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高考化学专题集训10 铝及其化合物（两性金属）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．（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
2．（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
3．（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
4．（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
1
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5．（2024·浙江·高考真题）下列说法不正确的是
A．
呈两性，不能用于治疗胃酸过多
B．
能与
反应产生
，可作供氧剂
C．
有还原性，能被氧化成
D．
见光易分解，应保存在棕色试剂瓶中
6．（2023·天津·高考真题）下列常见物质及用途，错误的是
A．氢氧化铝可用于治疗胃酸过多
B．SiO2可用于制造光导纤维
C．Fe2O3是铁红，可以用作染料
D．钠起火，可以使用水基灭火器扑灭
7．（2023·重庆·高考真题）下列离子方程式中，错误的是
A．
通入水中：
B．
通入石灰乳中：
C．
放入
溶液中：
D．
放入
溶液中：
8．（2023·浙江·高考真题）物质的性质决定用途，下列两者对应关系不正确的是
A．铝有强还原性，可用于制作门窗框架
B．氧化钙易吸水，可用作干燥剂
C．维生素C 具有还原性，可用作食品抗氧化剂
D．过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气，可作潜水艇中的供氧剂
9．（2023·湖南·高考真题）取一定体积的两种试剂进行反应，改变两种试剂的滴加顺序(试剂浓度均为
)，反应现象没有明显差别的是
选项
试剂①
试剂②
A
氨水
溶液
B
溶液
溶液
C
溶液
酸性
溶液
D
溶液
溶液
A．A
B．B
C．C
D．D
2
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10．（2023·浙江·高考真题）下列反应的离子方程式不正确的是
A．
通入氢氧化钠溶液：
B．氧化铝溶于氢氧化钠溶液：
C．过量
通入饱和碳酸钠溶液：
D．
溶液中滴入氯化钙溶液：
11．（2022·河北·高考真题）NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．3.9gNa2O2与足量水反应，转移电子个数为0.1NA
B．1.2gMg 在空气中燃烧生成MgO 和Mg3N2，转移电子个数为0.1NA
C．2.7gAl 与足量NaOH 溶液反应，生成H2的个数为0.1NA
D．6.0gSiO2与足量NaOH 溶液反应，所得溶液中SiO
的个数为0.1NA
12．（2022·湖北·高考真题）化学与生活密切相关，下列不涉及化学变化的是
A．加入明矾后泥水变澄清
B．北京冬奥会用水快速制冰
C．炖排骨汤时加点醋味道更鲜
D．切开的茄子放置后切面变色
13．（2022·浙江·高考真题）下列说法不正确的是
A．晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，常用于制造光导纤维
B．高压钠灯发出的黄光透雾能力强、射程远，可用于道路照明
C．氧化铝熔点高，常用于制造耐高温材料
D．用石灰石-石膏法对燃煤烟气进行脱硫，同时可得到石膏
14．（2022·湖南·高考真题）铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下：
下列说法错误的是
A．不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料
B．采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率
C．合成槽中产物主要有
和
D．滤液可回收进入吸收塔循环利用
15．（2022·全国甲卷·高考真题）能正确表示下列反应的离子方程式为
A．硫化钠溶液和硝酸混合：S2-+2H+=H2S↑
B．明矾溶液与过量氨水混合：Al3++4NH3+2H2O=AlO +4NH
3
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C．硅酸钠溶液中通入二氧化碳：SiO
+CO2+H2O=HSiO +HCO
D．将等物质的量浓度的Ba(OH)2和NH4HSO4溶液以体积比1 2∶混合：Ba2++2OH-+2H++SO
=BaSO4↓+2H2O
16．（2022·浙江·高考真题）下列物质对应的化学式不正确的是
A．氯仿：CHCl3
B．黄铜矿的主要成分：Cu2S
C．芒硝：Na2SO4·10H2O
D．铝土矿的主要成分：Al2O3
17．（2021·重庆·高考真题）下列叙述错误的是
A．Mg 在空气中燃烧可生成MgO
B．Fe2O3与Al 发生铝热反应可生成Fe
C．BaCl2 溶液与CO2反应可生成BaCO3
D．Ca(OH)2 溶液与Cl2反应可生成Ca(ClO)2
18．（2021·浙江·高考真题）下列说法不正确的是
A．硅酸钠是一种难溶于水的硅酸盐
B．镁在空气中燃烧可生成氧化镁和氮化镁
C．钠与水反应生成氢氧化钠和氢气
D．常温下，铝遇浓硝酸或浓硫酸时会发生钝化
19．（2021·全国甲卷·高考真题）实验室制备下列气体的方法可行的是
气体
方法
A
氨气
加热氯化铵固体
B
二氧化
氮
将铝片加到冷浓硝酸中
C
硫化氢
向硫化钠固体滴加浓硫酸
D
氧气
加热氯酸钾和二氧化锰的混合物
A．A
B．B
C．C
D．D
20．（2021·浙江·高考真题）下列反应的方程式不正确的是
A．石灰石与醋酸反应：CO
+2CH3COOH=2CH3COO- +CO2↑+H2O
B．铜片上电镀银的总反应(银作阳极，硝酸银溶液作电镀液)：Ag(阳极)
Ag(阴极)
C．铜与稀硝酸反应：3Cu+2NO +8H+=3Cu2+ +2NO↑+4H2O
D．明矾溶液中加入少量氢氧化钡溶液：2Al3+ +3SO
+ 3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+ 3BaSO4↓
21．（2021·浙江·高考真题）下列说法不正确的是
A．铁粉与氧化铝发生的铝热反应可用于焊接铁轨
B．镁燃烧会发出耀眼的白光，可用于制造信号弹和焰火
C．熟石膏与水混合成糊状后能很快凝固，常用于制作模型和医疗石膏绷带
D．工业上可用氨水消除燃煤烟气中的二氧化硫
4
