高考化学培优专题复习铝及其化合物推断题练习题附答案

高考化学培优专题复习铝及其化合物推断题练习题附答案一、铝及其化合物.有关物质的转化关系如下图所示(部分生成物与反应条件已略去)。B、D、H是气体，B是单质，D能使湿润的红色石蕊试纸变蓝； C、G是生活中的常见金属，工业上用反应①(3)写出反应③的化学方程式，并用单线桥标出电子转移的方向和数目:(4)物质J常用作催化剂，媒染剂，放射性物质吸附剂。从 J的溶液得到J的晶体的操作依次为、冰水洗涤、减压烘干。冰水洗涤的目的。(5)反应③常通过微热来加快反应的速率，加热时温度不能过高的原因是。・♦【答案】Fe(OH)3［吟力।3NO2+WO=2H++2NO3-NOHI' 蒸发(加热)浓缩、冷却结晶、过滤减Fe441INOj=Fe(N6)3+NO42玲。少晶体的溶解损耗 硝酸在较高温度下(易挥发)易分解【解析】【分析】D能使湿润的红色石蕊试纸变蓝， D是氨气；GG是生活中的常见金属，F是一种红色涂料的主要成分，F是F&O3,C的Al、G是Fe、A是AI2O3；电解熔融氧化铝生成铝和氧气，B是02、E是NO、H是NO2、I是HNO3；铁和硝酸反应生成硝酸铁， J是Fe(NO3)3,Fe(NO3)3和氨水反应生成氢氧化铁， K是Fe(OH)3；Fe(OH)3加热分解为氧化铁。据此解答。【详解】(1)根据以上分析，K是氢氧化铁，化学式为Fe(OH)3；D是氨气为共价化合物，氨气的电子式为I*'H(2)反应②是二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，反应的离子方程式是 3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO。(3)反应③是铁和硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮、水，反应的化学方程式是Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NOf+2H2。，铁元素化合价由0升高为+3,氮元素化合价由+5降低为+2,用单线桥标出电子转移的方向和数目为把一I~~I+ =Fe(N5)3+NO+2氐0(4)从硝酸铁的溶液得到硝酸铁的晶体的操作依次为蒸发(加热)浓缩、冷却结晶、过滤、冰水洗涤、减压烘干。温度越低硝酸铁溶解度越小，冰水洗涤的目的是减少晶体的溶解损耗。(5)反应③常通过微热来加快反应的速率，硝酸在较高温度下 (易挥发)易分解，所以加热时温度不能过高。【点睛】本题考查无机物的推断，侧重考查学生的分析能力以及元素化合物知识的综合理解和运用，D能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，为解答该题的关键，注意把握物质的特征性质。2.有一透明溶液，可能含有较大量的 Mg2+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Na\H+>SQ2-、CO32-中的一种或几种，取此溶液做下列实验：①取少量溶液加入用盐酸酸化的 BaC2溶液，有白色沉淀生成；②取少量溶液加入过氧化钠粉末，溶液中有白色沉淀产生并逸出无色无味的气体，加入Na2O2的物质的量与析出沉淀的物质的量如图所示。(1)溶液中一定含有的离子是;(2)溶液中肯定不含有的离子是;(3)检验可能含有的离子的方法是。(4)图示中a点沉淀的成分是。【答案】Mg2+、Al% SQ2- CQ2-、H+、ClT、Fe3+ 焰色反应检验 Al(OH) 3和Mg(OH)2【解析】【分析】取少量溶液加入用盐酸酸化的 BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则溶液中一定含有 SO42-,取少量溶液加入过氧化钠粉末，溶液中有白色沉淀产生并逸出无色无味的气体，从图上看一开始就产生了沉淀，故溶液中无 H+,Fe3+,Cu2+,因为沉淀质量随着过氧化钠的增加有溶解，说明溶液中同时含有 Mg2+和Al3+,那么溶液中一定没有CC32-,Na+无法确认，综上所述，一定还有的离子为： Mg2+、Al3+、SC42-,一定不含的离子为： CO2-、H+、Cu2+、Fe3,可能含有Na+,据此解答。