1、【化学】化学 铝及其化合物推断题的专项 培优练习题附答案一、铝及其化合物1阅读下面信息，推断元素，按要求回答问题：信息问题短周期元素X、Y、Z、W，原子序数依次增大，最外层电子数均不少于最内层电子数，且四种元素组成的单质常温下均为固体。（1）X一定不是_A 氢B 碳C 氧D 硫一定条件下，上述四种元素的单质均能与足量的氧气反应，生成的氧化物有两种能溶于稀硫酸，三种能溶于浓NaOH溶液，氧化物的相对分子质量都大于26（2）这四种元素中有铝元素吗？_向上述四种元素的单质的混合物中，加入足量的盐酸，固体部分溶解，过滤，向滤液中加入过量的烧碱溶液，最终溶液中有白色沉淀（3）白色沉淀的化学式为_向上述四
2、种元素的单质的混合物中，加入足量的烧碱溶液，固体部分溶解，过滤，向滤液中加入过量的盐酸，最终溶液中有白色沉淀（4）生成白色沉淀的离子方程式为_X与W同主族（5）X的单质与W的最高价氧化物反应的化学方程式为_【答案】ACD 一定含有铝元素 Mg（OH）2 SiO32-2H=H2SiO3 2C +SiO2 Si + 2CO 【解析】【分析】(1)H2和O2常温下为气体，而C、S常温下为固体；(2)Al具有中元素的性质，四种元素可能有1种是铝元素；(3)白色沉淀应为碱，短周期元素中只有Mg(OH)2符合；(4)滤液中加入过量的盐酸溶液，得到的应是难溶于水的弱酸，可为H2SiO3或H4SiO4；(5)
3、已知X、Y、Z、W四种元素中的3种为Mg、Al、Si，只有X为碳时才符合X与W同主族且X原子序数最小的条件。【详解】(1)AX若为氢时，其最外层电子数为1，无内层电子，且H2常温下为气体，不合理，故A错误；BX若为C时，满足最外层电子数均不少于最内层电子数，且C常温下为固体，合理，故B正确；CX若为氧时，满足最外层电子数均不少于最内层电子数，但O2或O3常温下为气体，不合理，故C错误；DX若为硫，其原子序数是16，原子序数比X大的Y、Z、W不可能都是短周期元素，不合理，故D错误；故答案为：ACD；(2)Al能与氧气反应，且Al2O3能溶于稀硫酸，也能溶于NaOH溶液，且氧化铝的式量是102，均
4、满足信息，则四种元素一定有1种是铝元素；(3)对所有短周期元素进行试探，唯有镁元素符合性质，可知白色沉淀物的化学式为Mg(OH)2；(4)唯有硅元素在变化中最终得到白色沉淀H2SiO3(或H4SiO4)，生成该白色沉淀的离子方程式为SiO32-+2H+=H2SiO3(或SiO32-+2H+H2O=H4SiO4)；(5)已知X、Y、Z、W四种元素中的3种为Mg、Al、Si，只有X为碳时才符合X与W同主族且X原子序数最小的条件，则C与SiO2在高温下反应的化学方程式为2C +SiO2 Si + 2CO。2回答下列问题：（1）锂和镁在元素周期表中有特殊“对角线”关系，它们的性质相似。下列有关锂及其化
5、合物的叙述正确的是_。A Li2SO4难溶于水B Li与N2反应产物是Li3NC LiOH易溶于水D LiOH与Li2CO3受热都难分解（2）与铝位于对角线位置的第二周期元素是_，能区别Be（OH）2和Mg（OH）2的一种试剂是_，反应的化学方程式是_。（3）门捷列夫在研究元素周期表时，科学地预言了11种尚未发现的元素，为它们在周期表中留下空位。例如，他预测在铝的下方有一个与铝类似的元素“类铝”，后来被法国化学家于1875年发现，命名为镓。镓的元素符号是_，它在周期表中的位置是_。（4）关于与镓同主族的第6周期元素性质的推测中不正确的是_。A 单质是银白色较软的金属B 其氢氧化物是两性氢氧化物