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22．（2020·北京·高考真题）下列说法不正确的是
A．用碳酸钠溶液处理锅炉水垢：CaSO4(s)+CO
⇌CaCO3(s)+SO
B．湿润的淀粉碘化钾试纸遇氯气变蓝：3Cl2+I-+3H2O=6Cl-+IO +6H+
C．铝粉和氧化铁组成的铝热剂用于焊接钢轨：2Al+Fe2O3
Al2O3+2Fe
D．淡黄色的过氧化钠敞口放置变成白色：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
23．（2020·北京·高考真题）下列物质的应用中，利用了氧化还原反应的是
A．用石灰乳脱除烟气中的SO2
B．用明矾[KAl(SO4)2•12H2O］处理污水
C．用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3•xH2O)
D．用84 消毒液(有效成分NaClO)杀灭细菌
24．（2020·江苏·高考真题）下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A．铝的金属活泼性强，可用于制作铝金属制品
B．氧化铝熔点高，可用作电解冶炼铝的原料
C．氢氧化铝受热分解，可用于中和过多的胃酸
D．明矾溶于水并水解形成胶体，可用于净水
25．（2020·浙江·高考真题）下列关于铝及其化合物说法，不正确的是（ ）
A．明矾可用作净水剂和消毒剂
B．利用铝热反应可冶炼高熔点金属
C．铝可用作包装材料和建筑材料
D．氢氧化铝可用作治疗胃酸过多的药物
5
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二、解答题
26．（2024·广东·高考真题）镓(
)在半导体、记忆合金等高精尖材料领域有重要应用。一种从电解铝的副产
品炭渣(含
和少量的
等元素)中提取镓及循环利用铝的工艺如下。
工艺中，
是一种新型阴离子交换膜，允许带负电荷的配离子从高浓度区扩散至低浓度区。用
提取
金属离子
的原理如图。已知：
①
。
②
(冰晶石)的
为
。
③浸取液中，
和
以
微粒形式存在，
最多可与2 个
配位，其他金属离子
与
的配位可忽略。
(1)“电解”中，反应的化学方程式为 。
(2)“浸取”中，由
形成
的离子方程式为 。
(3)“还原”的目的：避免 元素以 (填化学式)微粒的形式通过
，从而有利于
的分离。
(4)“
提取”中，原料液的
浓度越 ，越有利于
的提取；研究表明，原料液
酸度过高，会降低
的提取率。因此，在不提高原料液酸度的前提下，可向I 室中加入
(填化学式)，以进一步提高
的提取率。
(5)“调
”中，
至少应大于 ，使溶液中
，有利于
配离子
及
晶体的生成。若“结晶”后溶液中
，则
浓度为
。
(6)一种含
、
、
元素的记忆合金的晶体结构可描述为
与
交替填充在
构成的立方体体心，形成
6
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如图所示的结构单元。该合金的晶胞中，粒子个数最简比
，其立方晶胞的体积为
。
27．（2021·广东·高考真题）对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝(
)、钼(
)、
镍(
)等元素的氧化物，一种回收利用工艺的部分流程如下：
已知：25℃时，
的
，
；
；
；
该工艺中，
时，溶液中
元素以
的形态存在。
(1)“焙烧”中，有
生成，其中
元素的化合价为 。
(2)“沉铝”中，生成的沉淀
为 。
(3)“沉钼”中，
为7.0。
①生成
的离子方程式为 。
②若条件控制不当，
也会沉淀。为避免
中混入
沉淀，溶液中
(列出算式)时，应停止加入
溶液。
(4)①滤液Ⅲ中，主要存在的钠盐有
和
，
为 。
②往滤液Ⅲ中添加适量
固体后，通入足量 (填化学式)气体，再通入足量
，可
析出
。
(5)高纯
(砷化铝)可用于芯片制造。芯片制造中的一种刻蚀过程如图所示，图中所示致密保护膜为一种氧化
物，可阻止
刻蚀液与下层
(砷化镓)反应。
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①该氧化物为 。
②已知：
和
同族，
和
同族。在
与上层
的反应中，
元素的化合价变为+5 价，则该反应
的氧化剂与还原剂物质的量之比为 。
28．（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：
25℃
①
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
。
8
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(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”)。
29．（2023·浙江·高考真题）某研究小组用铝土矿为原料制备絮凝剂聚合氯化铝(
)按如下
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
的铝硅酸盐。
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。
请回答：
(1)步骤Ⅰ所得滤液中主要溶质的化学式是 。
(2)下列说法不正确的是___________。
A．步骤I，反应须在密闭耐高压容器中进行，以实现所需反应温度
B．步骤Ⅱ，滤液浓度较大时通入过量
有利于减少
沉淀中的杂质
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
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D．步骤Ⅳ中控制
和
的投料比可控制产品盐基度
(3)步骤V 采用如图所示的蒸汽浴加热，仪器A 的名称是 ；步骤V 不宜用酒精灯直
接加热的原因是 。
(4)测定产品的盐基度。
的定量测定：称取一定量样品，配成溶液，移取
溶液于锥形瓶中，调
，滴加指示剂
溶液。在不断摇动下，用
标准溶液滴定至浅红色(有
沉淀)，30 秒内不褪
色。平行测试3 次，平均消耗
标准溶液
。另测得上述样品溶液中
。
①产品的盐基度为 。
②测定
过程中溶液
过低或过高均会影响测定结果，原因是 。
30．（2022·福建·高考真题）粉煤灰是火电厂的大宗固废。以某电厂的粉煤灰为原料(主要含
和
等)提铝的工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)“浸出”时适当升温的主要目的是 ，
发生反应的离子方程式为
。
(2)“浸渣”的主要成分除残余
外，还有 。实验测得，
粉煤灰(
的质量分
数为
