能： (6)配合物甲的内界是___________，该离子含有___________键。 A．6        B．10        C．15        D．16 (7)在配合物乙中，配位原子有O和，两者物质的量之比为___________。 A． B． C． D． 【答案】(1)D (2) (3) KOH 阳极发生反应，溶液增大，使平衡逆向移动，转化为 (4)0.125 (5)AD (6) D (7)A 【详解】（1）A．铁红是常用的红色颜料，用于油漆、涂料等，正确； B．不锈钢的主要合金元素是铬和镍，抗腐蚀性强，正确； C．碳酸氢钠受热分解生成​，可作食品膨松剂，正确； D．呼吸面具中作为氧气来源的是过氧化钠，氧化钠与反应不生成氧气，错误； 故选D。 （2）CO2​过量，产物为碳酸氢钾，发生反应的方程式为：。 （3）①阴极放电生成，剩余，阳极的经阳离子交换膜迁移到阴极，因此阴极还得到； ②阳极发生反应，溶液增大，使平衡逆向移动，转化为； ③加入BaCl2后发生反应，，则10 mL稀释液中，原溶液中，浓度为。 （4）蔗糖分子式为，C平均化合价为0，产物中C为+4价，1 mol蔗糖反应共失去电子；生成1 mol ，Cr从+6价变为+3价，共得到电子，根据电子守恒：，得。 （5）N、O同周期，同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，故原子半径，A正确，C错误；N的2p轨道为半充满稳定结构，第一电离能大于同周期相邻元素O，故第一电离能，D正确，B错误，故选AD。 （6）析出AgCl的物质的量等于外界Cl⁻的物质的量，甲析出AgCl与原配合物物质的量比为2:1，说明甲外界有2个Cl-，总Cl-为3个，配位数为6，故内界含1个Cl-和5个H2O，内界为；1 mol该离子中，5个H2O含个O-H σ键，Cr与5个O、1个Cl形成6个配位σ键（配位键均属于σ键），共σ键，故选D。 （7）乙析出AgCl与原配合物物质的量比为1:1，说明乙外界有1个Cl-，内界含个Cl-；配位数为6，故内界含个H2O，配位原子为4个O（来自H2O）和2个Cl，故O与Cl的物质的量之比为，选A。 重难·创新演练 1．（25-26高三上·上海·开学考试）某溶液中可能含有、、、、、、等离子。当向该溶液中加入一定物质的量浓度的NaOH溶液时，发现生成沉淀的物质的量随加入NaOH溶液的体积变化如图所示，下列说法不正确的是 A．无法确定原溶液中是否存在 B．d点溶液中含有的溶质只有和 C．原溶液中与的物质的量之比为1：1 D．原溶液中含有的阳离子必定有、、，且和至少存在一种 【答案】AB 【分析】根据图：oa段，无沉淀产生，溶液中或都可能和氢氧根反应；ab段，是铝离子和铁离子或镁离子与氢氧根离子反应生成沉淀；bc段，继续加入氢氧化钠，无沉淀产生且沉淀不溶解，是铵根离子和氢氧根反应；cd段沉淀部分溶解，是氢氧化铝与氢氧根反应生成；cd段后沉淀不溶解，说明存在铁离子或镁离子。 【详解】A．根据分析，溶液中一定存在铝离子，碳酸氢根能和铝离子发生双水解反应，说明一定没有碳酸氢根，A错误； B．oa段消耗NaOH但无沉淀，且溶液中无碳酸氢根，所以存在氢离子。根据电荷守恒，还存在硫酸根，因此在d点，有硫酸钠，和，根据分析，溶液中还存在氨水。B错误； C． 根据方程式：，，；中和消耗的与的物质的量相等，溶解消耗的与的物质的量相等，oa段，cd段消耗的氢氧化钠溶液体积相同，故氢离子、铝离子物质的量之比为1：1；C正确； D．根据分析，原溶液中含有的阳离子必定有、、，且和至少存在一种，D正确； 故答案选AB。 2．（23-24高三上·上海·期中）镁铝合金(Mg17Al12)是一种潜在的贮氢材料，可在氙气保护下，将一定化学计量比的Mg、Al单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为：Mg17Al12+17H2=17MgH2+12Al，得到的混合物Y(17MgH2+12Al) 在一定条件下，可释放出氢气。 (1)熔炼制备镁铝合金(Mg17Al12) 时通入氩气的目的是_______。 (2)在6.0mol•L-1HCl溶液中，混合物Y 能完全释放出H2。1mol Mg17Al12完全吸氢后得到的混合物Y与上述盐酸完全反应，释放出H2的物质的量为_______。           a.17 mol  　　 b.18 mol  　　 c.35 mol  　　d.52 mol (3)在0.5mol•L-1NaOH和1.0mol•L-1MgCl2溶液中，混合物Y均只能部分放出氢气，反应后残留固体物质 X-射线衍射谱图如图所示(X-射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。在上述NaOH溶液中，混合物Y中产生氢气的主要物质是_______。   a.Mg17Al12  　　　b.MgH2  　　　　 c.Al (4)铝电池性能优越，Al-AgO电池可用作水下动力电源，其原理如图所示。该电池反应的化学方程式为_______。 【答案】(1)防止Mg 、Al被空气氧化 (2)d (3)c (4)2Al+3AgO+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4]+3Ag 【详解】（1）镁、铝都是活泼的金属单质，容易被空气中的氧气氧化，通入氩气作保护气，以防止二者被氧化，故答案为：防止Mg、Al被空气氧化； （2）1molMg17Al12完全吸氢17mol，在盐酸中会全部释放出来，镁铝合金中的镁和铝都能与盐酸反应生成H2，生成氢气的物质的量分别为17mol、18mol，则生成氢气一共（17+17+18）mol=52mol，故答案为：d； （3）镁与NaOH不反应，再根据衍射谱图可知，在NaOH溶液中产生氢气的主要物质是Al，故答案为：c； （4）铝做负极，失电子被氧化，在碱性溶液中生成Na[Al(OH)4]，氧化银做正极，得电子被还原为Ag，电解质溶液为NaOH溶液，所以其电池反应式为2Al+3AgO+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4]+3Ag，故答案为：2Al+3AgO+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4]+3Ag。 3．（24-25高三上·上海·阶段检测）Ⅰ.水处理剂包括净水剂和杀菌消毒剂，某同学对常见的几种水处理剂作了如图分类。