备战高考化学铝及其化合物推断题综合经典题及答案

1、备战高考化学铝及其化合物推断题综合经典题及答案一、铝及其化合物1由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用钢材镀铝。工艺流程如下：注： NaCl熔点为 801； AlCl3在 181升华)1)工业上电解法获得金属铝的过程中，须在氧化铝中加入 ，其目的是(2) 精炼前，需清除坩埚内的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产 生新的杂质，铝与氧化铁反应的化学方程式为： 。(3) 将 Cl2 连续通入粗铝熔体中，杂质随气泡上浮除去。气泡的成分有 ；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中的物质有 。(4) 在用废碱液处理

2、A 时，写出主要反应的离子方程式 。(5) 镀铝电解池中，以钢材镀件和铝为电极，熔融盐做电解液。则金属铝为 极。电镀选择在 170下进行的原因是 。采用的加热方式最好是 。(填字母选项)A 水浴b 油浴c 直接强热快速升温至 170(6) 钢材表面镀铝之后，能有效防止钢材腐蚀，其原因是 。高温【答案】冰晶石或 Na3AlF6 降低氧化铝熔融所需的温度2AlFe2O3 2Al2O32Fe C2l 、HCl 和 AlCl3 NaCl C2l2OH- =Cl-ClO-H2O H+OH-=H2O 阳极，防止氯化铝升华损失 b 铝在钢材表面形成致密的氧化铝膜，保护了内层金属【解析】【分析】(1) 根据氧

3、化铝的熔点高，为降低其熔点，常加入冰晶石；(2) 氧化铁和铝在高温的条件下生成氧化铝和铁；(3) 粗铝含有一定量的金属钠和氢气，钠、铝和氯气反应生成了氯化钠和氯化铝，氢气和氯 气发生反应生成氯化氢，以及 NaCl熔点为 801 ； AlCl3在 181升华，在结合物质之间的 反应来分析；(4) 酸性气体能和强碱反应，用烧碱来处理尾气；(5) 电镀池中镀件金属作阳极，金属发生氧化反应；根据氯化铝在在181 升华；根据水浴的最高温度为 100 ，油浴的温度大于 100，且受热均匀；(6) 根据氧化铝的性质来回答。【详解】(1) 氧化铝的熔点高，为降低其熔点，常加入冰晶石；(2)氧化铁和铝在高温的条

4、件下生成氧化铝和铁：高温2Al Fe2O32Al2O3 2Fe；(3) 粗铝含有一定量的金属钠和氢气，钠、铝和氯气反应生成了氯化钠和氯化铝，氢气和氯 气发生反应生成氯化氢，其中氯化钠熔点为801 ，较高，是固态杂质随气泡上浮，气泡的主要成分有 Cl2、HCl、 AlCl3；(4) A 中有氯气以及氯化氢，均能和烧碱反应，用于尾气处理，实质为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，H+OH-=H2O；(5) 电镀池中镀件金属铝作阳极，金属铝失电子发生氧化反应；氯化铝在在181 升华，所以电镀选择在 170下进行；水浴的最高温度为 100 ，油浴的温度大于 100，且受热均匀，所以控制温度在

5、 170下 进行的方式最好是油浴，故选： b ；(6) 铝金属表面形成的致密氧化铝膜具有保护作用，致密的氧化膜能隔绝钢材与空气中的 O2、 CO2和 H2O等接触，使电化学腐蚀和化学腐蚀不能发生。2工业上常采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3 制取七水合硫酸亚铁( FeSO4· 7H2O)，设计流程如图：(2) 固体 1 的主要成分是 _。(3) 加入药品 X后，溶液 1 中主要反应的离子方程式为 _。(4) 从溶液 2 得到 FeSO4·7H2O 产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解，经过、_、 _过滤等步骤得到晶体。(5) 有同学认