)经浸出、干燥后得到
“浸渣”(
的质量分数为
)，
的浸出率为
。
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(3)“沉铝”时，体系中三种物质的溶解度曲线如下图所示，加入
沉铝的目的是
，“沉铝”的最佳方案为 。
(4)“焙烧”时，主要反应的化学方程式为 。
(5)“水浸”后得到的“滤液2”可返回 工序循环使用。
31．（2021·重庆·高考真题）电镀在工业生产中具有重要作用，某电镀厂生产的废水经预处理后含有
和少
量的Cu2+、Ni2+，能够采用如图流程进行逐一分离， 实现资源再利用。
已知： Ksp(CuS)=6.3 ×10-36和Ksp(NiS)=3.0×10-19
回答下列问题：
(1)
中Cr 元素的化合价为 。
(2)还原池中有Cr3+生成，反应的离子方程式为 。
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(3)沉淀1 为Cr(OH)3，其性质与Al(OH)3相似，则Cr(OH)3与NaOH 溶液反应的化学方程式
。
(4)Na2S 溶液呈碱性的原因是 (用离子方程式表示)，沉淀2 为
。
(5)若废水中还含有Cd2+，pH=4 时Cd2+的浓度为 mol·L-1，用该结果说明Cd2+影响上述流
程进行分离的原因是 (设H2S 平衡浓度为1.0× 10-6mol·L-1。已知：H2S 的K1=1.0×10-7，
K2=7.0×10-15，Ksp(CdS)=7.0×10-27)
32．（2020·全国III 卷·高考真题）某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe 及其氧化物，还有
少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)：
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH 如下表所示：
金属离子
Ni2+
Al3+
Fe3+
Fe2+
开始沉淀时(c=0.01 mol·L−1)的pH
沉淀完全时(c=1.0×10−5 mol·L−1)的pH
7.2
8.7
3.7
4.7
2.2
3.2
7.5
9.0
回答下列问题：
(1)“碱浸”中NaOH 的两个作用分别是 。为回收金属，用稀硫酸将“滤液①”
调为中性，生成沉淀。写出该反应的离子方程式
。
(2)“滤液②”中含有的金属离子是 。
(3)“转化”中可替代H2O2的物质是 。若工艺流程改为先“调pH”后“转化”，
即
“滤液③”中可能含有的杂质离子为 。
(4)利用上述表格数据，计算Ni(OH)2的Ksp= (列出计算式)。如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为
1.0 mol·L−1，则“调pH”应控制的pH 范围是 。
(5)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO 氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程
式 。
(6)将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用，其意义是 。
33．（2020·全国I 卷·高考真题）钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5 价的化合物存在，还包括
钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。
12
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该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH 如下表所示：
金属离子
Fe3+
Fe2+
Al3+
Mn2+
开始沉淀pH
1.9
7.0
3.0
8.1
完全沉淀pH
3.2
9.0
4.7
10.1
回答下列问题：
(1)“酸浸氧化”需要加热，其原因是 。
(2)“酸浸氧化”中，VO+和VO2+被氧化成
，同时还有 离子被氧化。写出
VO+转化为
反应的离子方程式 。
(3)“中和沉淀”中，钒水解并沉淀为
，随滤液②可除去金属离子K+、Mg2+、Na+、 ，以
及部分的 。
(4)“沉淀转溶”中，
转化为钒酸盐溶解。滤渣③的主要成分是 。
(5)“调pH”中有沉淀生产，生成沉淀反应的化学方程式是 。
(6)“沉钒”中析出NH4VO3晶体时，需要加入过量NH4Cl，其原因是 。
13
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《高考化学题型集训 铝及其化合物（两性金属）》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
B
A
B
A
D
B
A
D
D
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
B
B
A
C
D
B
C
A
D
A
题号
21
22
23
24
25
答案
A
B
D
D
A
1．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。
2．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。
3．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。
1
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4．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。
5．A
【详解】A．
呈两性，不溶于水，但可以与胃酸反应生成无毒物质，因此其能用于治疗胃酸过多，A 不正确；
B．
能与
反应产生
，该反应能安全发生且不生成有毒气体，故
可作供氧剂，B 正确；
C．
有还原性，其中Fe 元素的化合价为+2，用适当的氧化剂可以将其氧化成更高价态的
，C 正确；
D．见光易分解的物质应保存在棕色试剂瓶中；
见光易分解，故其应保存在棕色试剂瓶中，D 正确；
综上所述，本题选A。
6．D
【详解】A．胃酸中含有HCl，氢氧化铝可以与HCl 反应，能用于治疗胃酸过多，A 正确；
B．SiO2具有良好的光学特性，可用于制造光导纤维，B 正确；
C．Fe2O3是一种红色粉末，俗称铁红，常用作红色染料，C 正确；
D．钠能与水反应生成易燃性气体氢气，不能使用水基灭火器扑灭，D 错误；
故选D。
7．B
【详解】A．二氧化氮和水生成硝酸和NO，反应为