6、C 在化合物中显3价D 单质与盐酸的反应比铝剧烈【答案】B 铍（Be） NaOH溶液 Be（OH）22NaOH=Na2BeO22H2O Ga 第四周期A族 B 【解析】【分析】【详解】(1)A锂和镁在元素周期表中有特殊“对角线”关系，它们的性质非常相似，硫酸镁易溶于水，所以硫酸锂易溶于水，故A错误；B锂和镁在元素周期表中有特殊“对角线”关系，它们的性质非常相似，镁和氮气反应生成氮化镁，所以锂和氮气反应生成Li3N，故B正确；C氢氧化镁难溶于水，所以氢氧化锂属于难溶物质，故C错误；D锂和镁在元素周期表中有特殊“对角线”关系，它们的性质非常相似，氢氧化镁和碳酸镁受热易分解，则氢氧化锂和碳酸锂受热也
7、易分解，故D错误；故答案为B；(2)根据对角线规则，与铝位于对角线位置的第二周期元素是铍，有相似的化学性质，氢氧化铝具有两性，Be(OH)2也具有两性，可以与氢氧化钠反应，Mg(OH)2不可以与氢氧化钠反应，故可以用氢氧化钠来鉴别，类比氢氧化铝与氢氧化钠反应的化学方程式，则氢氧化铍与氢氧化钠反应的化学方程式为：Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O；(3)同主族元素性质相似，铝下方的元素为镓，其元素符号为Ga，位于元素周期表中第四周期A族；(4)A与镓同主族的第六周期元素为铊，单质为银白色，质软，故A正确；B氢氧化物为两性的物质位于金属和非金属的临界处，如硼铝硅锗砷等，铊不是两性
8、物质，其氢氧化物也不是两性氢氧化物，故B错误；C铊与铝同主族，具有相同的最外层电子数，所以铊在化合物中也显+3价，故C正确；D同主族元素自上到下金属性递增，该元素金属性大于铝，其单质与盐酸的反应比铝剧烈，故D正确；故答案为B。【点睛】考查位置结构性质的相互关系应用，明确同主族元素性质的递变规律为解答关键，注意掌握对角线规则内容，结合Mg、Al单质及其化合物的性质，类推未知物的性质，试题侧重培养学生的分析、理解能力及知识的迁移能力。3有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子：Na、Mg2、Al3、Fe2、Ba2、NO、SO、Cl、SO32、HCO，取该溶液进行以下实验：取少量待测液，加入几滴石蕊
9、试液，溶液呈红色。取少量待测液，浓缩后加入铜片和浓硫酸，加热，有无色气体产生，此无色气体遇空气变成红棕色。取少量待测液，加入BaCl2溶液，有白色沉淀产生。取实验中上层清液滴加AgNO3溶液，有白色沉淀产生，此沉淀不溶于稀硝酸。另取少量原溶液滴加NaOH溶液，有白色沉淀产生，当NaOH过量时，沉淀部分溶解。（1）根据以上实验，溶液中肯定存在的离子是_；肯定不存在的离子是_；尚不能确定的离子是_。（2）写出中有关反应的离子方程式：_。（3）写出中沉淀溶解的离子方程式：_。（4）实验室检验Na一般用焰色反应即可确定，此实验做之前要用_清洗铂丝。【答案】Mg2、Al3、 Fe2、Ba2、SO32、
10、Na、Cl 3Cu8H2=3Cu22NO4H2O Al(OH)3+OH- =+2H2O 稀盐酸 【解析】【分析】无色溶液中，有色离子不能存在，氢氧化铝是两性氢氧化物，能溶于强碱中，白色且不溶于硝酸的白色沉淀是氯化银或硫酸钡，在酸性环境下，能和氢离子反应的离子不能共存，根据离子反应的现象以及离子共存的知识加以分析。【详解】因是无色溶液，Fe2+是浅绿色，所以不含Fe2+；由于滴加几滴石蕊试液，溶液呈红色，证明溶液显酸性，因此溶液中一定没有SO32-、HCO3-；待测液浓缩后加入铜片和浓硫酸，加热，有无色气体产生，此无色气体遇空气变成红棕色，说明原溶液中一定含有NO3-；取少量待测液，加入BaCl
11、2溶液，有白色沉淀产生，则原溶液中一定含有SO42-，故一定没有Ba2+；由于的上层清液滴中加AgNO3溶液，有白色沉淀产生且不溶于稀硝酸，说明含有Cl-，但由于中加入了BaCl2溶液，无法证明原溶液中是否存在Cl-；由于原溶液中加入NaOH溶液有白色沉淀产生，当NaOH过量时，沉淀部分溶解，则含有Al3+、Mg2+；Na+在水溶液里无色，不会参与上述反应，所以无法判断原溶液中是否存在Na+；(1)根据以上分析可知，溶液中一定存在的离子有Mg2+、Al3+、NO3-、SO42-；肯定不存在的离子是Fe2+、 Ba2+、SO32-、HCO3-；尚不能确定的离子是Na+、Cl-；答案为：Mg2+、