回答下列问题： (1)分类图中第①组物质常用作净水剂，其中活性炭能够净水是利用活性炭的___________性。 Ⅱ.明矾()也可用作净水剂。采用废弃的铝制易拉罐按如下流程制备明矾并测定其组成，流程如下： (2)废铝制易拉罐溶于KOH溶液发生的主要反应为___________。(用离子反应方程式表示) (3)溶液I加硫酸溶液的过程中观察到白色沉淀生成，该沉淀的化学式为___________。 (4)在下列各图中，上述流程中“系列操作”不需要用到的实验操作是___________。 A． B． C． D． (5)为测定该明矾晶体样品中的含量，该实验小组称取ag明矾晶体样品，加入足量溶液，使完全沉淀。用质量为bg的漏斗进行过滤，洗净滤渣后，将漏斗和滤渣一并干燥至恒重，测得质量为cg。(已知硫酸钡的摩尔质量为233g/mol) 该明矾晶体样品中的含量为___________mol/g。(即每克明矾晶体中的物质的量) (6)水解也可得胶体，起到与明矾类似的净水效果。用上述制得的胶体做电泳实验时，有某种胶体粒子向阴极移动，该粒子可能是_______。 A． B． C． D． (7)分类图中第②组物质常用作杀菌消毒剂。杀菌消毒剂又依据物质类别，将第②组物质分为了2组。则第③组物质属于___________。(填物质类别) (8)具有和的双重性质，下列有关说法中不正确的是___________。 A．溶液遇会产生氧气 B．可用作洗涤剂，除油污、漂白 C．在酸性环境中易失效变质 D．有较强的氧化性，无还原性 (9)漂白液可由氯气通入烧碱溶液中制得。将漂白液滴加到溶液中有产生，试分析漂白液在该反应中作___________。(不定项) A．氧化剂 B．还原剂 C．氧化产物 D．还原产物 (10)若上述反应过程中消耗等物质的量的该物质和，则还原产物是___________。 A． B． C．NaCl D． 【答案】(1)吸附 (2) (3) (4)BD (5) (6)D (7)纯净物 (8)D (9)A (10)C 【分析】Ⅱ．废易拉罐主要成分是Al，向其中加入KOH溶液，反应产生的溶液Ⅰ主要成分是K[Al(OH)4]，然后向其中加入硫酸溶液，反应产生的溶液Ⅱ中含有K2SO4、Al2(SO4)3，然后将溶液蒸发浓缩、冷却结晶就可以获得明矾(KAl(SO4)2•12H2O)。 【详解】（1）活性炭能够净水是利用活性炭的吸附性； （2）Al与强碱KOH溶液反应产生K[Al(OH)4]、H2，该反应的离子方程式为：； （3）溶液Ⅰ主要成分是K[Al(OH)4]，向其中加入硫酸的过程中会观察到白色沉淀，反应方程式为：[Al(OH)4]-+H+=Al(OH)3↓+H2O，该沉淀是化学式是Al(OH)3； （4）在废易拉罐用KOH溶液处理过程中，Al与KOH溶液反应产生的可溶性K[Al(OH)4]，不溶性的固体物质通过过滤分离除去；上述流程中“系列操作”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥，所以不需要用坩埚加热固体、也不需要分液，故答案为：BD； （5）为测定明矾样品中的含量，该实验小组称取a g明矾晶体样品，加入足量BaCl2溶液，使完全沉淀。用质量为b g的漏斗进行过滤，洗净滤渣后，将漏斗和滤渣一并干燥至恒重，测得质量为c g；过滤后得到的固体为硫酸钡，其质量为(c-b) g，则根据S元素守恒可知样品中n()=n()=，则每克样品中硫酸根离子的含量为= mol/g； （6）用上述制得的胶体做电泳实验时，有某种胶体粒子向阴极移动，说明该离子带正电荷，Al(OH)3整体呈电中性，铝离子带3个单位的正电荷、氢氧根离子带1个单位的负电荷； A．离子所带正电荷数=3n-(n-x)=2n+x，故A错误； B．离子所带正电荷数=3x-n，故B错误； C．离子带负电荷，不符合题意，故C错误； D．离子所带正电荷数=3n-(3n-x)=x，故D正确； 答案选D。 （7）第③组物质是Cl2和，两者都属于纯净物； （8）A．有的性质，遇会产生氧气，故A正确； B．具有和的双重性质，可以除油污，可以漂白，故B正确； C．有的性质，在酸性环境下易变质，故C正确； D．有的性质，H2O2中O为-1价，是中间价态，既有氧化性也有还原性，故D错误； 答案选D。 （9）漂白液滴加到溶液中有产生，说明漂白液中NaClO将H2O2氧化为O2，自身还原为NaCl，漂白液在该反应中作氧化剂，答案为A； （10）若上述反应过程中消耗等物质的量的NaClO和，被氧化为氧气，失去2个电子，根据电子守恒，NaClO得到2个电子，则还原产物是NaCl，答案为C。 4．（24-25高三上·上海·期中）某同学在实验室用铝土矿（含有和，不考虑其他杂质）制取金属铝的流程如下： (1)下列哪种物质与滤渣I中成分相同________。 A．刚玉 B．石英 C．明矾 D．纯碱 (2)写出操作II中生成沉淀的离子反应方程式为________。 (3)滤液II中溶质在工农业上的用途是________。 (4)在工业生产中，我们会用到各种酸，有时候酸的结构会影响其酸性。判断下列几种酸的酸性由大到小顺序________。 ①，②，③ A②③①    B．②③①    C．③②①    D．①③② 请写出判断的理由________。 【答案】(1)B (2) (3)化肥 (4) ③②① 中Cl原子电负性较大，导致羧基中键极性大易断裂，酸性较强，和中烃基为推电子基团，烃基越长，推电子效应越明显，羧基中键极性小难断裂，酸性减弱， 【分析】铝土矿用硫酸溶解，二氧化硅不反应，过滤分离，滤液主要含有硫酸铝，向滤液中加入氨水，反应生成氢氧化铝沉淀，过滤分离，滤液II中主要含有硫酸铵，氢氧化铝烘干、灼烧分解生成氧化铝，电解熔融氧化铝生成铝单质与氧气。 【详解】（1）A．刚玉的主要成分是氧化铝，错误； B．石英的主要成分是二氧化硅，正确； C．明矾的主要成分是十二水硫酸铝钾，错误； D．纯碱的主要成分为碳酸钠，错误； 答案选B； （2）硫酸铝和氨水发生复分解反应，生成Al(OH)3沉淀，离子反应方程式：； （3）滤液II溶质为硫酸铵，是一种常见的氮肥，故用途之一是用作肥料； （4）中Cl原子电负性较大，导致羧基中键极性大易断裂，酸性较强；和中烃基为推电子基团，烃基越长，推电子效应越明显，羧基中键极性小难断裂，酸性减弱，则酸性： 。 5．（25-26高三上·河北邢台·阶段检测）铝是一种应用广泛的金属。 (1)Al在NaOH溶液中迅速溶解，且有气体生成，其还原反应为6H2O+6e-=6OH-+3H2↑，则氧化反应的反应式为_________________________。 (2)工业上常用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得Al。 Ⅰ.铝土矿的主要成分是Al2O3、Fe2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下： Ⅱ.以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下： ①写出反应ⅠAl2O3发生反应的化学方程式_______________________，滤渣的成分主要是___________； 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化合物C是_______，写出由D制备冰晶石的化学方程式____________。 Ⅲ.电解冶炼铝。 Al2O3的熔点为2054℃，而AlCl3熔点为194℃。 ④工业上冶炼铝时电解熔融Al2O3而不电解熔融AlCl3的原因是___________，电解Al2O3加入冰晶石的作用为________________。 【答案】(1) (2) 浓H2SO4 AlCl3为分子晶体，熔融态不电离，不导电 助熔剂(或降低的熔点) 【分析】Ⅰ：铝土矿的主要成分是、和等，加入氢氧化钠溶液，氧化铝溶解，变为，变为，进入滤渣，加入CaO，与结合变为沉淀，过滤后向滤液中通入气体，发生反应，煅烧可得到氧化铝； Ⅱ：加入浓硫酸共热，得到与气体，将气体通入和得到冰晶石； 【详解】（1）Al在NaOH溶液中发生氧化反应，生成，氧化反应的离子方程式为； （2）①反应Ⅰ中，加入氢氧化钠溶液，溶解，发生反应的化学方程式为；滤渣的成分主要是不溶于氢氧化钠溶液的； ②滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是，向含离子的滤液中通入气体，反应2的离子方程式为； ③由元素守恒知，化合物C是浓硫酸，由HF气体制备冰晶石的化学方程式为； ④工业上冶炼铝时电解熔融而不电解熔融的原因是：为分子晶体，熔融态不电离，不导电；熔点很高，加入冰晶石的作用为助熔剂(降低的熔点)，达到降低能耗的作用。 6．（26-27高三上·山西·开学考试）明矾是工业上重要的铝盐，可作为净水剂、造纸填充剂等。某兴趣小组用铝粉制备明矾的实验步骤如下： Ⅰ．氢氧化铝的制备 向氢氧化钠溶液中分批加入铝粉至不再产生气泡，过滤。加热条件下向滤液中滴加稀硫酸至pH为8~9，继续搅拌煮沸数分钟，过滤、洗涤沉淀。 Ⅱ．硫酸铝的制备 将得到的氢氧化铝加稀硫酸溶解；将溶液浓缩后冷却结晶，过滤、洗涤、干燥。 Ⅲ．明矾的制备及大晶体的培养 分别配制硫酸铝饱和溶液和硫酸钾饱和溶液，将二者等体积混合搅拌静置，待晶体析出。再经适当操作获得大晶体。 回答下列问题： (1)与本实验无关的图标是_______(填标号)。 (2)在步骤Ⅰ中： ①铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为_______。 ②需分批加铝粉的原因是_______。 ③继续煮沸数分钟的目的是_______。 (3)步骤Ⅱ中硫酸铝溶液在_______(填仪器名称)中浓缩至_____________。 (4)可由硫酸铝与硫酸钾饱和溶液混合制备明矾的原因是_______。 (5)下列做法不利于获得明矾大晶体的是_______。(填标号)。 A．选取首先析出的规整小颗粒作为晶种 B．晶体析出过程中盖上表面皿，使水分缓慢蒸发 C．将溶液快速降温 D．将晶种系在细线上，悬在滤液中 (6)已知取1.00 g铝粉(纯度为94.5%)进行该实验得到明矾晶体14.22 g，则产率为_______(保留三位有效数字)。 【答案】(1)D (2) 防止反应过于剧烈导致液体溅出 破坏氢氧化铝胶体，易于过滤，提高产率 (3) 蒸发皿 有晶膜出现(或有少量晶体析出) (4)该条件下明矾溶解度相对最小 (5)C (6)85.7% 【分析】步骤Ⅰ利用的两性，先使粉与反应生成，再调节至转化为 沉淀，加热搅拌煮沸促进沉淀聚沉，分批加粉控制反应速率保障安全；步骤Ⅱ基于的碱性，将其溶于稀制，通过浓缩冷却结晶结合过滤、洗涤、干燥提纯晶体；步骤Ⅲ利用复盐溶解度特性，将与饱和溶液等体积混合，借助静置析晶和后续操作培养大晶体，据此分析。 【详解】（1）各图标含义： A．为护目镜，本实验需加热、倾倒腐蚀性试剂，需防护，A不符合题意； B．为紧急冲淋，酸碱沾到皮肤可应急冲洗，本实验有关，B不符合题意； C．为当心高温表面，本实验有加热操作多，需防烫伤，C不符合题意； D．为当心割伤，本实验无涉及尖锐利器切割的操作，D符合题意； E．为当心通风，本实验反应产生氢气，需通风防爆，E不符合题意； 故选D。 （2）①铝和强碱溶液反应生成四羟基合铝酸盐和氢气，该离子方程式为； ②铝和反应剧烈放热，同时快速生成大量，一次性加铝粉易导致反应失控，液体飞溅甚至冲料；分批加入可控制反应速率，防止反应过于剧烈引发危险 ； ③pH为8~9时生成的初期为胶体状态，煮沸可破坏胶体介稳性，让小颗粒凝聚为大的沉淀，避免过滤时透滤损失产物。 （3）溶液浓缩蒸发操作在蒸发皿中进行，制备带结晶水的硫酸铝时不能蒸干，浓缩至液面出现晶膜就停止加热，利用余热蒸干剩余溶剂，防止晶体失去结晶水。 （4）两种饱和溶液混合后，体系中、、的浓度超过明矾的溶解限度，因此溶解度更小的明矾会优先结晶析出。 （5）A．选取规整小晶种有利于大晶体生长，A不符合题意； B．缓慢蒸发水分有利于大晶体生长，B不符合题意； C．快速降温会导致溶液瞬间析出大量细小晶体，无法得到大颗粒晶体，C符合题意； D．晶种悬挂在滤液中有利于大晶体生长，D不符合题意； 故选C。 （6）参与反应的质量：，的物质的量；根据元素守恒，理论生成明矾的物质的量等于的物质的量，明矾摩尔质量为，理论产量；产率。 7．（24-25高三上·河北唐山·期中）某实验小组以粗铍(含少量的Mg、Fe、Al、Si)为原料制备、提纯BeCl2，并测定产品中BeCl2的含量。 已知： ①乙醚沸点为34.5℃；BeCl2溶于乙醚，不溶于苯，易与水发生反应；MgCl2、FeCl2 不溶于乙醚和苯；AlCl3溶于乙醚和苯。 ②Be(OH)2与Al(OH)3 的化学性质相似。 Ⅰ．制备BeCl2：按如图所示装置(夹持装置略)制备BeCl2。 (1)仪器a的名称为_______。 (2)装置A中利用浓硫酸与浓盐酸混合制HCl，装置B的作用是_______。 (3)装置C中冷水应从冷凝管的_______(填“c”或“d”)端管口进入，C中主要反应的化学方程式为_______。 Ⅱ．BeCl2的提纯：充分反应后，装置C中乙醚溶液经过滤、蒸馏出乙醚得到固体，再用苯溶解固体，充分搅拌后过滤、洗涤、干燥得BeCl2产品。 (4)用苯溶解固体，充分搅拌后过滤，目的是_______。 (5)设计实验方案检验BeCl2产品中是否含有FeCl3：_____(完成后续实验操作、现象及结论)。 Ⅲ．BeCl2的纯度测定：取1.000g上述产品溶于盐酸配成250mL溶液；取25.00mL溶液，加入EDTA掩蔽杂质离子，用 NaOH 溶液调节pH，过滤、洗涤，得 Be(OH)2 固体；加入KF溶液至固体恰好完全溶解，滴加酚酞作指示剂，用0.1000mol/L盐酸滴定其中的KOH，消耗盐酸24.00mL。(已知：；滴定过程中不与盐酸反应)。 (6)用 NaOH 溶液调节pH 不能过大，其原因为_______(用化学方程式表示)。 (7)BeCl2 的纯度为_______。 【答案】(1)恒压滴液漏斗 (2)干燥氯化氢气体，观察并控制氯化氢气体流速 (3) c (4)除去杂质 (5)取少量产品于试管中，加适量盐酸溶解，滴加溶液，若溶液呈红色，说明含有；若溶液不变红，说明不含 (6) (7)96% 【分析】本实验以含少量杂质的粗铍为原料，围绕无水的制备、提纯、含量测定展开，全程规避水与接触，具体流程分为三部分：Ⅰ. 无水的制备：先在装置A中用浓硫酸与浓盐酸混合制取气体，同时通入Ar排尽装置内空气；经装置B的浓硫酸进一步干燥后，通入盛有乙醚和粗铍的装置C中，加热条件下与反应生成的溶于乙醚，同时也和反应生成对应氯化物，不反应；装置D的浓硫酸隔绝外界水蒸气，避免水解，同时处理尾气。Ⅱ. 的提纯：先过滤C中的乙醚体系除去不溶的，得到溶有和的乙醚溶液；蒸馏除去低沸点的乙醚得到含杂质的固体；利用已知溶解性差异，用苯溶解粗固体，溶于苯、不溶，过滤后得到纯净的固体，最终完成提纯。Ⅲ. 的纯度测定；取定量产品溶于盐酸配成250mL溶液，移取25mL待测液后用EDTA掩蔽残留杂质离子，加溶液将转化为沉淀；向沉淀中加入KF，发生反应，再用标准盐酸滴定生成的，通过盐酸消耗量间接计算的量，最终得到产品纯度。 【详解】（1）仪器a带有连通漏斗和三颈烧瓶的平衡管，可保证液体顺利滴下，为恒压滴液漏斗。 （2）装置A制得的氯化氢混有水蒸气，后续产物易与水反应，因此浓硫酸可干燥氯化氢；同时通过浓硫酸中气泡冒出的快慢，也能直观判断并控制HCl的通入速率。 （3）冷凝管通水遵循“下进上出”原则，保证冷凝管内充满冷却水、冷凝效果好，因此冷水从c端进入；装置C中氯化氢和粗铍中的Be在加热条件下反应生成氯化铍和氢气，其方程式为。 （4）根据已知信息，不溶于苯，溶于苯，蒸馏除去乙醚后残留的杂质可溶于苯，通过溶解过滤就能将除去，实现的提纯。 （5）检验的特征方法是显色法，取少量产品于试管中，加适量盐酸溶解，滴加溶液，若溶液呈红色，说明含有；若溶液不变红，说明不含。 （6）已知和化学性质相似，属于两性氢氧化物，若pH过大、过量，会和强碱反应溶解，导致后续测定结果偏低，其化学方程式为。 （7）根据反应关系可得定量比例：，即。 滴定消耗的物质的量为，对应25mL待测液中，则250mL溶液中，的摩尔质量为，因此纯度为。 8．（26-27高三上·河北·阶段检测）铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]是一种重要的工业原料，广泛用于净水、制革、造纸等领域。用铝热反应后产生的铝灰(含有Al，Al2O3和少量的Fe，Fe2O3，KCl等)，制备铵明矾的工艺流程如下。 回答下列问题： (1)铝热反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。 (2)铝灰“水洗”的目的是________﹔“碱溶”需在约70℃条件下进行，适宜的加热方式为________。“碱溶”时生成气体的反应的化学方程式为_________。 (3)滤渣的主要成分为_________(填化学式)。将滤渣用足量稀硫酸溶解，所得溶液中一定含有的阳离子：H+、_________(填离子符号)。 (4)“沉铝”时，通入过量CO2发生反应的离子方程式为________。 【答案】(1)放热 (2) 除去KCl等可溶性杂质 水浴加热 (3) Fe、Fe2O3 Fe2+、Fe3+ (4) 【分析】铝灰经过水洗去掉可溶性杂质，滤液1为KCl，碱溶后滤渣为铁、氧化铁等不溶性杂质，Al、Al2O3与NaOH反应生成，沉铝后滤液2为，以此解题； 【详解】（1）铝热反应为放热反应。 （2）铝灰“水洗”的目的是洗去可溶性杂质；在70℃水浴条件下﹐用NaOH溶液进行溶解，发生反应：，。 （3）滤渣的主要成分为铁、氧化铁等不溶性杂质；滤渣加足量稀硫酸时，溶解生成，Fe会还原部分生成，由于稀硫酸足量，最终溶液中一定同时存在和。 （4）“沉铝”时，向滤液中通入过量CO2，发生反应的离子方程式为。 9．（25-26高三上·山东东营·期末）明矾[]常作净水剂、食品添加剂和除垢剂。工业上用富铁铝土矿(主要含有、、和)为原料制备明矾的工艺流程如图所示。 回答下列问题： (1)为了提高“碱浸”反应速率，宜采取的措施有___________(答一条)。 (2)设计实验证明浸渣含2种成分：___________。 (3)灼烧白色胶状沉淀得到固体，的成分是___________(填化学式)。 (4)明矾溶解度与温度关系数据表如下： 温度/℃ 溶解度(g/100g水) 温度/℃ 溶解度(g/100g水) 0 3.00 50 17.0 10 3.99 60 24.8 20 5.90 70 40.0 25 7.20 80 71.0 30 8.39 90 109 40 11.7 100 154 “系列操作”包括___________、___________、过滤、洗涤、干燥。 (5)在明矾溶液中加入足量的小苏打溶液，产生大量气体和沉淀，该反应的离子方程式为___________。 (6)明矾溶液中滴加溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解。已知：25℃， 。溶于溶液反应的平衡常数为___________。 