，A 正确；
B．石灰乳转化氢氧化钙不能拆，反应为
，B 错误；
C．
放入
溶液中生成偏铝酸钠和去：
，C 正确；
D．
放入
溶液中发生氧化还原生成二价铅和二价铁离子，反应为：
，D 正
确；
故选B。
【点睛】
8．A
【详解】A．铝用于制作门窗框架，利用了铝的硬度大、密度小、抗腐蚀等性质，而不是利用它的还原性，A 不正确；
B．氧化钙易吸水，并与水反应生成氢氧化钙，可吸收气体中或密闭环境中的水分，所以可用作干燥剂，B 正确；
C．食品中含有的Fe2+等易被空气中的氧气氧化，维生素C 具有还原性，且对人体无害，可用作食品抗氧化剂，C 正确；
D．过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气，同时可吸收人体呼出的二氧化碳和水蒸气，可作潜水艇中的供氧剂，D 正确；
故选A。
9．D
【详解】A．向氨水中滴加
溶液并振荡，由于开始时氨水过量，振荡后没有沉淀产生，发生的反应为
2
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，继续滴加产生沉淀；向
溶液中滴加氨水并振荡，开始时生
成白色沉淀且沉淀逐渐增多,发生的反应为
；当氨水过量后，继续滴加氨水沉淀逐渐
减少直至沉淀完全溶解，发生的反应为
，因此，改变两种试剂的滴加顺序后反应
现象有明显差别，A 不符合题意；
B．向
中滴加
溶液并振荡，由于开始时
过量，振荡后没有沉淀产生，发生的反应为
；向
溶液中滴加
并振荡，开始时生成白色沉淀且沉
淀逐渐增多,发生的反应为
；当
过量后，继续滴加
沉淀逐渐减少
直至沉淀完全溶解，发生的反应为
，因此，改变两种试剂的滴加顺序后反应现象有明显差
别，B 不符合题意；
C．向
溶液中滴加酸性
溶液并振荡，由于开始时
是过量的，
可以被
完全还原，可以
看到紫红色的溶液褪为无色，发生的反应为
;向
溶液中滴加酸性
溶液并振荡，由于开始时
是过量的，
逐渐被
还原，可以看到紫红色
的溶液逐渐变浅，最后变为无色，因此，改变两种试剂的滴加顺序后反应现象有明显差别，C 不符合题意；
D．向
溶液中滴加
溶液，溶液立即变为血红色；向
溶液中滴加
溶液，溶液同样立即变为血红色，因
此，改变两种试剂的滴加顺序后反应现象没有明显差别，D 符合题意；
综上所述，本题选D。
10．D
【详解】A．
通入氢氧化钠溶液中反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为：
，
选项A 正确；
B．氧化铝溶于氢氧化钠溶液生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式为：
，选项B 正确；
C．过量
通入饱和碳酸钠溶液反应产生碳酸氢钠晶体，反应的离子方程式为：
，选
项C 正确；
D．
溶液中滴入氯化钙溶液，因亚硫酸酸性弱于盐酸，不能发生反应，选项D 不正确；
答案选D。
11．B
【详解】A．过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，则3.9g 过氧化钠与足量水反应，转移电子个数为
×1×NAmol-1=0.05NA，故A 错误；
B．镁在空气中燃烧无论生成氧化镁，还是氮化镁，镁均转化为镁离子，则1.2gMg 在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁时，转移电
3
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子个数为
×2×NAmol-1=0.1NA，故B 正确；
C．铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，则2.7g 铝与足量氢氧化钠溶液反应生成氢气的个数为
×
×NAmol-1=0.15NA，故C 错误；
D．二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，硅酸钠在溶液中发生水解反应，则由原子个数守恒可知，6.0g 二氧化硅与足量
氢氧化钠溶液反应所得溶液中硅酸根离子的个数小于
×NAmol-1=0.1NA，故D 错误；
故选B。
12．B
【详解】A．明矾净水的原理为：
，
胶体具有吸附性，可以使泥水变澄清，涉及化学变
化，A 错误；
B．水和冰的分子式都是H2O，水快速制冰为物理变化，B 正确；
C．在炖排骨的过程中，醋会和排骨中在高温下溶解的脂肪进行酯交换反应，生成低级酯具有香味，使菜肴的味道更鲜美，涉及化
学变化，C 错误；
D．茄子中存在一类叫“酚氧化酶”的物质，它见到氧气之后，发生化学反应产生一些有色的物质。反应时间越长，颜色越深，D
错误；
故选B。
13．A
【详解】A．晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料，可用于制造晶体管、集成电路等，而二氧化硅常用
于制造光导纤维，A 错误；
B．钠的焰色反应为黄色，可用作透雾能力强的高压钠灯，B 正确；
C．耐高温材料应具有高熔点的性质，氧化铝熔点高，可用作耐高温材料，C 正确；
D．石灰石的主要成分为碳酸钙，石灰石-石膏法脱硫过程中发生反应：CaCO3
CaO+CO2↑，SO2+CaCO3=CaSO3+CO2，
2CaSO3+O2=2CaSO4，得到了石膏，D 正确；
答案选A。
14．C
【分析】烟气(含HF)通入吸收塔，加入过量的碳酸钠，发生反应
，向合成槽中通入NaAlO2，发生
反应
，过滤得到
和含有
的滤液，据此回答；
【详解】A．陶瓷的成分中含有SiO2，SiO2能与烟气中的HF 发生反应，因此不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料，故A 正确；
B．采用溶液喷淋法可增大反应物的接触面积，提高吸收塔内烟气吸收效率，故B 正确；
C．由上述分析可知，合成槽内发生反应
，产物是
和
，故C 错误；
D．由上述分析可知，滤液的主要成分为
，可进入吸收塔循环利用，故D 正确；
故选C。
4
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15．D
【详解】A．硝酸具有强氧化性，可以将S2-氧化为S 单质，自身根据其浓度大小还原为NO 或NO2，反应的离子方程式为4H+
+2NO +S2-=S↓+2NO2↑+2H2O(浓)或8H++2NO +3S2-=3S↓+2NO↑+4H2O(稀)，A 错误；
B．明矾在水中可以电离出Al3+，可以与氨水电离出的OH-发生反应生成Al(OH)3，但由于氨水的碱性较弱，生成的Al(OH)3不能继
续与弱碱发生反应，故反应的离子方程式为Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH ，B 错误；