【详解】(1)由分析可知，溶液中一定含有的离子是 Mg2+、Al3+、SO42-,故答案为：Mg2+、Al3+、SQ2-；(2)溶液中肯定不含有的离子是 CO32-、H+、Cu2+、Fe3+,故答案为：CO32-、H+> Cu2+>Fe「(3)可能含有的为Na+,可用焰色反应来检验，故答案为：焰色反应检验；(4)图示中a点沉淀达到最大值，是Mg2+、Al*恰好完全转换为沉淀的点，所以a点沉淀的成分为：Al(OH)3和Mg(OH”，故答案为：Al(OH)3和Mg(OH/。【点睛】CQ2-的判断：既然溶液中一定含 Mg2+、A13+,那么一定不含CO32-o3.含有A、B3+、C3+三种金属阳离子的水溶液发生了如下一系列变化后逐一沉淀出来，其中B3+转入白色沉淀：请通过分析回答(用化学符号填写)：A+是，B3+是，C3+是；X是__,丫是__,Z是__;(3)写出下列离子方程式：①生成Y沉淀：__;②B3+与过量氨水反应：__;(4)写出下列化学方程式：单质铝和 Y分解后的固体产物反应：__.【答案】Ag+ Al3+ Fe3+ AgClFe(OH 3Al (OH 3 Fe3++3OH—Fe (OH3J高温Al3++3NH?H2O-Al(OH3J+3NH+2Al+Fe2Q=皿2Fe+Al2Q【解析】【分析】含有A+、B3+、C3+三种金属阳离子的水溶液，加入过量盐酸反应过滤得到白色沉淀 X和滤液甲，白色沉淀只能是氯化银沉淀，说明 A+离子为Ag+,滤液甲中加入过量氢氧化钠溶液过滤得到红褐色沉淀Y为Fe(OH)3,滤液乙中加入适量盐酸反应生成白色沉淀 Z为Al(OH)3,其中B3+转入白色沉淀，则B3+、C3+离子分别为：Al3+、Fe3+,据此回答；【详解】⑴由上述分析可知A+、B3+、C3+三种金属阳离子分别为： Ag+、Al3+、Fe3+,答案为：Ag+;Al3+;Fe3+;(2)分析可知对应X、Y、Z分别为：AgCl、Fe(OH)3、Al(OH)3；故答案为：AgCl;Fe(OH)3；Al(OH)3；

(3)①生成Y沉淀的离子方程式为：Fe3++3OH「一Fe(OH)3J；故答案为：Fe3++3OH—Fe(OH)3J；②Al3+与过量氨水反应生成氢氧化铝沉淀和俊根离子，离子方程式为：Al3++3NH3?H2O—Al(OH)3J+3NH+;故答案为：Al3++3NH3?H2O—Al(OH)3J+3NH+；(4)氢氧化铁分解产物是氧化铁，铝与氧化铁在高温下反应生成铁和氧化铝，放出大量的..一、、一一.. 高温热，反应方程式为：2Al+Fe2O3===2Fe+Al2O3；故答案为：2Al+Fe2O3E2Fe+Al2O3。4.甲、乙、丙三种物质之间有如下转化关系： 甲H2SO4乙NH3H2O丙△甲(1)若甲和丙都是不溶于水的白色固体物质，既能溶于盐酸又能溶于氢氧化钠溶液。则甲是(填化学式)。写出“乙NH3H2O内”转化的离子方程式(2)若乙溶液中加入KSCN溶液，有血红色出现，则乙溶液中含有的离子是,甲的化学式为。【答案】Al2O3Al33NH3H2O=Al(OH)33NH4Fe3 Fe2Os【解析】【详解】(1)甲和丙都是不溶于水的白色固体物质，按信息知甲为 Al2O3、乙是硫酸铝，丙为Al(OH)3,则乙与氨水反应的离子方程式为：Al33NH3H2OAl(OH)33NH4；(2)若乙溶液中加入KSCN溶液，有血红色出现，则乙为硫酸铁，其溶液中含有铁离子，氧化物甲与硫酸反应得到硫酸铁溶液，因此甲为氧化铁。【点睛】铝离子与氨水反应的离子方程式容易出错，同学往往错误地把离子方程式写错成3 _Al3OHAl(OH)3。5.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:处修曰《％＜酸埋辉石一倒画一画卜国!处修曰《％＜酸埋辉石一倒画一画卜国!①石灰乳调pH便U②加船8制博ahtaTHgT热相tad3C。曲由已知：①锂辉石的主要成分为 Li2OAl2O34SiO2,其中含少量Ca、Mg元素。②Li2OAl2O34SQ+H2SC4（浓）=Li2SC4+Al2O34SiC2H2O。