【答案】(1)适当加热、粉碎矿石、适当增大碱液浓度等 (2)取少量浸渣溶于稀硫酸，将溶液均分成两份，一份中滴加溶液，溶液变为红色，则浸渣含；另一份中滴加溶液，产生蓝色沉淀，则浸渣含 (3) (4) 蒸发浓缩 降温结晶 (5) (6)20 【分析】富铁铝土矿(主要含有、、和)用NaOH溶液碱浸后Al2O3、SiO2反应溶解，得到浸渣为Fe2O3、FeO，浸出液含、Na2SiO3、NaOH等，除杂得到的白色胶状物质是硅酸，过滤得滤液再经过一系列操作得到明矾，据分析答题。 【详解】（1）为了提高“碱浸”反应速率，宜采取的措施有可从温度、接触面积、浓度等角度分析，如适当加热、粉碎矿石、适当增大碱液浓度等； （2）浸渣主要成分是和，需设计实验检验铁离子和亚铁离子：取少量浸渣溶于稀硫酸，将溶液均分成两份，一份中滴加溶液，溶液变为红色，则浸渣含；另一份中滴加溶液，产生蓝色沉淀，则浸渣含； （3）根据分析白色胶状物质是硅酸，灼烧硅酸会生成SiO2； （4）由明矾的溶解度与温度关系可知，冷却热饱和溶液可析出明矾晶体，“系列操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥； （5）碳酸氢钠与明矾发生相互促进的水解反应生成和，离子方程式为； （6）溶于溶液反应，则。 10.（2025·上海杨浦·一模）实验小组探究与醋酸溶液反应的过程如下。 Ⅰ．制备：向溶液中加入过量氨水，生成。 （1）制备的离子方程式为________。 11．过滤、洗涤。 （2）过滤时不会用到的仪器是________。（不定项） A．    B．    C．    D．    E. （3）简述洗涤沉淀的操作________。 （4）沉淀洗涤干净的标准为________。 （5）已知：25℃，的、醋酸的、，计算的平衡常数，判断醋酸能否溶解______。（写出计算过程） Ⅱ．将悬浊液和溶液混合，充分振荡。各试剂体积及现象见下表。 试管 1 2 3 4 悬浊液（mL） 1.0 1.0 1.0 1.0 冰醋酸（mL）+水（mL） 澄清时间 8 min 21 min 2 h 2 h （6）实验结论是：____。 【答案】（1）Al3++3NH3·H2O=↓+3NH （2） AD （3） 洗涤沉淀的操作为向过滤器中加蒸馏水至没过沉淀，待水自然流下后，重复操作2~3次； （4）取最后一次洗涤液少许于试管中，滴入盐酸酸化的氯化钡溶液，若无明显现象，则证明沉淀已洗涤干净 （5）平衡常数K==7.5816×10-6＜1×105，反应平衡常数很小，溶解程度有限 （6）醋酸浓度越小，溶解速率越慢 【详解】（1）溶液和过量氨水反应生成的离子方程式为Al3++3NH3·H2O=↓+3NH； (2)过滤时需用到漏斗、玻璃棒和烧杯，故选AD； (3) 洗涤沉淀的操作为向过滤器中加蒸馏水至没过沉淀，待水自然流下后，重复操作2~3次； (4) 沉淀洗涤主要洗去表面的SO，可通过检验洗涤液中是否含有SO来确定是否洗净，具体操作为取最后一次洗涤液少许于试管中，滴入盐酸酸化的氯化钡溶液，若无明显现象，则证明沉淀已洗涤干净； （5）的平衡常数K==7.5816×10-6＜1×105，反应平衡常数很小，溶解程度有限； （6）醋酸浓度越小，溶解速率越慢； 真题·实战演练 1．（2026·重庆·高考真题）下列实验相关项目的叙述正确的是 选项 项目 叙述 A 试剂存放 用正丙醇保存金属Na B 物质鉴别 用NaOH溶液可鉴别和 C 试剂除杂 用粉可除去溶液中的 D 酸碱滴定 用残留有蒸馏水的锥形瓶会影响滴定结果 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A．正丙醇含有羟基，可与金属Na发生反应生成丙醇钠和氢气，不能用于保存Na，通常Na保存在煤油或石蜡油中，A错误； B．向溶液中加入NaOH溶液，仅生成白色沉淀且沉淀不溶于过量NaOH；向溶液中加入NaOH溶液，先生成白色沉淀，NaOH过量后沉淀溶解生成可溶性的，二者现象不同可鉴别，B正确； C．Cu粉会与发生反应，消耗的同时引入等新杂质，无法达到除杂目的，C错误； D．酸碱滴定中，锥形瓶残留的蒸馏水不会改变待测液中溶质的总物质的量，因此不会影响滴定结果，D错误； 故选B。 2．（2026·四川·高考真题）稀有金属镓(Ga)广泛用于电子工业，它和Al同族，性质相似。某刚玉灰主要含有氧化铝、硅铝酸钾、硫酸钾、硅酸钙和少量镓的化合物，从中分离富集镓的一种路线如下。其中，“高温煅烧”时，铝的化合物转化为(或)。 下列说法错误的是 A．“高温煅烧”时，发生的反应生成 B．“酸浸”时，硅的化合物以固态物质形式在浸渣中被除去 C．“酸浸”时，镓的化合物发生的反应是 D．晶体的化学式为(或) 【答案】C 【分析】高温煅烧：加入碳酸钠后，氧化铝、铝硅酸盐和镓的化合物发生反应，铝按照题干信息转化为偏铝酸盐（M为、），镓同理转化为偏镓酸盐，硅转化为可溶性硅酸盐； 酸浸：加入稀硫酸后，偏铝酸根、偏镓酸根和氢离子反应，转化为、进入溶液；硅酸盐与酸反应生成硅酸沉淀，和其他不溶杂质一起作为浸渣被除去； 浓缩结晶：溶液中的、和硫酸根结合，形成复盐结晶析出，，留在母液中，过滤得到镓富集液。 【解析】A．高温下可和反应，1 mol 完全按此反应生成1 mol ，A正确； B．高温煅烧后，硅元素转化为硅酸盐，酸浸时硅酸盐与稀硫酸反应生成难溶于水的硅酸沉淀，因此硅元素以固态形式留在浸渣中被除去，B正确； C．“高温煅烧”是在无水的高温环境下进行的固体熔融反应，镓被转化为固态的。因此在后续的“酸浸”步骤中，是和反应：，C错误； D．类比明矾，体系阳离子为、，浓缩结晶析出铝的复盐晶体，化学式为或，D正确； 故选C。 3．（2026·广东·高考真题）下列物质性质实验对应的反应方程式书写错误的是 A．溶于溶液： B．铜丝插入热的浓硫酸中： C．6-羟基己酸的缩聚反应：nHOOC(CH2)5OH+n D．乙醛被氧化： 【答案】C 【解析】A．为两性氧化物，与NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠，离子方程式为，A正确； B．热浓硫酸具有强氧化性，可氧化Cu生成硫酸铜、二氧化硫和水，方程式为，B正确； C．n个6-羟基己酸发生缩聚反应时，生成1分子高聚物的同时仅脱去分子，且缩聚反应一般使用单向箭头而非可逆符号，方程式，C错误； D．碱性条件下乙醛被氧化为乙酸根，同时生成砖红色 沉淀，离子方程式为，D正确； 故选C。 4．（2025·浙江·高考真题）物质的性质决定用途，下列两者对应关系正确的是 A．金刚石硬度大，可用于制作切削刀具 B．