C．硅酸的酸性小于碳酸，向硅酸钠溶液中通入二氧化碳时，生成硅酸沉淀，二氧化碳则根据其通入的量的多少反应为碳酸根或碳
酸氢根，反应的离子方程式为SiO
+H2O+CO2=H2SiO3↓+CO
(CO2少量)或SiO
+2H2O+2CO2=H2SiO3↓+2HCO (CO2过量)，C 错
误；
D．将等物质的量浓度的Ba(OH)2与NH4HSO4溶液以体积比1：2 混合，Ba(OH)2电离出的OH-与NH4HSO4电离出的H+反应生成
水，Ba(OH)2电离出的Ba2+与NH4HSO4电离出的SO
反应生成BaSO4沉淀，反应的离子方程为为Ba2++2OH-+2H++SO
=BaSO4↓+2H2O，D 正确；
故答案选D。
16．B
【详解】A．氯仿是三氯甲烷的俗称，其化学式为CHCl3，故A 正确；
B．黄铜矿的主要成分：CuFeS2，故B 错误；
C．芒硝：Na2SO4·10H2O，故C 正确；
D．铝土矿的主要成分：Al2O3，故D 正确；
故选B。
17．C
【详解】A．Mg 在空气中点燃能与氧气发生反应生成氧化镁，故A 正确；
B．Fe2O3与Al 在高温条件下发生铝热反应生成氧化铝和Fe，故B 正确；
C．二氧化碳通入氯化钡中不反应，故C 错误；
D．Ca(OH)2 溶液与Cl2反应生成氯化钙和次氯酸钙，故D 正确；
故选：C。
18．A
【详解】A．硅酸钠是溶于水的硅酸盐，故A 错误；
B．镁在空气中燃烧时，与氧气和二氧化碳反应生成氧化镁，与氮气反应生成氮化镁，故B 正确；
C．钠具有强还原性，能与冷水反应生成氢氧化钠和氢气，故C 正确；
D．浓硫酸和浓硝酸具有强氧化性，铝在浓硫酸和浓硫酸中会发生钝化，阻碍反应的继续进行，故D 正确；
故选A。
19．D
【详解】A．氯化铵不稳定，加热易分解生成氨气和氯化氢，但两者遇冷又会化合生成氯化铵固体，所以不能用于制备氨气，A 不
可行；
B．将铝片加到冷浓硝酸中会发生钝化现象，不能用于制备二氧化氮，B 不可行；
C．硫化氢为还原性气体，浓硫酸具有强氧化性，不能用浓硫酸与硫化钠固体反应制备该硫化氢气体，因为该气体会与浓硫酸发生
氧化还原反应，C 不可行；
D．实验室加热氯酸钾和二氧化锰的混合物，生成氯化钾和氧气，二氧化锰作催化剂，可用此方法制备氧气，D 可行；
故选D。
20．A
【详解】A．碳酸钙难溶于水，在离子方程式中应以化学式保留，石灰石与醋酸反应的离子方程式为CaCO3+2CH3COOH=Ca2+
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+2CH3COO-+H2O+CO2↑，A 错误；
B．银作阳极，阳极的电极反应式为Ag-e-=Ag+，铜片作阴极，阴极的电极反应式为Ag++e-=Ag，总反应为Ag（阳极）
Ag
（阴极），B 正确；
C．Cu 与稀硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO 和水，反应的离子方程式为3Cu+8H++2
=3Cu2++2NO↑+4H2O，C 正确；
D．明矾溶液中加入少量Ba(OH)2溶液，参与反应的Ba2+与OH-物质的量之比为1:2，生成的Al(OH)3与BaSO4沉淀物质的量之比为
2:3，反应的离子方程式为2Al3++3
+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓，D 正确；
答案选A。
21．A
【详解】A．铝粉与氧化铁发生铝热反应时放出大量的热，因此，生成的铁是液态的，其可以将两段铁轨焊接在一起，故其可用
于焊接铁轨，但是，铁粉与氧化铝不能发生铝热反应，A 说法不正确；
B．镁燃烧会发出耀眼的白光，可以照亮黑暗的夜空和地面，因此，其可用于制造信号弹和焰火，B 说法正确；
C．粉末状的熟石膏与水混合成糊状后能很快凝固转化为坚固的块状生石膏，因此，其常用于制作模型和医疗石膏绷带，C 说法正
确；
D．二氧化硫属于酸性氧化物，其可以与碱反应生成盐和水，而氨水属于碱性的溶液，因此，工业上可用氨水吸收燃煤烟气中的
二氧化硫从而削除污染，D 说法正确。
综上所述，本题选A。
22．B
【详解】A．硫酸钙的溶解度大于碳酸钙的溶解度，溶解度大的物质能向溶解度小的物质转化，所以锅炉水垢中的硫酸钙可用碳
酸钠溶液处理，使之转化为碳酸钙，沉淀转换的实质就是沉淀溶解平衡的移动，平衡一般向生成更难溶物质的方向移动，则离子
反应为：CaSO4(s)+CO
CaCO
⇌
3(s)+SO
，故A 正确；
B．湿润的淀粉碘化钾试纸遇氯气变蓝是由于氯气与碘离子反应生成碘单质，碘单质遇淀粉变蓝，发生的反应为： Cl2+2I-
=I2+2Cl-，故B 错误；
C．铝粉和氧化铁组成的铝热剂发生反应生成熔融态的铁单质，可用于焊接钢轨，发生的反应为：2Al+Fe2O3
Al2O3+2Fe，故
C 正确；
D．空气中含有二氧化碳和水蒸气，过氧化钠可与水和二氧化碳反应，淡黄色的过氧化钠敞口放置变成白色，发生的反应有：
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，氢氧化钠继续与二氧化碳反应，最终白色物质为碳酸钠，故D 正确；
答案选B。
23．D
【详解】A．SO2是酸性氧化物，可与碱反应，用石灰乳脱除烟气中的SO2时，SO2与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙或亚硫酸氢钙，
反应过程中无元素的化合价变化，没有利用氧化还原反应，故A 不符合题意；
B．用明矾[KAl(SO4)2•12H2O］溶于水中，电离出的铝离子发生水解生成氢氧化铝胶体，利用胶体的吸附性可吸附污水中的固体颗
粒物，该过程利用胶体的吸附性，发生的反应没有发生化合价变化，没有利用氧化还原反应，故B 不符合题意；
C．用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3•xH2O)，发生的主要反应为：6HCl+ Fe2O3=2FeCl3+3H2O，反应中没有元素化合价的变化，没
有利用氧化还原反应，故C 不符合题意；
D．用84 消毒液有效成分NaClO，具有强氧化性，能使蛋白质发生变性从而杀死细菌病毒，杀菌消毒的过程利用了氧化还原反
应，故D 符合题意；
答案选D。
24．D
【详解】A．铝在空气中可以与氧气反应生成致密氧化铝，致密氧化铝包覆在铝表面阻止铝进一步反应，铝具有延展性，故铝可
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用于制作铝金属制品，A 错误；
B．氧化铝为离子化合物，可用作电解冶炼铝的原料，B 错误；
C．氢氧化铝为两性氢氧化物，可以用于中和过多的胃酸，C 错误；
D．明矾溶于水后电离出的铝离子水解生成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体能吸附水中的悬浮物，用于净水，D 正确；