③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A12O3的流程如下所示：滤潜】——溶液)吧空色二流部吧AI()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CaCQ。向滤液1中加入石灰乳的作用是―(运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Li2CQ的部分工艺如下：a.将L2CQ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LiOH溶液中加入少量NH4HCQ溶液并共热，过滤、烘干得高纯 L2CQ。①a中电解时所用的是―(填阳离子交换膜”或阴离子交换膜”。)②电解后，LiOH溶液浓度增大的原因是一。b中生成Li2CQ反应的化学方程式是。(5)磷酸亚铁锂电池总反应为 FePC4+L^4^LiFePQ,电池中的固体电解质可传导™-e.Li+,写出该电池放电时的正极反应： ―。【答案】A13++3NH3H2O===Al(OH)4+3NH4+Ca(OH)>=Ca2++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L2CC3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+NH4HCO3^^U2CO3J+2H2O+NH3TFePO+Li++e-===LiFePQ【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 Cs2+、OH-的浓度，使Mg(OH)2、CaCO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L2CQ的溶解度随温度升高而减小，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①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++3NH3H2O===Al(OH)3J+3NH4+,故答案为：Al3++3NH3H2O===Al(OH)3J+3NH4+;

(2)石灰乳中存在氢氧化钙的溶解平衡 Ca(OH?=：Ca2++2OH-,Mg2+与OH-结合生成Ksp很小的Mg(0H)2沉淀，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)==Ca2++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)①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；②阴极得到电子，则溶液中的氢离子放电，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NH4HCQ溶液并共热，除得到高纯Li2CQ外还有氨气和水生成，反应的化学方程式为2LiOH+NH4HCQ&Li2CQJ+2H2O+NH3T.故答案为：阴极氢离子放电，锂离子向阴极移动；2LiOH+NH4HCO3△L2CO4+2H2O+NH3T;(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FePQ+Li++e—===LiFePQ,故答案为：FePQ+Li++e-===LiFePQ。6.以冶铝的废弃物铝灰为原料制取超细 “-氧化铝，既降低环境污染又可提高铝资源的利用率。已知铝灰的主要成分为 A2O3(含少量杂质SiO2、Fe。Fe2O3),其制备实验流程如图：谑渔谑渔(1)铝灰中氧化铝与硫酸反应的化学方程式为 ―。(2)图中滤渣”的主要成分为―(填化学式)。加30%的H2O2溶液发生的离子反应方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。(3)验证沉铁”后，溶液中是否还含有铁离子的操作方法为 —。(4)煨烧硫酸铝俊晶体，发生的主要反应为4[NH4Al(SO4)212H2O产相七2Al2O3+2NH3T+N2T+5SQT+3SOT+53H2O。