12、Al3+、NO3-、SO42-；Fe2+、 Ba2+、SO32-、HCO3-；Na+、Cl-；(2) 中原溶液加入铜片和浓硫酸并加热生成NO，离子方程式为：3Cu+8H+2NO3-=3Cu2+2NO+4H2O；答案为：3Cu+8H+2NO3-=3Cu2+2NO+4H2O。(3) 中加NaOH溶液，生成的白色沉淀为Mg(OH)2和Al(OH)3，当NaOH过量时，部分溶解的是Al(OH)3，离子方程式为：Al(OH)3+OH- =AlO2-+2H2O；答案为：Al(OH)3+OH- =AlO2-+2H2O。(4)溶液里的钠离子是否存在一般用焰色反应来确定，钠离子的焰色反应为黄色，实验之前，为防止
13、杂质的干扰，用稀盐酸先清洗铂丝；答案为：稀盐酸。4己知A为淡黄色固体，R是地壳中含量最多的金属元素的单质，T为生活中使用最广泛的金属单质，F是无色无味的气体，H是白色沉淀，W溶液中滴加KSCN溶液出现血红色。（1）物质A的化学式为_。（2）B和R在溶液中反应生成F的离子方程式为_。（3）H在潮湿空气中变成M的实验现象是_，化学方程式为_。（4）A和水反应生成B和C的离子方程式为_，A可以作为呼吸面具的_。（5）W和T反应的离子方程式_。【答案】Na2O2 2Al +2H2O + 2OH- =2AlO2- +3H2 白色沉淀逐渐变为红褐色沉淀 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O =4Fe(
14、OH)3 2Na2O2 +2 H2O=4 Na+ + 4OH- + O2 供氧剂 2Fe3+ + Fe =3Fe2+ 【解析】【分析】题干已经对部分物质的特征进行了描述，可先根据某些物质的特定表征直接得出该物质，地壳含量最多金属为Al，T为最广泛使用的金属单质，则为Fe，W溶液中滴加KSCN溶液出现血红色，则W含有Fe3+。根据上述能直接确定的物质，结合各物质间转换图解答此题。【详解】（1）.A为淡黄色固体，常见物质可能为Na2O2或S，A与水的产物B可与Al反应，同时C又与Fe反应。综上可推知A应为Na2O2，答案为Na2O2。（2）.根据分析B为NaOH，R为Al，答案为2Al +2H2O
15、 + 2OH- =2AlO2- +3H2。（3）.根据分析，A与水反应产物C为氧气，B为NaOH。D为Fe在氧气中燃烧产物Fe3O4，H为白色沉淀,则H应为Fe(OH)2。W 含有Fe3+，说明Fe(OH)2 发生氧化生成Fe(OH)3。答案为白色沉淀逐渐变为红褐色沉淀，4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O =4Fe(OH)3。（4）.A为Na2O2与水反应生成NaOH和O2，同时Na2O2与水和CO2反应生成的氧气供人呼吸。故答案为2Na2O2 +2 H2O =4 Na+ + 4OH- + O2，供氧剂。（5）.由分析可知W为FeCl3，T为金属Fe。答案为2Fe3+ + Fe =3Fe
16、2+。【点睛】解答本题需要对某些物质的特定表征非常熟悉，首先应该根据这些表征即得出对应物质，然后再结合各种物质之间的转换关系和相关描述合理推导出其他对应的物质。5已知A、B、C、D是中学化学的常见物质，且A、B、C均含有同一种元素。在一定条件下它们之间的相互转化关系如图所示(部分反应中的H2O已略去)。请回答下列问题：（1）若A可用于自来水消毒，D是生产、生活中用量最大、用途最广的金属单质，加热蒸干B的溶液不能得到B。则B的化学式为_。（2）若D是氯碱工业的主要产品之一，B有两性，则反应的离子方程式是_。（3）若A、C、D都是常见气体，C是导致酸雨的主要气体，则反应的化学方程式为_。（4）若A