故选D。
25．A
【详解】A.明矾溶于水可生成具有吸附性的氢氧化铝胶体，可以净水但不能消毒，故A 错误；
B.铝热反应是金属铝和沸点较高的金属氧化物之间反应冶炼高熔点金属的过程，故B 正确。
C.铝具有良好的延展性，铝箔可以做包装材料，铝合金硬度大密度小常用做建筑材料，故C 正确；
D.胃酸主要成分为HCl，氢氧化铝具有弱碱性可中和过多胃酸，故D 正确；
故答案为A。
26．(1)2Al2O3(熔融)
4Al+3O2↑
(2)Ga3++4Cl-=[GaCl4]-
(3) 铁 [FeCl4]-
(4) 高 NaCl
(5) 3.2 4.0×10-7
(6) 2:1:1 8a3
【分析】电解铝的副产品炭渣(含C、Na、Al、F 和少量的Ga、Fe、K、Ca 等元素)进行焙烧，金属转化为氧化物，焙烧后的固体
加入盐酸浸取，浸取液加入铝片将Fe3+进行还原，得到原料液，原料液利用LAEM 提取，[GaCl4]-通过交换膜进入II 室并转化为
Ga3+，II 室溶液进一步处理得到镓，I 室溶液加入含F-的废液调pH 并结晶得到NaAlF6晶体用于电解铝；
【详解】（1）“电解”是电解熔融的氧化铝冶炼铝单质，反应的化学方程式为2Al2O3(熔融)
4Al+3O2↑；
（2）“浸取”中，由Ga3+形成[GaCl4]-的离子方程式为Ga3++4Cl-=[GaCl4]-；
（3）由已知，浸取液中，Ga(III)和Fe(III)以[MClm](m-3)-(m=0~4)微粒形式存在，LAEM 是一种新型阴离子交换膜，允许带负电荷的
配离子从高浓度区扩散至低浓度区，为了避免铁元素以[FeCl4]-的微粒形式通过LAEM，故要加入铝片还原Fe3+，从而有利于Ga 的
分离；
（4）“LAEM 提取”中，原料液的Cl-浓度越高，更有利于生成[GaCl4]-的反应正向移动，更有利于Ga 的提取，在不提高原料液酸
度的前提下，同时不引入新杂质，可向I 室中加入NaCl，提高Cl-浓度，进一步提高Ga 的提取率；
（5）由pKa(HF)=3.2，Ka(HF)=
=10-3.2，为了使溶液中c(F-)>c(HF)，c(H+)=
×10-3.2<10-3.2mol/L，故pH 至少应
大于3.2，有利于[AlF6]3-配离子及Na3[AlF6]晶体的生成，若“结晶”后溶液中c(Na+)=0.10mol L
⋅
-1，根据Na3[AlF6](冰晶石)的Ksp为
4.0×10-10，[AlF6]3-浓度为
=4.0×10-7mol L
⋅
-1；
（6）合金的晶体结构可描述为Ga 与Ni 交替填充在Co 构成的立方体体心，形成如图所示的结构单元，取Ga 为晶胞顶点，晶胞面
心也是Ga，Ni 处于晶胞棱心和体心，Ga 和Ni 形成类似氯化钠晶胞的结构，晶胞中Ga 和Ni 形成的8 个小正方体体心为Co，故晶
胞中Ga、Ni 个数为4，Co 个数为8，粒子个数最简比Co:Ga:Ni=2:1:1，晶胞棱长为两个最近的Ga 之间（或最近的Ni 之间）的距
离，为2a nm，故晶胞的体积为8a3nm。
27． +6
+
=
↓
【分析】由题中信息可知，废催化剂与氢氧化钠一起焙烧后，铝和钼都发生了反应分别转化为偏铝酸钠和钼酸钠，经水浸、过
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滤，分离出含镍的固体滤渣，滤液I 中加入过量的二氧化碳，偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀，过滤得到的沉淀X 为氢氧化铝，滤
液II 中加入适量的氯化钡溶液沉钼后，过滤得到钼酸钡。
【详解】（1）“焙烧”中，有
生成，其中Na 和O 的化合价为+1 和-2，根据化合价的代数和为0 可知，
元素的化
合价为+6。
（2）“沉铝”中，偏铝酸钠转化为氢氧化铝，因此，生成的沉淀
为
。
（3）①滤液II 中含有钼酸钠，加入氯化钡溶液后生成
沉淀，该反应的离子方程式为
+
=
↓。
②若开始生成
沉淀，则体系中恰好建立如下平衡：
，该反应的化学平衡常
数为
。为避免
中混入
沉淀，
必须满足
，由于“沉钼”中
为7.0，
，所以溶液中
时，开始生成
沉淀，因此，
时，应停止加入
溶液。
（4）①滤液I 中加入过量的二氧化碳，偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀，同时生成碳酸氢钠，过滤得到的滤液II 中含有碳酸氢钠和
钼酸钠。滤液II 中加入适量的氯化钡溶液沉钼后，因此，过滤得到的滤液Ⅲ中，主要存在的钠盐有
和
，故
为
。
②根据侯氏制碱法的原理可知，往滤液Ⅲ中添加适量
固体后，通入足量
，再通入足量
，可析出
。
（5）①由题中信息可知，致密的保护膜为一种氧化物，是由
与
反应生成的，联想到金属铝表面容易形成致密的氧化
膜可知，该氧化物为
。
②由
和
同族、
和
同族可知，
中显+3 价（其最高价）、
显-3 价。在
与上层
的反应中，
元
素的化合价变为+5 价，其化合价升高了8，
元素被氧化，则该反应的氧化剂为
，还原剂为
。
中的O 元素
为-1 价，其作为氧化剂时，O 元素要被还原到-2 价，每个
参加反应会使化合价降低2，根据氧化还原反应中元素化合价升高
的总数值等于化合价降低的总数值可知，该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为
。
28．(1)SiO2
(2)2.8×10-6
(3)NaOH 溶液
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(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。
29．(1)Na[Al(OH)4]
(2)BC
(3) 蒸发皿 酒精灯直接加热受热不均匀，会导致产品盐基度不均匀
(4) 0.7 pH 过低，指示剂会与氢离子反应生成重铬酸根，会氧化氯离子，导致消耗的硝酸银偏少，而pH 过高，氢氧根会
与银离子反应，导致消耗的硝酸银偏多
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【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】（1）根据题中信息步骤Ⅰ所得滤液中主要溶质的化学式是Na[Al(OH)4]；故答案为：Na[Al(OH)4]；
（2）A．步骤I，反应所学温度高于100℃，因此反应须在密闭耐高压容器中进行，以实现所需反应温度，故A 正确；
B．步骤Ⅱ，滤液浓度较大时通二氧化碳转化为碳酸氢钠沉淀（溶解度较小），不利于除杂，故B 错误；
C．步骤Ⅲ，洗涤时不能对漏斗中的沉淀进行搅拌，故C 错误；
D．