氧化铝具有两性，可用于制作坩埚 C．熔点高，可用于生产光导纤维 D．氨气有还原性，可用于生产铵态氮肥 【答案】A 【解析】A．金刚石是天然存在的最硬物质，硬度大的性质使其非常适合用于制作切削、研磨工具，A正确； B．氧化铝具有两性，但制作坩埚主要利用其高熔点和化学稳定性，以耐受高温和腐蚀，两性并非制作坩埚的关键性质，B错误； C．光导纤维的生产主要利用二氧化硅的光学性质，如高透明度和低光损耗，而非高熔点，C错误； D．氨气具有还原性，但生产铵态氮肥（如硫酸铵、硝酸铵）主要利用其碱性（与酸反应生成铵盐），还原性与铵态氮肥生产无直接关联，D错误； 故选A。 5．（2025·四川·高考真题）一种主要成分为和的高钾磷矿，通过如下流程可制得重要的化工产品白磷()、。其中，电炉煅烧发生的反应为：。 下列说法错误的是 A．“电炉煅烧”必须隔绝空气 B．浸渣的主要成分是 C．“炉气水洗”使溶于水而与分离 D．“中和沉淀”需要控制溶液的 【答案】C 【分析】主要成分为和的高钾磷矿，与焦炭经电炉煅烧生成、、气体、气体，炉气水洗，磷蒸气通过冷水冷凝成固态白磷，尾气为不溶于水的CO，燃烧生成CO2，用于中和沉淀；炉渣经水浸，浸渣主要成分为不溶于水的，浸液中通入CO2，生成，过滤经燃烧得；滤液主要成分为，据此分析； 【解析】A．“电炉煅烧”时生成，可与氧气反应，故必须隔绝空气，A正确； B．根据分析可知，浸渣的主要成分是，B正确； C．“炉气水洗”因、CO均不溶于水，磷蒸气通过冷水冷凝成固态白磷，使与分离，C错误； D．“中和沉淀”时通入的二氧化碳形成的弱酸，不会溶解生成的（只溶于强酸强碱中），但需要控制溶液的，防止生成，D正确； 故选C。 6．（2025·海南·高考真题）有色金属冶炼厂炼铜窑炉的废耐火砖极具回收价值。某厂产生的废耐火砖中主要含、Cu12.0%，其资源化回收的一种工艺流程如图所示。 回答问题： (1)“粉碎”的目的是______。 (2)“加压氨浸”时铜转化为配位离子，该过程的化学反应方程式为______。 (3)“碱熔”中产生的气体C为______，滤渣E是______(均填化学式)。E与______(填物质名称)反应可生成用于城市废水处理的。 (4)某批次试验，废砖投料20.0 kg，产出CuO 2.70 kg，则Cu的回收率为______。 (5)从绿色化学与环境保护的角度说明本工艺优点有______、______。 【答案】(1)加快“加压氨浸”的速度 (2) (3) 盐酸 (4)90% (5) 实现、等物质的循环利用，原料利用率高 资源综合利用，既回收铜又制得铝盐絮凝剂，减轻固体废弃物对环境的压力 【分析】废耐火砖中主要含、Cu12.0%，经过粉碎通入氧气加压氨浸，铜转化为配位离子，过滤后得到的滤液A中含有，经过一系列处理回收金属Cu；滤渣B中含有，加入碳酸钠碱溶后，气体C是，在碱熔高温转化为，通过水萃滤液D中含有，加入二氧化碳气体得到滤渣E(氢氧化铝)。 【解析】（1）“粉碎”的目的是通过增大接触面积加快“加压氨浸”的速度。 （2）“加压氨浸”时铜与氧气、氨气反应转化为配位离子铜氨离子，该过程的化学反应方程式为。 （3）“碱熔”所加的“碱”实际上是纯碱，与滤渣B中的反应产生的气体C为。根据分析滤液D中为，与气体C()反应可生成滤渣E为。，需要引入Cl—，故可让与盐酸反应获得聚合氯化铝。 （4）废砖中Cu的质量为 。产出的2.70 kg CuO中Cu的质量为 。则Cu的回收率为 。 （5）本工艺的环保与绿色化学优势，可归纳为： ①实现、等物质的循环利用，原料利用率高。 ②资源综合利用，既回收铜又制得铝盐絮凝剂，减轻固体废弃物对环境的压力。 7．（2025·江西·高考真题）稀散金属镓(，ⅢA族)是重要的战略资源。以棕刚玉烟尘(主要成分为、、、和少量)为原料制备金属镓的工艺流程图如下： 回答下列问题： (1)滤液1的为，依据(Ⅲ)和(Ⅳ)的分布系数图，铝元素在溶液中的主要存在形式为_______(填化学式)，与碱反应的离子方程式为_______、_______。 (2)水热再生过程中，需要定量补充固体的目的是_______，以获得高纯度分子筛()材料。滤液2的_______(填“大于”或“小于”)滤液1的。 (3)已知树脂片段的结构为。在吸附时，中心镓离子与树脂间存在的主要相互作用是_______。 (4)操作X为_______。 (5)硅-钾化肥可改良土壤环境。依据其一有效组分的晶胞结构，推测该组分中钾离子能被植物吸收的原因是_______。 【答案】(1) (2) 使溶液中的为 大于 (3)配位作用 (4)浓缩结晶、过滤 (5)钾离子处在结构的层间及空洞中，能够通过阳离子交换释放 【分析】棕刚玉烟尘(主要成分为、、、和少量)加KOH水热浸取，得到硅-钾化肥及滤液1，滤液1的为，依据(Ⅲ)和(Ⅳ)的分布系数图，铝元素在溶液中的主要存在形式为，硅元素在溶液中的主要存在形式为与，镓元素在溶液中的主要存在形式为（铝元素与镓元素同主族，单质镓的性质与铝相似），加入固体水热再生，过滤获得高纯度分子筛()材料，同时得到含有的滤液2，用树脂吸附滤液2中的，再加入K2S、KOH进行树脂解吸得到含的溶液，将所得溶液浓缩结晶、过滤除去析出的K2S晶体，得到富镓溶液，电解富镓溶液得到Ga单质。 【解析】（1）根据分析，滤液1的为，依据(Ⅲ)和(Ⅳ)的分布系数图，铝元素在溶液中的主要存在形式为，硅元素在溶液中的主要存在形式为与，故与碱反应的离子方程式为、； （2）根据分析，加入固体水热再生的目的是获得高纯度分子筛()材料，同时得到含有的滤液2，水热再生过程中，为了使溶液中的为，需要定量补充固体，更好地得到。滤液1的主要成分为、、、，向滤液1中加入水解后呈碱性的固体后过滤得到滤液2：2K4SiO4+2KAl(OH)4+3H2O=2↓+8KOH、2K3HSiO4+2KAl(OH)4+H2O=2↓+6KOH，滤液的碱性变强，故滤液2的大于滤液1的； （3） 已知树脂片段的结构为，其中的N与O原子均存在孤电子对，的中心镓离子提供空轨道，形成配位键，则在吸附时，中心镓离子与树脂间存在的主要相互作用是配位作用； （4）根据分析，用树脂吸附滤液2中的，再加入K2S、KOH进行进行树脂解吸得到含的溶液，将所得溶液浓缩结晶、过滤除去析出的K2S晶体，得到富镓溶液，故操作X为浓缩结晶、过滤； （5）从晶胞结构来看，钾离子处在结构的层间及空洞中，钾离子与晶胞结构中的其他离子结合力较弱，能够通过阳离子交换释放，从而脱离晶胞进入土壤中，能被植物吸收。 8．