17、的焰色反应呈黄色，D为二氧化碳，则反应的离子方程式是_。【答案】FeCl3 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 2H2S+SO23S+2H2O CO32-+CO2+H2O2HCO3- 【解析】【分析】(1)D是生产、生活中用量最大、用途最广的金属单质，则D是铁，A可用于自来水消毒，A为Cl2；(2)若D是氯碱工业的主要产品之一，B有两性，D为NaOH、B为Al(OH)3；(3)C是形成酸雨的主要气体，则A为H2S、D为O2、B为S、C为SO2；(4)若A的焰色反应呈黄色，说明A中含有Na元素，且A、B、C均含有同一种元素据此分析。【详解】(1)D是生产、生活中用量最大、用途最广的金属
18、单质，则D是铁，A可用于自来水消毒，由转化关系可知，A为Cl2、B为FeCl3、C为FeCl2；(2)若D是氯碱工业的主要产品之一，B有两性，由转化关系可知，A为铝盐、D为NaOH、B为Al(OH)3、C为NaAlO2，反应为氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式是：Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O；(3)若A、C、D都是常见气体，C是形成酸雨的主要气体，则A为H2S、D为O2、B为S、C为SO2，反应为硫化氢与二氧化硫反应生成硫和水，反应的化学方程式为：2H2S+SO23S+2H2O；(4)若A的焰色反应呈黄色，D为二氧化碳，由转化关系可知，A为NaOH、B为N
19、a2CO3、C为NaHCO3，反应为碳酸钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸氢钠，反应的的离子方程式是：CO32+CO2+H2O2HCO3。6已知X元素原于的核电荷数小于18，最外层电子数等于电子层数，且比最内层电子数多1。回答下列问题：(1)X元素的原子结构示意图为_。(2)X的最高价氧化物对应的水化物的化学式为_。(3)X的单质与NaOH溶液反应的化学方程式为_。【答案】 Al(OH)3 2Al+2NaOH+6H2O=2NaAl(OH)4+3H2(或为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2) 【解析】【分析】已知X元素原子的核电荷数小于18，最外层电子数等于电子层数，且比最内层电子数
20、多1，则该元素原子核外电子排布为2、8、3，该元素是Al元素，然后结合其原子结构与元素位置的关系及其单质和化合物的性质分析解答。【详解】根据上述分析可知X元素的Al元素。(1)X是Al元素，根据元素原子核外电子排布规律可知：Al原子核外电子排布为2、8、3，所以Al原子结构示意图为：；(2) X是Al，原子核外最外层有3个电子，其最高价氧化物对应的水化物的化学式为Al(OH)3；(3)Al能够与NaOH溶液发生反应产生NaAl(OH)4和H2，反应的化学方程式为2Al+2NaOH+6H2O=2NaAl(OH)4+3H2(或写为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2)。【点睛】本题
21、考查了元素及化合物的推断及元素与化合物的知识。根据原子核外电子层中的电子数与电子层数关系推断元素是解题关键。熟练掌握Al元素的单质、氧化物、氢氧化物的性质就可以顺利解答。7（1）实验室制氯气的尾气处理用_溶液吸收，其化学反应方程式为_。（2）向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液，现象是先产生白色沉淀，其反应的离子方程式为_，后白色沉淀又溶解消失，其反应的离子方程式为_。（3）在含有0.2mol的硫酸和0.2mol的硝酸的混合溶液200mL中，加入19.2g铜粉，产生的气体成分为_（填NO或H2），你所选气体在标准状况下的体积为_L【答案】NaOH 2NaOH+Cl2NaCl+NaClO+H2