6、为在溶液 1 中直接加 NaOH 至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶 分离也可得到 FeSO4· 7H2O，你认为这一方案 _(填写“可行”或“不可行”)。 【答案】硫酸 SiO2 Fe+2Fe3+=3Fe2+ 蒸发浓缩 冷却结晶 不可行【解析】【分析】硫铁矿焙烧取硫后的烧渣 ( 主要成分为 Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质 ) 中加入足量稀 硫酸，发生的反应有 Fe2O3+3H2SO4=Fe2( SO4)3+3H2O、Al2O3+3H2SO4=Al2( SO4) 3+3H2O，SiO2 不溶于稀硫酸，然后过滤，得到的固体 1 成分为 SiO2，滤液 1 中含

7、有 Fe2( SO4) 3、H2SO4、 Al2(SO4)3；在滤液 1中加入 X，然后加入 NaOH溶液并调节溶液的 pH，得到固体 2 为 Al( OH) 3和溶液 2，从溶液 2中能得到 FeSO4?7H2O晶体，说明溶液 2中溶质为 FeSO4，则 X 具有还原性，能将 Fe3+还原为 Fe2+，且不能引进新的杂质，则 X为 Fe，加入试剂 X发生的 离子反应有 2Fe3+Fe=3Fe2+、 Fe+2H+=Fe2+H2，将溶液 2 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到 FeSO4?7H2O 晶体，据此分析解答。【详解】( 1)根据最终产物为七水合硫酸亚铁可知溶解烧渣的酸为硫酸；(2) 固体 1

8、 为不溶于硫酸的 SiO2；(3) 试剂 X为 Fe，可还原铁离子，离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+；( 4)从溶液中得到晶体一般需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；(5) 在溶液 1 中含有铁离子和铝离子，加过量的氢氧化钠，铝离子转化为偏铝酸根离子，铁 离子与氢氧根离子结合生成氢氧化铁沉淀，所以最终得到的是硫酸铁而不是硫酸亚铁，所 以不可行。3 为了降低电子垃圾对环境构成的影响，将一批废弃的线路板简单处理后，得到含70Cu、 25Al、4Fe及少量 Au、Pt 等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶 体的路线：× 100%1)第 步 Cu与混酸反应的离子

9、方程式为 。得到滤渣 1的主要成分为，使用 H2O2 的优点是(2) 第 步中加入 H2O2的作用是 调溶液 pH 的目的是 (3) 简述第 步由滤液 2 得到 CuSO4·5H2O 的方法是 _(4) 由滤渣 2 制取 Al2(SO4)3·18H2O ，设计了以下三种方案：上述三种方案中，方案不可行，原因是从原子利用率角度考虑， 方案更合理。(5)用滴定法测定 CuSO4·5H2O 含量。取 a g试样配成 100 mL溶液，每次取 20.00 mL，消 除干扰离子后，用 c mol ·L-1EDTA(H2Y2)标准溶液滴定至终点，平均消耗EDTA溶液

10、 bmL。滴定反应如下：Cu2+ H2Y2 CuY2+ 2H+。写出计算 CuSO4·5H2O 质量分数的表达式 【答案】 Cu + 4H+ 2NO3-=Cu2+ 2NO2 + 2H2O或 3Cu + 8H+ 2 NO3-=3Cu2+ 2NO+ 4H2O Au、Pt 将 Fe2+氧化为 Fe3+ 不引入杂质，对环境无污染使 Fe3+、 Al3+沉淀除去 加热滤液 2，经过蒸发、冷却、 结晶、过滤 ，最终制得硫酸铜晶体 甲 所得产品中含有较多Fe2(SO4)3 杂质 乙c b 10250 5解析】 分析】【详解】（1）Cu 与混酸反应的实质是与 H+、NO3-反应，随反应进行离子浓度逐

11、渐减小，所以离子 方程式为 Cu + 4H+ 2NO3-=Cu2+ 2NO2 + 2H2O，3Cu + 8H+ 2 NO3-=3Cu2+ 2NO+ 4H2O， Au、Pt 不与混酸反应，所以滤渣的主要成分是Au、Pt；（2）加过氧化氢的目的是把亚铁离子氧化成铁离子，方便除去；而且加入过氧化氢不会引 入新的杂质且无污染；调节溶液的pH 目的是使 Fe3+、Al3+沉淀除去；（3）由滤液 2 得到 CuSO4·5H2O 的方法是把滤液蒸发得浓溶液再冷却结晶，过滤得硫酸铜 晶体；（4）甲方案不可行，因为滤渣 2 的主要成分是 Fe（OH） 3、 Al（ OH） 3 沉淀，加入硫酸沉 淀全部