将产生的气体通过如图所示的装置。饱和NmHSM饱和NmHSM溶液 将粮①集气瓶中收集到的气体是―(填化学式)。②足量饱和NaHSO3溶液吸收的物质除大部分 H2O(g)外还有__(填化学式)。③KMnO4溶液褪色(MnO4-还原为Mn2+),发生的离子反应方程式为―。【答案】 Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2OSiO2静置，溶液澄清后，继续向上层清液中滴加K4[Fe(CN)6]溶液，若无现象，则溶液中不含有铁元素，反之，则有。或加 KSCN容液N2SO3、NH32MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+【解析】【分析】铝灰的主要成分为AI2O3(含少量杂质SiQ、FeO、Fe2O3),加入稀硫酸浸取，只有 SiC2不溶而成为滤渣；加入30%H2C2,将Fe2+氧化为Fe3+,加入K4[Fe(CN)s]溶液，生成KFe[Fe(CN6]蓝色沉淀；加入(NH4)2SC4,Al3+转化为NH4Al(SC4)2,再蒸发结晶，便可获得[NH4Al(SC4)212H2。，煨烧后得到 -AI2C3。【详解】(1)铝灰中氧化铝与硫酸反应生成硫酸铝和水，化学方程式为Al2C3+3H2SC4=Al2(SC4)3+3H2Co答案为：Al2C3+3H2SC4=Al2(SC4)3+3H2C；(2)由以上分析可知，图中 滤渣”的主要成分为SiC2。答案为：SiO2；(3)验证沉铁”后，溶液中是否还含有铁离子，可使用 K4[Fe(CN)6]溶液检验，操作方法为静置，溶液澄清后，继续向上层清液中滴加 K4[Fe(CN)6]溶液，若无现象，则溶液中不含有铁元素，反之，则有。或加 KSCN溶液，观察溶液是否变为血红色；答案为：静置，溶液澄清后，继续向上层清液中滴加 K4[Fe(CN)6]溶液，若无现象，则溶液中不含有铁元素，反之，则有。或加KSCNB液；(4龈烧后，所得气体为NH3、N2、SC3、SC2,通过NaHSQ溶液，可吸收SC3和NH3；通过KMnO4溶液，可吸收SQ,最后剩余N2和水蒸气，用排水法收集，气体主要为 N2。①集气瓶中收集到的气体是 N2O答案为：N2；②足量饱和NaHSC3溶液吸收的物质除大部分 H2O(g)外还有SQ、NH3。答案为：SC3、NH3；③KMnO4溶液褪色(MnO4-还原为Mn2+),则MnO4-与SC2反应生成Mn2+、SC42-等，发生的离子反应方程式为2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SC42-+4H+。答案为：2MnO4-+5SC2+2H2C=2Mn2++5SC42-+4H+。【点睛】SC3通入NaHSC3溶液中，若NaHSC3溶液足量，则发生反应为SC3+2NaHSC3=Na2SC4+H2O+2SC2；若NaHSC3溶液不足量，贝U发生反应为SC3+NaHSC3=NaHSC4+SC2。7.某Al2O3样品中含有一定量的Cu、Fe、Fe2O3杂质。现通过下列生产过程，从该样品中提纯川2。3,并回收铁红。流程如下：(1)操作①是,在实验室进行该操作需要的玻璃仪器有。(2)白色固体②是,样品和试剂①反应的化学方程式是。(3)固体①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③中铁元素的存在形式是,如何用实验证明：。(5)溶液③中通入某气体，该气体可以是(任写一种白化学式)，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)3Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2OFe2O3+6HCl=2FeC3+3H2O、2FeC3+Fe=3FeC2、Fe+2HCl=FeCl+H2TF/取少量溶液于试管中，滴入KSCNB液无变化，滴加氯水后变血红色 O2或者Cl22Fe(OHK^Fe2O3+3H2O【解析】【分析】A12O3样品中含有一定量的CukFe、Fe2O3杂质，根据题中流程图可知，样品与试剂①反应得溶液①再通入CO2得白色沉淀②，该白色固体加热分解产生 A12O3,可推知试剂①为NaOH,得到的固体①为Cu、Fe、Fe2O3,溶液①为NaAlO2、NaOH混合溶液，通入过量CQ后得溶液②为NaHCQ溶液，白色固体②为Al(OH)3,Al(OH)3受热分解得A12。