中a、b 可通过控制
和
的投料比来控制产品盐基度，故D 正确；
故选BC；
（3）步骤V 采用如图所示的蒸汽浴加热，根据图中信息得到仪器A 的名称是蒸发皿；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；故答案为：蒸发皿；酒精灯直接加热受热不均匀，会导致
产品盐基度不均匀；
（4）①根据
，样品溶液中氯离子物质的量浓度为
，
，根据电荷守恒得到
产品的盐基度为
；故答案为：0.7。
②测定
过程中溶液
过低或过高均会影响测定结果，原因是pH 过低，指示剂会与氢离子反应生成重铬酸根，会氧化氯离
子，导致消耗的硝酸银偏少，而pH 过高，氢氧根会与银离子反应，导致消耗的硝酸银偏多；故答案为：pH 过低，指示剂会与氢
离子反应生成重铬酸根，会氧化氯离子，导致消耗的硝酸银偏少，而pH 过高，氢氧根会与银离子反应，导致消耗的硝酸银偏多。
30．(1) 提高浸出率(或提高浸出速率)
(2)
和
84%
(3) 使更多的铝元素转化为晶体析出，同时保证晶体纯度 高温溶解再冷却结晶
(4)
或
(5)沉铝
【分析】粉煤灰为原料(主要含SiO2、Al2O3和CaO 等)加入硫酸，浸渣为二氧化硅、硫酸钙，加入硫酸钾，产生复盐明矾沉铝，干
燥脱水，焙烧产生氧化铝、硫酸钾和二氧化硫或三氧化硫气体，水浸除去硫酸钾，得到氧化铝。
【详解】（1）温度高速率大，“浸出”时适当升温的主要目的是提高反应速率，提高浸出率；Al2O3和H2SO4发生反应生成
Al2(SO4)3和H2O，离子反应方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O；
故答案为：提高浸出率(或提高浸出速率)；Al2O3+6H+=2Al3++3H2O。
（2）“浸渣”的主要成分除残余Al2O3外，还有二氧化硅、硫酸钙；5.0g 粉煤灰Al2O3的质量为5.0g×30%=1.5g，3.0g“浸
渣”Al2O3的质量为3.0g×8%=0.24g，则Al2O3的浸出率为
；
故答案为：SiO2和CaSO4；84%。
（3）根据沉铝体系中，Al2(SO4)3·18H2O 溶解度最大，KAl(SO4)2·12H2O 溶解度最小，更容易析出，加入K2SO4沉铝的目的是更多
的使Al2(SO4)3转化为KAl(SO4)2·12H2O，使更多的铝元素转化为晶体析出，同时保证晶体纯度；KAl(SO4)2·12H2O 溶解度受温度影
响较大，“沉铝”的最佳方案为高温溶解再冷却结晶；
故答案为：使更多的铝元素转化为晶体析出，同时保证晶体纯度；高温溶解再冷却结晶。
（4）
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“焙烧”时，KAl(SO4)2分解为K2SO4、Al2O3和SO3或K2SO4、Al2O3、SO2和O2，反应方程式为2KAl(SO4)2
K2SO4+Al2O3+3SO3↑或4KAl(SO4)2
2K2SO4+2Al2O3+6SO2↑+3O2↑；
故答案为：2KAl(SO4)2
K2SO4+Al2O3+3SO3↑或4KAl(SO4)2
2K2SO4+2Al2O3+6SO2↑+3O2↑。
（5）“水浸”后得到的“滤液2”成分为K2SO4，可在沉铝工序循环使用；
故答案为：沉铝。
31．(1)+6
(2)
(3)Cr(OH)3+ NaOH = NaCrO2 + 2H2O
(4) S2- + H2O
HS- + OH- CuS
(5) 1.0×10 -7mol/L 在沉淀池2 中进行的沉淀Cu2+反应需要调节溶液体系pH=4，经过计算可以发现此时c(Cd2+)<1.0×10-
5mol/L，可以认为Cd2+与Cu2+此时均完全沉淀，即沉淀2 是CuS 和CdS 的混合物而无法准确分离开
【分析】废水经预处理后含有
和少量的
、
，题目要对其中所含离子进行逐一分离， 实现资源再利用。这是解题
的关键，根据要求“逐一分离”这一点，结合流程及题目给出的信息
，可以推断沉
淀1、沉淀2、沉淀3 分别为
、CuS、NiS。
【详解】（1）利用化合物中元素化合价代数和为0 来解答，不过这里的是离子，所以各元素化合价代数和等于该离子所带的电荷
数（要带上正负），即：若假设
，则2x+7×(-2)=-2，可得x=+6，
故答案为：+6；
（2）从流程可知，还原池中加入了含有
和少量的
、
废水，
和用于调节溶液酸碱性的
，且还原
池中有
生成，即
转变成了
，依据氧化还原反应的规律可推断
转变为
，按照电子守恒和质量守恒
即可写出正确的离子反应方程式：
，
故答案为：
；
（3）
的性质与
相似，依据反应
，可以写出
与NaOH 溶液反应的化
学方程式
，
故答案为：
；
（4）
溶液呈碱性是由于盐类水解，
是多元弱酸的正盐，水解反应分两步进行：第一步
，
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第二步
；沉淀池2 和沉淀池3 都是利用
溶液进行分离，结合
可知，CuS 更容易沉淀，故沉淀2 为CuS；
故答案为：
；CuS；
（5）H2S 的
、
，pH=4 时，
，则
，而沉淀池2 中进行的沉淀
反应需要调节溶液体系pH=4，此时
，可以认为Cd2+与Cu2+此时均完全沉淀，即沉淀2 是CuS 和CdS 的混合物而无法准
确分离开；
故答案为：
；在沉淀池2 中进行的沉淀Cu2+反应需要调节溶液体系pH=4，经过计算可以发现此时c(Cd2+)<1.0×10-
5mol/L，可以认为Cd2+与Cu2+此时均完全沉淀，即沉淀2 是CuS 和CdS 的混合物而无法准确分离开。
32． 除去油脂、溶解铝及其氧化物
+H++H2O=Al(OH)3↓或
+H+=Al(OH)3↓+H2O Ni2+、Fe2+、Fe3+
O2或空气 Fe3+
3.2~6.2 2Ni2++ClOˉ+4OHˉ=2NiOOH↓+Clˉ+H2O 提高镍回
收率
【分析】由工艺流程分析可得，向废镍催化剂中加入NaOH 溶液进行碱浸，可除去油脂，并发生反应
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑、2Al2O3+4NaOH=4NaAlO2+2H2O 将Al 及其氧化物溶解，得到的滤液①含有NaAlO2，滤饼①为
Ni、Fe 及其氧化物和少量其他不溶性杂质，加稀H2SO4酸浸后得到含有Ni2+、Fe2+、Fe3+的滤液②，Fe2+经H2O2氧化为Fe3+后，加
入NaOH 调节pH 使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去，再控制pH 浓缩结晶得到硫酸镍的晶体，据此分析解答问题。
【详解】(1)根据分析可知，向废镍催化剂中加入NaOH 溶液进行碱浸，可除去油脂，并将Al 及其氧化物溶解，滤液①中含有
NaAlO2(或Na[Al(OH)4])，加入稀硫酸可发生反应