(2025·上海卷T4，2)既能和强酸反应，也能与强碱反应，由此推测GeO是 氧化物。 【答案】(2)两性 【解析】(2)既能和酸又能和碱反应生成盐和水的氧化物属于两性氧化物；GeO既能和强酸反应，也能与强碱反应，由此推测GeO是两性氧化物； 9．(2024·上海卷T3，6) AlBr3水解可得Al(OH)3胶体，请解释用Al(OH)3可净水的原因___________。 【答案】(6)氢氧化铝胶体粒子有很大的比表面积，具有较好的吸附性，能吸附水中的悬浮颗粒并使其沉降，因而常用于水的净化 【解析】(6)由于氢氧化铝胶体粒子有很大的比表面积，具有较好的吸附性，能吸附水中的悬浮颗粒并使其沉降，因而常用于水的净化。 10．（2024·广东·高考真题）部分含或或物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是 A．若a在沸水中可生成e，则a→f的反应一定是化合反应 B．在g→f→e→d转化过程中，一定存在物质颜色的变化 C．加热c的饱和溶液，一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系 D．若b和d均能与同一物质反应生成c，则组成a的元素一定位于周期表p区 【答案】B 【详解】A．若a在沸水中可生成e，此时a为Mg，e为Mg（OH）2，即f为镁盐，a→f的反应有多种，可能为，该反应属于置换反应，可能为，该反应属于化合反应，综上a→f的反应不一定是化合反应，故A错误； B．e能转化为d，此时e为白色沉淀，d为红褐色沉淀，说明在g→f→e→d转化过程中，一定存在物质颜色的变化，故B正确； C．由题意得，此时能产生丁达尔效应的红棕色分散系为胶体，c应为铁盐，加热铁盐的饱和溶液，也有可能直接得到沉淀，故C错误； D．假设b为Al2O3，即d为，c为铝盐，Al2O3、与稀盐酸反应均生成铝盐，此时组成a的元素为Al，位于周期表p区；假设b为Fe2O3，即d为，c为铁盐，Fe2O3、与稀盐酸反应均生成铁盐，此时组成a的元素为Fe，位于周期表d区，故D错误； 故选B。 11．（2024·广西·高考真题）化学与生活息息相关。下列离子方程式书写正确的是 A．用溶液处理水垢中的 B．明矾用于净水： C．抗酸药中的可治疗胃酸过多： D．用酸化的KI淀粉溶液检验加碘盐中的 【答案】A 【详解】A．用溶液处理水垢中的CaSO4，生成溶解度更小的碳酸钙，，A项正确； B．水解方程式不对，明矾是硫酸铝钾晶体，溶于水，铝离子水解生成氢氧化铝胶体，可用于净水：，不写沉淀符号，B项错误； C．物质拆分不对，抗酸药中的可治疗胃酸过多，属于难溶性碱，离子方程式：，C项错误； D．未配平方程式，用酸化的KI淀粉溶液检验加碘盐中的，D项错误； 故答案选A。 12．（2025·山东·高考真题）化学应用体现在生活的方方面面，下列用法不合理的是 A．用明矾净化黄河水 B．用漂白粉漂白蚕丝制品 C．用食醋去除水壶中水垢 D．用小苏打作烘焙糕点膨松剂 【答案】B 【详解】A．明矾水解生成氢氧化铝胶体可吸附水中悬浮杂质，可用于净水，用法合理，A正确； B．漂白粉含次氯酸钙，其强氧化性会破坏蚕丝（蛋白质）结构，导致丝制品损坏，用法不合理，B不正确； C．食醋中的醋酸与水垢（碳酸钙、氢氧化镁）反应生成可溶物，可用于除水垢，用法合理，C正确； D．小苏打（碳酸氢钠）受热分解产生CO2使糕点疏松，可用于烘焙糕点，用法合理，D正确； 故选B。 13．（2024·江西·高考真题）由下列实验事实得出的结论正确的是 实验事实 结论 A 铝和氧化铁反应需要引燃 该反应 B KI溶液加热浓缩后加入淀粉溶液，溶液变蓝 氧化性： C 久置的NaOH溶液试剂瓶口出现白色固体 NaOH结晶析出 D 久置的溶液中出现红褐色沉淀 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．铝热反应大量放热，反应需要引燃和反应放热还是吸热无关，A错误； B．KI溶液加热浓缩过程中，I-被空气中O2氧化生成I2，加入淀粉溶液后变蓝，根据氧化还原反应的强弱规律，氧化性：O2>I2，B正确； C．氢氧化钠会和空气中二氧化碳发生反应生成碳酸钠，故久置的NaOH溶液试剂瓶口出现的白色固体是碳酸钠，C错误； D．亚铁离子和Fe(OH)2都有较强的还原性，易被空气中氧气氧化，故久置的FeCl2溶液中出现红褐色Fe(OH)3沉淀和Ksp大小无关，D错误； 本题选B。 14．（2024·贵州·高考真题）煤气化渣属于大宗固废，主要成分为及少量MgO等。一种利用“酸浸—碱沉—充钠”工艺，制备钠基正极材料和回收的流程如下： 已知： ①25℃时，； ②。 回答下列问题： (1)“滤渣”的主要成分为_______(填化学式)。 (2)25℃时，“碱沉”控制溶液pH至3.0，此时溶液中_______。 (3)“除杂”时需加入的试剂X是_______。 (4)“水热合成”中，作为磷源，“滤液2”的作用是_______，水热合成的离子方程式为_______。 (5)“煅烧”得到的物质也能合成钠基正极材料，其工艺如下： ①该工艺经碳热还原得到，“焙烧”生成的化学方程式为_______。 ②的晶胞结构示意图如甲所示。每个晶胞中含有的单元数有_______个。 ③若“焙烧”温度为时，生成纯相，则_______，其可能的结构示意图为_______(选填“乙”或“丙”)。 【答案】(1)SiO2 (2)2.8×10-6 (3)NaOH溶液 (4) 提供Na+和反应所需要的碱性环境 (5) 3 0.25 乙 【分析】煤气化渣(主要成分为及少量MgO等)中加浓硫酸酸浸，SiO2不反应、也不溶解成为滤渣，及少量MgO转化为硫酸铁、硫酸铝和硫酸镁，往其中加氢氧化钠溶液进行碱浸，将铁离子转化为氢氧化铁沉淀；过滤，滤液1中含硫酸铝和硫酸镁，加过量的氢氧化钠溶液使镁离子转化为氢氧化镁沉淀除去，过滤，滤液主要含和NaOH，往其中加氢氧化铝晶种，过滤得Al2O3‧3H2O和NaOH溶液，焙烧Al2O3‧3H2O得Al2O3；在煅烧氢氧化铁所获得的产物中加稀硫酸酸浸、足量的铁还原，然后加NH4H2PO4、稳定剂和滤液2水热合成得NaFePO4。 