22、O Al3+3OHAl(OH)3 Al(OH)3+OHAlO2+2H2O NO 3.36L 【解析】【分析】(1)实验室用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气；(2)铝离子和氢氧根反应生成氢氧化铝沉淀，氢氧化铝为两性氢氧化物，溶解于强碱中；(3)硫酸和硝酸都为稀酸，反应方程式为铜与稀硝酸反应。【详解】(1)实验室用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气，防止污染空气；氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠、水，反应方程式为：2NaOH+Cl2NaCl+NaClO+H2O，故答案为：NaOH；2NaOH+Cl2NaCl+NaClO+H2O；(2)向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液，现象是先产生白色沉淀，是铝离子和
23、氢氧根反应生成氢氧化铝沉淀，离子方程式为：Al3+3OHAl(OH)3；后白色沉淀又溶解消失，是因为氢氧化铝为两性氢氧化物，溶解于强碱中，生成偏铝酸钠和水，离子方程式为：Al(OH)3+OHAlO2+2H2O，故答案为：Al3+3OHAl(OH)3；Al(OH)3+OHAlO2+2H2O；(3)0.2mol的硫酸和0.2mol的硝酸的混合溶液200mL中，硫酸和硝酸都为稀酸，加入19.2g铜粉，且氢离子不足，完全反应，设n(NO)x，x0.15mol，V(NO)nVm0.1522.43.36L，故答案为：NO；3.36L。8某Al2O3样品中含有一定量的Cu、Fe、Fe2O3杂质。现通过下列生
24、产过程，从该样品中提纯Al2O3，并回收铁红。流程如下：(1)操作是_，在实验室进行该操作需要的玻璃仪器有_。(2)白色固体是_，样品和试剂反应的化学方程式是_。(3)固体加入适量稀盐酸，可能发生的反应有：_(用化学方程式表达)。(4)溶液中铁元素的存在形式是_，如何用实验证明：_。(5)溶液中通入某气体，该气体可以是_(任写一种的化学式)，红褐色固体制得铁红的化学方程式是_。【答案】过滤 烧杯、漏斗、玻璃棒 Al(OH)3 Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、2FeCl3+Fe=3FeCl2、Fe+2HCl=FeCl2+H2 Fe2+
25、 取少量溶液于试管中，滴入KSCN溶液无变化，滴加氯水后变血红色 O2或者Cl2 2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O 【解析】【分析】Al2O3样品中含有一定量的Cu、Fe、Fe2O3杂质，根据题中流程图可知，样品与试剂反应得溶液再通入CO2得白色沉淀，该白色固体加热分解产生Al2O3，可推知试剂为NaOH，得到的固体为Cu、Fe、Fe2O3，溶液为NaAlO2、NaOH混合溶液，通入过量CO2后得溶液为NaHCO3溶液，白色固体为Al(OH)3，Al(OH)3受热分解得Al2O3，固体中加入盐酸得到固体粉末中铁有剩余，由于Fe会发生反应2Fe3+Fe=3Fe2+，则溶液中主要含有Fe2+，