+H++H2O=Al(OH)3↓或
+H+=Al(OH)3↓+H2O，故答案为：除去油
脂、溶解铝及其氧化物；
+H++H2O=Al(OH)3↓或
+H+=Al(OH)3↓+H2O；
(2)加入稀硫酸酸浸，Ni、Fe 及其氧化物溶解，所以“滤液②”中含有的金属离子是Ni2+、Fe2+、Fe3+，故答案为：Ni2+、Fe2+、
Fe3+；
(3)“转化”在H2O2的作用是将Fe2+氧化为Fe3+，可用O2或空气替代；若将工艺流程改为先“调pH”后“转化”，会使调pH 过滤后
的溶液中含有Fe2+，则滤液③中可能含有转化生成的Fe3+，故答案为：O2或空气；Fe3+；
(4)由上述表格可知，Ni2+完全沉淀时的pH=8.7，此时c(Ni2+)=1.0×10-5mol·L-1，c(H+)=1.0×10-8.7mol·L-1，则c(OH-)=
，则Ni(OH)2的
；或者当Ni2+开始沉淀时pH=7.2，此时
c(Ni2+)=0.01mol·L-1，c(H+)=1.0×10-7.2mol·L-1，则c(OH-)=
，则Ni(OH)2的
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；如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0mol·L-1，为避免镍离子沉淀，此时
，则
，即pH=6.2；Fe3+完全沉淀的pH 为
3.2，因此“调节pH”应控制的pH 范围是3.2~6.2，故答案为：
；3.2~6.2；
(5)由题干信息，硫酸镍在强碱中被NaClO 氧化得到NiOOH 沉淀，即反应中Ni2+被氧化为NiOOH 沉淀，ClOˉ 被还原为Clˉ，则根
据氧化还原得失电子守恒可得离子方程式为2Ni2++ClOˉ+4OHˉ=2NiOOH↓+Clˉ+H2O，故答案为：2Ni2+
+ClOˉ+4OHˉ=2NiOOH↓+Clˉ+H2O；
(6)分离出硫酸镍晶体后的母液中还含有Ni2+，可将其收集、循环使用，从而提高镍的回收率，故答案为：提高镍的回收率。
【点睛】本题主要考查金属及其化合物的性质、沉淀溶解平衡常数Ksp 的计算、氧化还原离子反应方程式的书写等知识点，需要
学生具有很好的综合迁移能力，解答关键在于正确分析出工艺流程原理，难点在于Ksp 的计算及“调pH”时pH 的范围确定。
33． 加快酸浸和氧化反应速率（促进氧化完全） Fe2+ VO++MnO2+2H+=
+Mn2++H2O Mn2+ Fe3+、Al3+
Fe(OH)3 NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3↓或Na[Al(OH)4]+HCl= NaCl+Al(OH)3↓+H2O 利用同离子效应，促进NH4VO3尽
可能析出完全
【分析】黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5 价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4，用30%H2SO4和MnO2“酸
浸氧化”时VO+和VO2+被氧化成
，Fe3O4与硫酸反应生成的Fe2+被氧化成Fe3+，SiO2此过程中不反应，滤液①中含有
、
K+、Mg2+、Al3+、Fe3+、Mn2+、
；滤液①中加入NaOH 调节pH=3.0~3.1，钒水解并沉淀为V2O5·xH2O，根据表中提供的溶液中
金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH，此过程中Fe3+部分转化为Fe(OH)3沉淀，部分Al3+转化为Al(OH)3沉淀，滤液②中含有K+、
Na+、Mg2+、Al3+、Fe3+、Mn2+、
，滤饼②中含V2O5·xH2O、Fe(OH)3、Al(OH)3，滤饼②中加入NaOH 使pH>13，V2O5·xH2O 转
化为钒酸盐溶解，Al(OH)3转化为NaAlO2，则滤渣③的主要成分为Fe(OH)3；滤液③中含钒酸盐、偏铝酸钠，加入HCl 调
pH=8.5，NaAlO2转化为Al(OH)3沉淀而除去；最后向滤液④中加入NH4Cl“沉钒”得到NH4VO3。
【详解】(1)“酸浸氧化”需要加热，其原因是：升高温度，加快酸浸和氧化反应速率（促进氧化完全），故答案为：加快酸浸和氧
化反应速率（促进氧化完全）；
(2)“酸浸氧化”中，钒矿粉中的Fe3O4与硫酸反应生成FeSO4、Fe2(SO4)3和水，MnO2具有氧化性，Fe2+具有还原性，则VO+和
VO2+被氧化成
的同时还有Fe2+被氧化，反应的离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O；VO+转化为
时，钒元
素的化合价由+3 价升至+5 价，1molVO+失去2mol 电子，MnO2被还原为Mn2+，Mn 元素的化合价由+4 价降至+2 价，1molMnO2得
到2mol 电子，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，VO+转化为
反应的离子方程式为VO++MnO2+2H+=
+Mn2+
+H2O，故答案为：Fe2+，VO++MnO2+2H+=
+Mn2++H2O；
(3)根据分析，“中和沉淀”中，钒水解并沉淀为V2O5·xH2O，随滤液②可除去金属离子K+、Mg2+、Na+、Mn2+，以及部分的Fe3+、
Al3+，故答案为：Mn2+，Fe3+、Al3+；
(4)根据分析，滤渣③的主要成分是Fe(OH)3，故答案为：Fe(OH)3；
(5)“调pH”中有沉淀生成，是NaAlO2与HCl 反应生成Al(OH)3沉淀，生成沉淀反应的化学方程式是
NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3↓或Na[Al(OH)4]+HCl= NaCl+Al(OH)3↓+H2O，故答案为：NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3↓或
Na[Al(OH)4]+HCl= NaCl+Al(OH)3↓+H2O。
(6)“沉钒”中析出NH4VO3晶体时，需要加入过量NH4Cl，其原因是：增大NH4
+离子浓度，利用同离子效应，促进NH4VO3尽可能
析出完全，故答案为：利用同离子效应，促进NH4VO3尽可能析出完全。
【点睛】本题以黏土钒矿制备NH4VO3的工艺流程为载体，考查流程的分析、物质的分离和提纯、反应方程式的书写等，解题的
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关键是根据物质的流向分析每一步骤的作用和目的。
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