12、溶解使制得的产品中含有较多Fe2（SO4）3 杂质； 从原子利用率角度分析，乙方案更合理，不仅能除去硫酸铁，同时增加了硫酸铝的量，原子利用率较高；（5）由滴定反应方程式得 100mL 溶液中 n（Cu2+）=b×10-3×a×5m，ol所以 CuSO4·5H2O 质量 分数 = b ×1-03× a×5× 250/a ×。100%4 氢能源是一种重要的清洁能源。现有两种可产生H2的化合物甲和乙。将 6.00g 甲加热至完全分解，只得到一种短周期元素的金属单质和6.72LH2（已折算成标准状况 ） ，甲与水

13、反应也能产生 H2，同时还产生一种白色沉淀物，该白色沉淀可溶于NaOH溶液。化合物乙在催化剂存在下可分解得到 H2 和另一种单质气体丙，丙在标准状态下的密度为1.25g/L 。请回答下列问题：（1）甲的化学式是 ；乙的电子式是 。（2）甲与水反应的化学方程式是 。（3）气体丙与金属镁反应的产物是 （用化学式表示 ） 。（4）乙在加热条件下与 CuO反应可生成 Cu 和气体丙，写出该反应的化学方程式。有人提出产物 Cu 中可能还含有 Cu2O，请设计实验方案验证之 （已 知 Cu2O+2H+=Cu+Cu2+H2O）。【答案】 AlH3AlH33H2OAl（OH）3 3H2 Mg3N2 2NH33

14、CuO3Cu N23H2O 将固体溶于稀硫酸中，如果溶液变蓝，说明产物中含有Cu2O，反之则无 Cu2O【解析】【分析】将 6. 00 g 甲加热至完全分解，只得到一种短周期元素的金属单质和 6. 72 L的 H2（ 已折算 成标准状况），甲与水反应也能产生H2，同时还产生一种白色沉淀物，该白色沉淀可溶于NaOH溶液，因此白色沉淀是 Al（ OH）3，则金属单质是铝，因此甲是 AlH3。化合物乙在催 化剂存在下可分解得到 H2和另一种单质气体丙，丙在标准状况下的密度为1. 25 g·L1，则丙的相对分子质量是 1.25×22.428，因此丙是氮气，则乙是氨气 NH3，据此解

15、答。 【详解】（1）根据以上分析可知甲的化学式是AlH3 。乙是氨气，含有共价键的共价化合物，电子式为；（2）甲与水反应生成氢气和氢氧化铝，反应的化学方程式是AlH3 3H2O Al（ OH） 33H2。（3）氮气与金属镁反应的产物是Mg3N2。（4）氨气在加热条件下与 CuO反应可生成 Cu 和氮气，根据原子守恒可知该反应的化学方 程式为 2NH3 3CuO3CuN23H2O。铜与稀硫酸不反应，则根据Cu2O2HCuCu2H2O可知, 要检验产物 Cu中可能还混有 Cu2O可以将固体溶于稀硫酸中，如果溶液变 蓝，说明产物中含有 Cu2O，反之则无 Cu2O。5 已知 C、 D、G、 I 为短

16、周期元素形成的单质， 形成 D 的元素原子的最外层电子数是次外层的D、G、I 常温下为气态，且 G 为黄绿色；3 倍； B 的焰色反应呈紫色 （ 透过蓝色钴玻（1）工业上制 C用 A不用 H的原因（2）写出 C与 K 反应的化学方程式 （填“大于 ”或“小于 ”生）成物总能量。 （3）L 是目前应用最广泛的金属，用碳棒作阳极， 液的化学方程式，该反应的反应物总能量L 作阴极，接通电源 （短时间 ）电解 E 水溶4）5）6）写出 E 物质的电子式 J与 H 反应的离子方程式为 写出 G 与熟石灰反应制取漂白粉的化学方程式答案】氯化铝是共价化合物，熔融状态下不导电高温2Al+Fe2O3Al2O3+