【详解】（1）煤气化渣(主要成分为及少量MgO等)中加浓硫酸酸浸，SiO2不反应、也不溶解成为滤渣，即“滤渣”的主要成分为SiO2； （2）25℃时，“碱沉”控制溶液pH至3.0，即c(H+)=10-3mol/L，则c(OH-)=10-11mol/L，此时溶液中； （3）“除杂”时需要沉淀镁离子、得，所以加入的试剂X是NaOH溶液； （4）“水热合成”中，作为磷源，“滤液2”为NaOH溶液，其既可以提供合成所需要的Na+，又可以提供反应所需要的碱性环境，水热合成的离子方程式为； （5）①该工艺经碳热还原得到，“焙烧”时、Na2CO3和O2反应生成，其化学方程式为； ②由的晶胞图如甲可知，每个晶胞中含有Fe：4×+2=3，Na：8×+2=3，O：8×+4=6，即每个晶胞中的单元数有3个； ③若“焙烧”温度为时，，生成纯相，则，解得0.25；丙图中Na：1+6×=1.75，，乙图中Na：2+2×=2.25，，则其可能的结构示意图为乙。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第06讲 铝及其化合物、金属冶炼（专项训练） 参考答案 模拟·基础演练 1 2 3 B B A 4.【答案】(1)B (2)A (3) (4) 该反应为吸热反应，需要加热不断促进反应的发生 1789.3 K BC 5.【答案】(1)2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑ (2)C 6 7 8 9 A C D C 10.【答案】 Fe(OH)3胶体具有吸附性，能吸附水中的悬浮物而使其沉降 A 11 12 13 14 15 B B D B B 16.【答案】(1)化学能转化为电能 (2) 搅拌或者适当升高温度 (合理均可) 2Al + 2OH-+ 6H2O = 2[Al(OH)4]-+ 3H2↑ (3)H2O2-2e-= 2H+ + O2 (4) Mn2+ + S2O+ 2H2O = 4H+ + MnO2 + 2SO MnO会在酸性条件下氧化Cl-生成Cl2 (5)1.09×10-6 (6)BD (7)C 17.【答案】(1) 玻璃棒、漏斗 将完全氧化为，便于后续的分离提纯 (2)、 、、 (3) 或(合理即可) (4)6.8~10.4 (5)C (6)取最后一次的洗涤液于试管中，加入BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则洗涤干净 18.【答案】(1) (2) (3) 浅绿 坩埚 (4) 取最后一次洗涤液，滴加稀盐酸酸化，再加入溶液，若无白色沉淀，说明洗涤干净 (5) 19.【答案】(1) (2) 浓H2SO4 AlCl3为分子晶体，熔融态不电离，不导电 助熔剂(或降低的熔点) 20.【答案】(1) 增大反应物的接触面积，加快化学反应速率，使反应更充分 (2) (3)Cu (4)三辛胺中烃基为推电子基，其水溶液呈碱性，若浓度过大，易与反应产生沉淀造成原料损失 (5) 21.【答案】(1)C (2) (3) (4) (5) 温度较高时，有利于析出较多的 趁热过滤 (6)取少许上层清液于试管中，滴加Na2CO3溶液，若无沉淀生成，则说明沉锰已经完成 22.【答案】(1) (2)< (3)会进一步被氧化 (4) 作氮肥(或其他合理答案) (5)KOH过量 (6) 23.【答案】(1) (2)Ni(Ⅲ)、Co(Ⅲ)有强氧化性，可将盐酸中的氧化为，污染环境 (3) (4)BC (5)90.9% (6)根据萃取平衡，pH增大，减小，平衡正向移动，萃取率增大，pH过高时，生成沉淀，萃取率减小 (7)C 24.【答案】(1)D (2) (3) KOH 阳极发生反应，溶液增大，使平衡逆向移动，转化为 (4)0.125 (5)AD (6) D (7)A 重难·创新演练 1．AB 2．(1)防止Mg 、Al被空气氧化 (2)d (3)c (4)2Al+3AgO+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4]+3Ag 3．(1)吸附 (2) (3) (4)BD (5) (6)D (7)纯净物 (8)D (9)A (10)C 4．(1)B (2) (3)化肥 (4) ③②① 中Cl原子电负性较大，导致羧基中键极性大易断裂，酸性较强，和中烃基为推电子基团，烃基越长，推电子效应越明显，羧基中键极性小难断裂，酸性减弱， 5．(1) (2) 浓H2SO4 AlCl3为分子晶体，熔融态不电离，不导电 助熔剂(或降低的熔点) 6．(1)D (2) 防止反应过于剧烈导致液体溅出 破坏氢氧化铝胶体，易于过滤，提高产率 (3) 蒸发皿 有晶膜出现(或有少量晶体析出) (4)该条件下明矾溶解度相对最小 (5)C (6)85.7% 7．(1)恒压滴液漏斗 (2)干燥氯化氢气体，观察并控制氯化氢气体流速 (3) c (4)除去杂质 (5)取少量产品于试管中，加适量盐酸溶解，滴加溶液，若溶液呈红色，说明含有；若溶液不变红，说明不含 (6) (7)96% 8．(1)放热 (2) 除去KCl等可溶性杂质 水浴加热 (3) Fe、Fe2O3 Fe2+、Fe3+ (4) 9．(1)适当加热、粉碎矿石、适当增大碱液浓度等 (2)取少量浸渣溶于稀硫酸，将溶液均分成两份，一份中滴加溶液，溶液变为红色，则浸渣含；另一份中滴加溶液，产生蓝色沉淀，则浸渣含 (3) (4) 蒸发浓缩 降温结晶 (5) (6)20 10.【答案】（1）Al3++3NH3·H2O=↓+3NH （2） AD （3） 洗涤沉淀的操作为向过滤器中加蒸馏水至没过沉淀，待水自然流下后，重复操作2~3次； （4）取最后一次洗涤液少许于试管中，滴入盐酸酸化的氯化钡溶液，若无明显现象，则证明沉淀已洗涤干净 （5）平衡常数K==7.5816×10-6＜1×105，反应平衡常数很小，溶解程度有限 （6）醋酸浓度越小，溶解速率越慢 真题·实战演练 1 2 3 4 5 B C C A C 6.【答案】(1)加快“加压氨浸”的速度 (2) (3) 盐酸 (4)90% (5) 实现、等物质的循环利用，原料利用率高 资源综合利用，既回收铜又制得铝盐絮凝剂，减轻固体废弃物对环境的压力 7.【答案】(1) (2) 使溶液中的为 大于 (3)配位作用 (4)浓缩结晶、过滤 (5)钾离子处在结构的层间及空洞中，能够通过阳离子交换释放 8.【答案】(2)两性 9.【答案】(6)氢氧化铝胶体粒子有很大的比表面积，具有较好的吸附性，能吸附水中的悬浮颗粒并使其沉降，因而常用于水的净化 10 11 12 13 B A B B 14.【答案】(1)SiO2 (2)2.8×10-6 (3)NaOH溶液 (4) 提供Na+和反应所需要的碱性环境 (5) 3 0.25 乙 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $