题目内容

1．工业上铝土矿（主要成分是Al2O3，还有少量的Fe2O3、SiO2）提取冶炼铝的原料氧化铝．工艺流程如图：

（1）步骤①反应的离子方程式是Al2O3+6H+=2Al3++3H2O、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；
（2）滤液1中要加入稍过量原料B，原料B的化学式是NaOH；步骤①②③均需进行的实验操作是过滤（填操作名称）．
（3）步骤③中生成沉淀的化学方程式是NaAlO2+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+NaHCO3；
（4）如果省去步骤①，即溶解铝土矿是从加入原料B开始，则会对氧化铝的提取有什么影响？用NaOH溶液溶解铝土矿，则有部分SiO2溶解在NaOH溶液中生成硅酸钠，最后使加热制得的Al2O3混有SiO2杂质．

分析 铝土矿的主要成分是Al2O3，还有少量的Fe2O3、SiO2，由流程可知，原料A为盐酸，SiO2和盐酸不反应，Al2O3、Fe2O3均与盐酸反应，步骤①分离不溶固体与液体，为过滤操作，得到残渣为SiO2，滤液1含有AlCl3、FeCl3及剩余的HCl，加入试剂B得到沉淀与滤液2，步骤②为过滤，步骤③通入的为二氧化碳，生成的沉淀为氢氧化铝，所以滤液②含有AlO2-，步骤②应加入原料B为NaOH，将Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀，将Al3+转化为AlO2-，氢氧化铝加入分解得到氧化铝，以此来解答．

解答 解：铝土矿的主要成分是Al2O3，还有少量的Fe2O3、SiO2，由流程可知，原料A为盐酸，SiO2和盐酸不反应，Al2O3、Fe2O3均与盐酸反应，步骤①分离不溶固体与液体，为过滤操作，得到残渣为SiO2，滤液1含有AlCl3、FeCl3及剩余的HCl，加入试剂B得到沉淀与滤液2，步骤②为过滤，步骤③通入的为二氧化碳，生成的沉淀为氢氧化铝，所以滤液②含有AlO2-，步骤②应加入原料B为NaOH，将Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀，将Al3+转化为AlO2-，氢氧化铝加入分解得到氧化铝，
（1）步骤①反应的离子方程式是Al2O3+6H+=2Al3++3H2O、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，
故答案为：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O；Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；
（2）由上述分析可知，B为NaOH，步骤①②③均需进行的实验操作是过滤，故答案为：NaOH；过滤；
（3）步骤③中生成沉淀的化学方程式是NaAlO2+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+NaHCO3，故答案为：NaAlO2+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+NaHCO3；
（4）省去步骤①，即溶解铝土矿是从加入原料B开始，即用NaOH溶液溶解铝土矿，则有部分SiO2溶解在NaOH溶液中生成硅酸钠，最后使加热制得的Al2O3混有SiO2杂质，故答案为：用NaOH溶液溶解铝土矿，则有部分SiO2溶解在NaOH溶液中生成硅酸钠，最后使加热制得的Al2O3混有SiO2杂质．

点评 本题考查混合物分离提纯，为高频考点，把握分离流程中发生的反应、混合物分离方法为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意元素化合物知识及实验技能的综合应用，题目难度不大．

练习册系列答案
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11．下列叙述正确的是（　　）
A．葡萄糖、蔗糖均能水解
B．福尔马林、水玻璃、一水合氨均为混合物
C．反应：NH4Cl （s）═NH3（g）+HCl（g）在室温下不能自发进行，说明该反应的△H＞0
D．C（石墨，s）═C （金刚石，s）△H=+1.9kJ•mol-1，说明金刚石比石墨稳定
12．下列依据热化学方程式得出的结论不正确的是（　　）
A．H2燃烧热为285.8 kJ•mol-1，则2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=-571.6 kJ•mol-1
B．若C（石墨，s）=C（金刚石，s）△H＞0，则石墨比金刚石稳定
C．已知NaOH（aq）+HCl（aq）═NaCl（aq）+H2O（l）△H=-57.4 kJ•mol-1，则0.5mol NaOH固体与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量
D．已知2SO2（g）+O2（g）?2SO2 （g）△H=-196.64 kJ•mol-1，在一定温度下，向一固定体积的密闭容器中通入2mol SO2、1mol O2，达到平衡时放出热量小于196.64 kJ
9．某市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5（直径小于等于2.5μm的悬浮颗粒物），其主要来源为燃煤、机动车尾气等．因此，对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义．
请回答下列问题：
（1）将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样．若测得该试样所含离子的化学组分及其浓度如下表：
离子H+K+Na+NH4+SO42-NO3-Cl-
浓度/mol•L-1未测定4×10-66×10-62×10-54×10-53×10-52×10-5
根据表中数据判断试样的pH约为4．
（2）为减少SO2的排放，常采取的措施有：①将煤转化为清洁气体燃料．
已知：2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）  K12C（s）+O2（g）=2CO （g）       K2
2C（s）+2H2O（g）═2CO（g）+2H2（g）则K=$\sqrt{\frac{{K}_{2}}{{K}_{1}}}$（用含K1、K2的式子表示）．
②洗涤含SO2的烟气．以下物质可作洗涤剂的是ab．
A．Ca（OH）2       B．Na2CO3      C．CaCl2D．NaHSO3
（3）汽车尾气中有NOx和CO的生成及转化，已知汽缸中生成NO的反应为：N2（g）+O2（g）?2NO（g）△H＞0目前，在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NOx的污染，其化学反应方程式为2CO+2NO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2CO2+N2．
16．下列说法正确的是（　　）
A．2.3gNa投入到97.7g水中形成的溶液溶质质量分数为4%
B．25gCuSO4•5H2O溶于75g水之后，溶质的质量分数为16%
C．相同质量的Na2O和Na2O2溶于相同体积的足量水中，所得溶液的质量分数相同
D．向含Na2CO310.6g的饱和碳酸钠溶液中通入过量CO2，所得溶液溶质质量为16.8g
6．浅绿色的硫酸亚铁铵晶体[又名莫尔盐，（NH4）2SO4•FeSO4•6H2O]比绿矾（FeSO4•7H2O）更稳定，常用于定量分析．莫尔盐的一种实验室制法如下：
废铁屑$\stackrel{清洗}{→}$$→_{过滤}^{稀硫酸}$溶液A$→_{适量水}^{（NH_{4}）_{2}SO_{4}晶体}$$\stackrel{操作1}{→}$$\stackrel{乙醇淋洗}{→}$莫尔盐
（1）向废铁屑中加入稀硫酸后，并不等铁屑完全溶解而是剩余少量时就进行过滤，其目的是防止Fe2+被氧化为Fe3+；
（2）浓度均为0.10mol•L-1的莫尔盐溶液和FeSO4溶液，c（Fe2+）前者大于后者．（填“大于”、“小于”或“等于”或“无法判断”）
（3）0.10mol•L-1莫尔盐溶液中离子浓度由大到小的顺序为c（SO42-）＞c（NH4+）＞c（Fe2+）＞c（H+）＞c（OH-）；
（4）常温下，若0.10mol•L-1（NH4）2SO4溶液的pH=5，求算NH3•H2O的电离平衡常数Kb≈2×10-5．
13．室温下，用 0.100mol/L NaOH 溶液分别与 20.00mL 0.100mol/L 的盐酸和醋酸反应，pH 与滴入碱的体积关系如图所示． 已知醋酸电离常数 K=1.7×10 -5下列说法正确的是（　　）
A．Ⅰ、Ⅱ分别表示盐酸和醋酸的反应曲线
B．pH=7 时，$\frac{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$=170
C．V（NaOH）=10.00 mL 时，醋酸溶液的导电性更强
D．向盐酸中加 NaOH 至 pH=12 时，V（NaOH）=200/9 mL
10．有下列四种含苯环的有机物：①②③ ④TNT
按要求回答下列问题：
（1）属于苯的同系物的是①．（填序号，下同）
（2）属于芳香族化合物的是①②③④．
（3）属于芳香烃的是①②．
（4）用图示画出上述三类物质之间的包含关系．
11．在一个活塞式的反应容器中，通入2molSO2和1molO2，于500℃下发生反应并达到平衡，在保持恒温、恒压的条件下，再通入2molSO2和1molO2，下列判断正确的是（　　）
A．开始时V正增大，V逆减小，最终SO3的百分含量增加
B．开始时V正增大，V逆不变，最终SO3的百分含量不变
C．开始时V正增大，V逆增大，最终SO3的百分含量无法判断
D．开始时V正增大，V逆减小，最终SO3的百分含量保持不变

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