17、2Fe 大于2KCl+2H2O2KOH+H2+C2lAl3+3AlO2-+6H2O=4Al(OH)32Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O【解析】【分析】【详解】形成 D的元素的原子最外层电子数是次外层的 3 倍，原子只能有 2个电子层，最外层电子 数为 6，则 D为O2；K为红棕色固体粉末， K为Fe2O3；由于电解 A得到 C与 D，则 C与K 生成 A的反应为铝热反应，故 A为 Al2O3， L为 Fe，C为Al；黄绿色气体 G 为Cl2，与 C反 应得到 H为AlCl3；B的焰色反应呈紫色 （透过蓝色钴玻璃 ），B中含有 K元素， B在催化剂、 加热条件下反

18、应生成氧气，则 B 为 KClO3， E为 KCl，电解 KCl溶液生成 KOH、 H2 和 Cl2，过 量的 F与氯化铝反应得到 J，则 I为H2，F为KOH，J为 KAlO2；（1）H为 AlCl3，氯化铝是共价化合物，熔融状态下不导电，故工业上制Al用氧化铝不用氯化铝，故答案为氯化铝是共价化合物，熔融状态下不导电；高温（2）C与 K 反应的化学方程式为： 2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe，该反应为放热反应，故该反应的反应物总能量大于生成物总能量，故答案为高温2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe；大于；3）Fe 是目前应用最广泛的金属，用碳棒作阳极， Fe作阴极，接通电源 （短时间 ）

19、电解 KCl水溶液的化学方程式为：电解2KCl+2H2O2KOH+H2 +C2l，故答案为电解2KCl+2H2O2KOH+H2 +C2l ；（4）E为 KCl，KCl的电子式为，故答案为 ；（5）J与 H 反应的离子方程式为： Al3+3AlO2-+6H2O=4Al（OH）3，故答案为 Al3+3AlO2- +6H2O=4Al（OH）3；（6）G 为 Cl2，G 与熟石灰反应制取漂白粉的化学方程式为 2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O，故答案为 2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2 +2H2 O。 【点晴】本题考查无机推断等，特殊颜色及 D

20、的原子结构、转化关系中特殊反应等是推断突破口， 是对元素化合物知识及学生综合能力的考查，需对基础知识全面掌握。推断题中常见的特 征反应现象有：（ 1）焰色反应： Na（黄色）、 K（紫色 ）；（ 2）使品红溶液褪色的气体： SO2（加热后又恢复红色 ）、Cl2（加热后不恢复红色 ）；（ 3）白色沉淀 Fe（OH）2 置于空气中最终 转变为红褐色 Fe（OH）3（由白色 灰绿红褐色 ）；（ 4）在空气中变为红棕色： NO；（ 5）气 体燃烧火焰呈苍白色： H2在 Cl2中燃烧；在空气中点燃呈蓝色： CO、 H2、 CH4；（ 6）使湿 润的红色石蕊试纸变蓝： NH3；（ 7）空气中出现白烟： N

21、H3 与酸性气态物质 （或挥发性酸如 盐酸、硝酸 ）反应等。6有关物质的转化关系如下图所示。 A、C、E是常见的金属单质， E 为紫红色，反应可 用于焊接铁轨， B 是赤铁矿的主要成分， F的溶液中加入 KSCN溶液变红。（部分反应物和 生成物省略）请回答下列问题：（1）D 的化学式是 。（2）可选用 （填 “字母 ”）实现反应 CF的转化。a稀盐酸b氯气 /点燃cCuSO4 溶液（3）反应的化学方程式为 。（4）反应的离子方程式为 。【答案】 Al2O3 b 2Al+Fe2O32Fe + Al2O3 Cu+2Fe3+ Cu2+2Fe2+【解析】【分析】A、C、E是常见的金属单质，反应可用于焊

22、接铁轨，B 是赤铁矿的主要成分，则 A 为Al、B为 Fe2O3，C为 Fe，D为 Al 2O3，E是紫红色的金属单质，则 E为 Cu，F的溶液中加 入 KSCN 溶液变红， F 为铁盐，可以由 Fe 与氯气反应得到，反应为 Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+。【详解】 （1）根据分析， D 的化学式是： Al2O3；（2）反应 CF是 Fe转化为 Fe3+， Fe与盐酸、 CuSO4溶液生成 Fe2+ ， Fe与氯气反应生成 FeCl3，故答案选 b；（3）反应的化学方程式为： 2Al+Fe2O32Fe + Al2O3；（4）反应的离子方程式为： Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+。（金

23、属单质 E 可7工业上用某矿渣 （含有 Cu2O、 Al2O3、Fe2O3、SiO2）提取铜的操作流程如图 由滤液 C制取 ）：已知： Cu2O+2H+=Cu+Cu2+H2O(1) 固体混合物 B 的成分是 。它与 NaOH溶液反应的离子方程式为 。(2) 滤液 A 中铁元素的存在形式为 (填离子符号 )，生成该离子与 Fe 元素有关的离子反应方程式为 。要检验该铁元素的离子的实验 (3) 在滤液 C 中通入足量 CO2的离子方程式为 (4) 金属单质 E从固体混合物 F 中置换出 Cu的化学方程式为 【答案】 SiO2和 Cu SiO2+2OH-=SiO32-+H2O Fe2+ Fe2O3+

24、6H+=2Fe3+3H2O、2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+ 取少量溶液于试管中，滴加 KSCN，溶液不变红，再加入氯水，溶液 变为血红色，则有 Fe2+ OH-+CO2=HCO3-；AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3 +HCO3- 2Al+3CuO高温 Al2O3+3Cu【解析】【分析】 氧化亚铜与盐酸反应生成铜和铜离子，二氧化硅与盐酸不反应，氧化铁与盐酸反应生成 Fe3+，铁离子与铜反应生成亚铁离子，固体为二氧化硅和铜，滤液中含有铜离子、亚铁离 子、铝离子，加入足量的氢氧化钠溶液，滤液C中含有偏铝酸根离子，金属 E 为铝，固体D 为氢氧化铜和氢氧化铁的混合物，在空气中灼烧，F

25、为氧化铜和氧化铁的混合物，粗铜为铜、铝、铁的混合物，经过电解可得到纯铜。【详解】(1) 固体混合物 B的成分是 SiO2和 Cu。它与 NaOH溶液即二氧化硅与氢氧化钠反应，反应的 离子方程式为 SiO2+2OH-=SiO32-+H2O。(2) 氧化亚铜与盐酸反应生成铜单质和铜离子，氧化铁与盐酸反应生成铁离子，与铜反应生 成亚铁离子，有铜剩余，故铁离子完全转化为亚铁离子，滤液 A 中铁元素的存在形式为 Fe2+，生成该离子与 Fe 元素有关的离子反应方程式为 Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O、 2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+。要检验该铁元素的离子的实验为取少量溶液于试管中，滴加KSC

26、N，溶液不变红，再加入氯水，溶液变为血红色，则有Fe2+。(3) 在滤液 C中含有偏铝酸钠和氢氧化钠，通入足量CO2 的离子方程式为 OH-+CO2=HCO3-；AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3 +HCO3-。(4) 金属单质 E为铝，从固体混合物 F为氧化铜和氧化铁的混合物，置换出Cu 的化学方程式为铝热反应， 2Al+3CuO高温 Al2O3+3Cu。8工业上以锂辉石为原料生产碳酸锂的部分工业流程如图所示：已知： 锂辉石的主要成分为 Li2O·Al2O3·4SiO2，其中含少量 Ca、 Mg 元素。 Li2O·Al2O3·4SiO2+H2

27、SO4（浓 ）Li2SO4+Al2O3·4SiO2·H2O。 某些物质的溶解度 (S)如下表所示：回答下列问题：1)从滤渣 1 中分离出 Al2O3 的流程如下所示：写出生成沉淀的离子方程式：(2) 已知滤渣 2 的主要成分有 Mg(OH)2和 CaCO3。向滤液 1 中加入石灰乳的作用是 用化学平衡原理简述 )。(3) 最后一个步骤中，用 “热水洗涤 ”的理由是 _。(4) 工业上，将 Li2CO3粗品制备成高纯 Li2CO3 的部分工艺如下：a.将 Li2CO3 溶于盐酸作电解槽的阳极液， LiOH溶液作阴极液，两者用离子选择性透过膜隔 开，用惰性电极电解。b.电解后向

28、 LiOH 溶液中加入少量 NH4HCO3 溶液并共热，过滤、烘干得高纯Li2CO3。a 中电解时所用的是 _(填“阳离子交换膜 ”或 “阴离子交换膜 ”。)电解后， LiOH 溶液浓度增大的原因是 _。b 中生成 Li2CO3 反应的化学方程式是 _ 。(5) 磷酸亚铁锂电池总反应为 FePO4+LiLiFePO4，电池中的固体电解质可传导Li+，写出该电池放电时的正极反应： _。【答案】 Al33NH3·H2O=Al(OH)33NH4 Ca(OH)2Ca2+2OH-，Mg2+与 OH-结合生成 Ksp很小的 Mg(OH)2 沉淀，导致平衡右移，生成 Mg(OH) 2沉淀 Li2C

29、O3 的溶解度随温度 升高而减小 阳离子交换膜 阴极氢离子放电，锂离子向阴极移动2LiOH+NH4HCO3Li2CO3 +2H2O+NH3 FePO4 Li+e-=LiFePO4 【解析】【分析】 由工业流程图可知，锂辉石经过研磨、加热、酸化得到可溶性的硫酸锂、硫酸铝和不溶的 二氧化硅，过滤得到滤液 1 和含有二氧化硅的滤渣 1，向滤液 1 中加入石灰乳调节 pH 值 后，再加入碳酸钠溶液，以增加溶液中Ca2+、OH-的浓度，使 Mg(OH)2、CaCO3 更利于析出，以便形成滤渣 2，向滤液 2 中加入饱和碳酸钠溶液，反应生成碳酸锂沉淀，过滤、热 水洗涤的原因是 Li2CO3 的溶解度随温度

30、升高而减小，可减少Li2CO3的损失，得到最终产物碳酸锂，据此分析解答。【详解】(1) 据已知信息可知滤渣 1 中含有氧化铝和二氧化硅，氧化铝是两性氧化物，而二氧化硅 是酸性氧化物，因此首先用盐酸溶解滤渣1，过滤后得到二氧化硅和氯化铝的溶液。向滤液中通入足量的氨气即可生成氢氧化铝，灼烧氢氧化铝即可得到氧化铝，生成沉淀的离子 方程式为 Al3 3NH3·H2O=Al(OH)33NH4，故答案为： Al33NH3·H2O=Al(OH)3 3NH4；(2) 石灰乳中存在氢氧化钙的溶解平衡Ca(OH)2Ca2+2OH-，Mg2+与 OH-结合生成 Ksp很小的 Mg(OH) 2沉淀

31、，导致平衡右移，生成 Mg(OH)2 沉淀，而钙离子与碳酸根结合生成碳 酸钙沉淀，故答案为： Ca(OH)2Ca2+2OH-，Mg2+与 OH-结合生成 Ksp 很小的 Mg(OH)2沉淀，导致平衡右移，生成 Mg(OH)2 沉淀；(3) 根据表中数据可判断 Li2CO3 的溶解度随温度升高而减小，因此最后一个步骤中，用“热水洗涤 ”可以减少固体溶解而造成的损失，故答案为：Li2CO3 的溶解度随温度升高而减小；(4) 电解池中阳极失去电子发生氧化反应，阴极氢离子放电，产生氢氧根离子，而锂离子 向阴极移动，故 a 中电解时所用的是阳离子交换膜，故答案为：阳离子交换膜； 阴极得到电子，则溶液中的

32、氢离子放电，由于阴极氢离子放电，产生氢氧根离子，而锂 离子向阴极移动，所以电解后， LiOH 溶液浓度增大。根据原子守恒可判断 LiOH溶液中加 入少量 NH4HCO3 溶液并共热，除得到高纯 Li2CO3外还有氨气和水生成，反应的化学方程式 为 2LiOH+NH4HCO3Li2CO3 +2H2O+NH3，故答案为：阴极氢离子放电，锂离子向阴极移动； 2LiOH+NH4HCO3Li2CO3 +2H2O+NH3；(5) 根据原电池的工作原理，正极上发生还原反应，得到电子，因此FePO4 在正极上发生反应，即正极反应式为 FePO4 Li e =LiFePO4，故答案为： FePO4Li+e-=L

33、iFePO4。9近两年来无人驾驶汽车的大热使得激光雷达成为人们关注的焦点，激光雷达的核心部件 需要一种氮化铝 (A1N)导热陶瓷片。下图是从铝土矿 (主要成分为 A12O3,还含有少量 SiO2、 Fe2 O3等杂质 )中提取 A12O3并生产 A1N 的工艺流程：(1) 溶“解 ”时，已知溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠可发生反应：2Na2SiO3+2NaA1O2+2H2O=Na2Al2Si2O8 +4NaOH。赤泥的主要成分除了生成的 Na2Al2Si2O8还有 (写出化学式)，Na2Al2Si2O8用氧化物的形式表示为(2) 酸“化 ”时通入过量 CO2 与 NaA1O2反应生成 NaHCO3

34、和另一种白色沉淀，试写出该反应的 化学方程式 ；实验室过滤需用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒。(3) 还“原 ”时，炭黑在高温下被氧化为 CO,反应的化学方程式为 ；(4) 已知： AlN+NaOH + H2O=NaA1O2+NH3 。现取氮化铝样品 5.0 g(假设杂质只含有炭黑 ) 加到 100 mL 1. 0 mol ? L-1的 NaOH溶液中恰好反应完，则该样品中A1N的质量分数为Al2O3N23C2AlN 3CO答案】 Fe2O3 Na2O?Al2O3?2SiO2 NaAlO2CO2 2H2O=Al(OH)3NaHCO3 漏斗 82%解析】【分析】铝土矿 (主要成分为 A12O3,还含

35、有少量 SiO2、 Fe2O3 等杂质 )，铝土矿中加入氢氧化钠溶液，SiO2和 A12O3 溶于氢氧化钠溶液，溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠发生反应： 2Na2SiO3+2NaA1O2+2H2O= Na2Al2Si2O8 +4NaOH，氧化铁不溶于氢氧化钠溶液，所以过滤 得到的赤泥为 Fe2O3、 Na2Al2Si2O8，滤液主要为偏铝酸钠溶液，偏铝酸钠溶液中通入过量的 二氧化碳酸化得到的沉淀为氢氧化铝，过滤得到的滤液主要为NaHCO3 溶液，氢氧化铝灼烧得到氧化铝，氧化铝、碳黑、氮气在高温下生成氮化铝，同时碳被氧化为CO，据此解答此题。【详解】(1) 氧化铁与氢氧化钠不反应，则赤泥的主要成分为F

36、e2O3、Na2Al2Si2O8，Na2Al2Si2O8 用氧化物的形式表示为 Na2O?Al2O3?2SiO2；答案为： Fe2O3 ； Na2 O?Al2O3?2SiO2 ；(2) “酸化”时通入过量 CO2与 NaA1O2 反应生成 Al(OH)3，反应的化学方程式为： NaAlO2 CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3；实验室过滤需用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒； 答案为： NaAlO2 CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3；漏斗；Al2O3N2 3C2AlN3CO；答案为： Al2O3 N23C2AlN3CO；漏斗；(3) 氧化铝、碳黑、氮气在高温下生成氮化铝，同时碳

37、黑被氧化为CO，反应的化学方程 式为：(4) 加到 100 mL 1. 0 mol ? L-1的 NaOH溶液中恰好反应完，则n(NaOH)=0.1L 1.0mol/L=0.1mol ，根据反应 AlN+NaOH + H2O=NaA1O2+NH3 可知， n(AlN)= 0.1 41n(NaOH)=0.1mol ，所以 AlN 的质量分数为： 100% 82% ；5答案为： 82%；10 钴元素由于其良好的物理化学性质，被广泛应用于生产生活中。利用含钴废料(含CoO、 Co2O3、金属 Al、 Li等)制取 CoCl2·6H2O 的流程图如图所示(1) 写出步骤 I 中主要反应的化学方程式 。(2) 步骤 II