26、经过操作得红褐色固体应为Fe(OH)3，所以通入的气体应为氧化剂，可以是O2或Cl2，氢氧化铁受热分解得Fe2O3。【详解】(1)操作是分离难溶性固体与可溶性液体混合物的方法，名称为过滤；在实验室进行过滤操作需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒；(2)白色固体受热分解产生Al2O3，则是Al(OH)3，样品中含有Al2O3和试剂NaOH溶液反应产生NaAlO2和H2O，反应的化学方程式是Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；(3)固体中含有Al2O3、Cu、Fe、Fe2O3，加入适量稀盐酸，由于反应后的固体粉末中含有Fe单质，则可能发生的反应有Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2
27、O、2FeCl3+Fe=3FeCl2、Fe+2HCl=FeCl2+H2；(4)由于固体中样品与适量盐酸反应后的固体粉末中含有Fe，结合Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、2Fe3+Fe=3Fe2+可知溶液中铁元素的存在形式是Fe2+，证明方法是：取少量该溶液于试管中，滴入KSCN溶液无变化，滴加氯水后溶液变血红色；(5)溶液中含有Fe2+，向溶液通入某气体后再加入足量NaOH溶液，产生红褐色的Fe(OH)3沉淀，该气体具有强的氧化性，气体可以是O2或者Cl2，红褐色固体Fe(OH)3不稳定，受热分解产生铁红Fe2O3，该反应的化学方程式是2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O。【点睛】
28、本题以从Al2O3样品中提取氧化铝的工艺流程为线索，考查了氧化还原反应、化学试剂的使用、混合物的分离，正确理解制备流程及反应原理为解答关键，注意掌握铝及其化合物性质和转化关系，试题侧重考查学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力。9一种高效无机水处理剂聚合氯化铝晶体的化学式为Al2(OH)nCl6nxH2Om。它可通过调节AlCl3溶液的pH，促进其水解而结晶析出。其制备原料主要是铝加工行业的废渣铝灰，它主要含Al2O3、Al，还有SiO2等杂质。聚合氯化铝生产的工艺流程如下：（1）搅拌加热操作过程中发生反应的离子方程式为_。（2）生产过程中实验操作B、D的名称均为_。（3）反应中副产品a
29、是_，试剂b是_。(用化学式表示)（4）生产过程中可循环使用的物质是_(用化学式表示)。（5）调节pH4.04.5的目的是_。（6）为得到较纯净的晶体，生产过程中C物质可选用_。A氨水 BNaAlO2 CNaOH DAl2O3 EAl【答案】Al2O36H=2Al33H2O、2Al6H=2Al33H2 过滤 H2 HCl HCl 促进AlCl3水解，使晶体析出 DE 【解析】【分析】铝灰主要含Al2O3、Al，还有SiO2等，加水清洗掉其他可溶性杂质，因为B后分离出二氧化硅，所以推出b溶液为盐酸溶液，过量的盐酸将氧化铝和铝单质转化为氯化铝溶液，同时产生氢气，因为氯化氢易挥发，所以氢气中混有氯化
30、氢，经水喷淋，得到气体a为氢气，同时回收盐酸b；B为氯化铝溶液中混有不溶性的二氧化硅，通过过滤分离出二氧化硅，氯化铝溶液经浓缩后调节pH，静置、过滤得到聚合氯化铝晶体。【详解】（1）由分析可知b为盐酸溶液，将铝和氧化铝转化为氯化铝溶液，所以搅拌加热操作过程中发生反应的离子方程式为：Al2O36H=2Al33H2O、2Al6H=2Al33H2，故答案为：Al2O36H=2Al33H2O、2Al6H=2Al33H2；（2）由分析可知，生产过程中实验操作B、D的名称均为过滤，故答案为：过滤；（3）由分析可知，a为氢气，b为盐酸，故答案为：H2；HCl；（4）搅拌加热过程中需要加入盐酸，吸收气体过程中