，固体①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=3F€2+,则溶液③中主要含有Fe2+,经过操作①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02或C12,氢氧化铁受热分解得Fe203。【详解】(1)操作①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②受热分解产生A12O3,则②是Al(OH)3,样品中含有A12O3和试剂NaOH溶液反应产生NaAlO2和H20,反应的化学方程式是Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；(3)固体①中含有AI2O3、Cu、FeF及O3,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=2FeC3+3H2O、2FeC3+Fe=3FeC2、Fe+2HCl=FeC2+H2T；(4)由于固体①中样品与适量盐酸反应后的固体粉末中含有 Fe,结合Fe2O3+6HCl=2FeC3+3H2O、2Fe3++Fe=3F(2+可知溶液③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③中含有Fe2+,向溶液③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 02或者C12,红褐色固体Fe(OH)3不稳定，受热分解产生铁红F&03,该反应的化学方程式是2Fe(0HV=F&O3+3H2O。【点睛】本题以从A12O3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。8.我国某地粉煤灰中主要含有AI2O3,除此之外还含有G32O3及少量F及03、Ca。MgO和SiC2等物质。已知从粉煤灰中回收铝并提取钱的工艺流程如下所示：放I1滤液含奶混合液洗脱透上宜*放I1滤液含奶混合液洗脱透上宜*•工百・Ga回答下列问题：；混合焙烧时，A12；混合焙烧时，A12O3、Ga2O3均发生类似于Si02的反应，试写出Ga2O3在此过程中发生反应的化学方程式: O(2)滤渣的成分是;含铝混合液中除了大量 A13+之外，还有Fe3+和少量Mg2+,由混合液制取纯净Al(OH)3的实验方案是j(3)洗脱液中往往还有少量Fe3+,需要进一步分离。若使 Fe3+恰好完全沉淀［c(Fe3+)=lx-105molL-l］时，Ga3+浓度至少为molL-l才会开始沉淀。(已知：KspGa(OH)3=1.410-34,KspFe(OH)3=4.010-38。)(4)电解过程中，Ga3+与NaOH溶液反应生成GaO-,GaO2-在阴极放电，则电解方程式为;电解过程中需要保持溶液为 pH=11以上的原因是一。焙烧【答案】增大反应物接触面积，力口快化学反应速率 Gs2O3+Na2CQ 2NaGaO2+CC2TH2SiO3或H4SiO4向混合液中加入过量NaCH,过滤，向滤液中通入足量 CQ,再过滤通电3.5x谕nol/L4GaC2+2H2C=4Ga+3C2+4CH-抑制GaC2水解，并阻止H+在阴极放电降低电解效率【解析】【分析】混合焙烧时，AI2O3、G&C3、SiC2与Na2CC3反应，生成可溶性盐NaAlQ、NaGaQ、Na2SiCfe,CaQMgC、Fe2O3不发生反应；将固体溶解，MgC、Fe2O3不溶于水，CaC溶于水生成Ca(OH),溶液中溶质为Ca(OH)2、NaAlO2、NaGaO2、NazSQ、NazCQ;加入盐酸后，溶液中溶质为FeC3、MgCl2、CaC2、AlCb、GaC3、NaCl,生成的硅酸不溶，滤渣为H2SiO3或H4SiC4,然后将滤液进行树脂吸附，得到含铝混合液和洗脱液，然后将洗脱液中的Fe3+除去，最终通过电解GaO2制备Ga。

【详解】(1)将粉煤灰与纯碱粉末充分混合，可以增大反应物接触面积，加快化学反应速率； SiO2与Na2CO3固体在加热条件下能够生成 Na2SiO3、CO2,因此G&O3在此过程中发生反应的化、、 、 焙烧学方程式为：Ga2O3+Na2CQ 2NaGaO2+CQT;(2)由上述分析可知，滤渣为： H2SiO3或H4SiO4;Al(OH)3为两性氢氧化物，能溶于强碱溶液，而Fe(OH)、Mg(OH)2不溶于强碱溶液，因此可将 Al元素转化为偏铝酸盐，然后通入CQ制取纯净的Al(OH)3,实验方案为：向混合液中加入过量 NaOH,过滤，向滤液中通入足量CO2,再过滤；(3)当c(Fe(3)当c(Fe3+)恰好为lx-5molL-l时，cOH-=3KspFeOH3

sp 33cFe若此时Ga3+恰好开始沉淀，则_3KspGaOH3 1.41034 2cGa = 38-mol/L=3.510mol/Lc3OH- 410 ；1105(4)电解过程中，GaO2中Ga元素从+3价降低至0价，发生还原反应生成Ga,阳极为通电水失去电子生成氧气，电解总反应为： 4GaO2+2H2O=4Ga+3O2+4OH-；GaO2属于弱酸阴离子，能够发生水解生成 Ga(OHA,会降低产率，若溶液酸度过高，则溶液中 H+可能会发生还原反应生成H2,会降低阴极电解效率。9.金属CRNi性质相似，在电子工业以及金属材料上应用十分广泛 .现以含钻、馍、铝的废渣(含主要成分为Co。、CC2O3、Ni、少量杂质Al2O3)提取钻、馍的工艺如下：H2SOqS()2 N叫CO? 萃取剂HX N均CO,废流一1废流一1酸展〕一।除芯1一-—►CnC(周体沉淀 有机层-NiSO4溶液⑴酸浸时SO2的作用是。(2)除铝时加入碳酸钠产生沉淀的离子反应。(3)用CoCQ为原料采用微波水热法和常规水热法均可制得 H2O2分解的高效催化剂CoxNidx)Fe2O4(其中Co、Ni均为+2价).如图是用两种不同方法制得的CoxNh—x)Fe2O4在10c时催化分解6%的H2O2溶液的相对初始速率随x变化曲线.

O432IHOO432IHO」分解的相对初始速率GCLO6O.40.①H2O2的电子式。②由图中信息可知：法制取的催化剂活性更高。③Co2+、Ni2+两种离子中催化效果更好的是。(4)已知煨烧CoC。时，温度不同，产物不同.在400c充分煨烧CoC。,得到固体氧化物的质量2.41g,CO2的体积为0.672L(标况下),则此时所得固体氧化物的化学式为。【答案】还原剂或将Co3+还原为Co2+2AP++3CQ2-+3H2O=2Al(OH)3J+3CO2T■■■■■H：3：()：H微波水热Co2+Co3O4【解析】【分析】第一步酸浸，将氧化物全部变为离子，加入的 SO2具有还原性，可将Co3+还原为Co2+,第二步加入的碳酸钠， ai3+和CO2-可以发生双水解反应，将铝变为沉淀除去，接下来用萃取剂除去馍，此时溶液中只剩下 Co2+,再加入CO2-将Co2+转变为CoCO3沉淀即可，本题得解。【详解】(1)根据分析，SO2作还原剂；2-(2)根据分析，ai3+和CO3发生双水解反应2Al3+3CO2-+3H2O=2Al(OH)3+3CO2；(3)①画出过氧化氢的电子式即可 ：*i：H；②根据题图可以看出微波水热法具有更高的反应速率；③当x增大，催化剂中的Co2+比例增大，Ni2+比例减小，而x增大时过氧化氢的分解速率也在增大，说明Co2+的催化效果更好；V0.672一一.(4)首先根据n=「=二==0.03mol算出CO2的物质的量，根据碳原子守恒可知碳酸Vm22.4钻的物质的量也为0.03mol,再根据钻原子守恒，2.41g固体中有0.03mol钻原子，剩下的全为氧原子，解得氧原子的物质的量为 0.04mol,因此所得固体氧化物的化学式为CO3O4。10.钻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。利用含钻废料 (含CoO、CO2O3、金属Al、Li等)制取CoC26H2O的流程图如图所示U1II ®：0%Nn1COJ IV(1)写出步骤I中主要反应的化学方程式。(2)步骤II中可用盐酸