31、可回收挥发出的HCl，所以HCl可以循环使用，故答案为：HCl；（5）氯化铝水解呈酸性，所以调节pH的目的是为了使氯化铝水解生成产品，故答案为：促进AlCl3水解，使晶体析出；（6）为得到较纯净的晶体，调节pH的试剂不能引入新杂质，而过量的氨水、NaAlO2、NaOH均不易除去，会引入新杂质， Al2O3、Al因为不溶于水，过量时可通过过滤除去，所以用Al2O3、Al调节pH能得到较纯净的晶体，综上所述，答案为DE。【点睛】B处溶液因为可能含有未反应的盐酸和氯化铝水解而显酸性，而强酸性环境中聚合氯化铝晶体不易结晶析出，所以要调节pH促进铝离子水解，使聚合氯化铝晶体结晶析出。10以铬铁矿(主要成
32、分为FeO和Cr2O3，含有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产化工原料红矾钠(主要成分Na2Cr2O72H2O)，其主要工艺流程如下：查阅资料得知: 常温下，NaBiO3不溶于水，有强氧化性，在碱性条件下，能将Cr3+转化为CrO42。 金属离子Fe3+Al3+Cr3+Fe2+Bi3+开始沉淀的pH2.73.45.07.50.7沉淀完全的pH3.74.95.99.74.5回答下列问题：（1）反应之前先将矿石粉碎的目的是_。（2）步骤加的试剂为_，此时溶液pH要调到5的目的_ 。（3）写出反应的离子反应方程式_。（4）中酸化是使CrO42转化为Cr2O72，写出该反应的离子方程式_。（5
33、）将溶液H经过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥即得红矾钠粗晶体，精制红矾钠则对粗晶体需要采用的操作是_(填操作名称)。【答案】增大反应物的接触面积，加快反应速率，提高铬铁矿的浸取率 氢氧化钠溶液或NaOH溶液 使Fe3+、Al3+均完全转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀而除去 3NaBiO3+2Cr3+7OH+H2O=3Bi(OH)3+2CrO42+3Na+ CrO42+2H+Cr2O72+H2O 重结晶 【解析】【分析】铬铁矿加入过量的硫酸，反应生成硫酸亚铁和硫酸铬、硫酸铝，二氧化硅不溶于硫酸，所以固体A为二氧化硅，溶液B中加入过氧化氢，将亚铁离子氧化成铁离子，加入碱调节pH使铁离
34、子和铝离子沉淀，根据表格数据分析，控制pH到5，固体D为氢氧化铁和氢氧化铝，溶液E中加入铋酸钠和少量氢氧化钠溶液，反应生成Na2CrO4，酸化将其变成重铬酸钠，最后重结晶得到红矾钠，据此解答。【详解】(1) 为了增大反应物的接触面积，加快反应速率，提高铬铁矿的浸取率，反应之前先将矿石粉碎，故答案为：增大反应物的接触面积，加快反应速率，提高铬铁矿的浸取率；(2) 根据表格数据分析，步骤加的试剂为氢氧化钠溶液或NaOH溶液；此时溶液pH要调到5的目的使Fe3+、Al3+均完全转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀而除去，而铬离子不沉淀；故答案为：NaOH溶液；使Fe3+、Al3+均完全转化为Fe
35、(OH)3和Al(OH)3沉淀而除去；(3) 反应中铋酸钠将硫酸铬氧化生成铬酸钠同时生成氢氧化铋，离子反应方程式为 3NaBiO3+2Cr3+7OH-+H2O=3Bi(OH)3+2CrO42-+3Na+，故答案为：3NaBiO3+2Cr3+7OH-+H2O=3Bi(OH)3+2CrO42-+3Na+；(4) 中酸化是使CrO42转化为Cr2O72，离子方程式2CrO42+2H+Cr2O72+H2O，故答案为：2CrO42+2H+Cr2O72+H2O；(5) 将溶液H经过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥即得红矾钠粗晶体，此操作为重结晶，故答案为：重结晶。【点睛】本题考查了物质制备流程和方案的分析判断，物质性质的应用，侧重于学生的分析能力、实验能力的考查，注意把握题干信息的分析理解，操作步骤的注意问题和基本操作方法是解题关键。
