2020-2021高考化学铝及其化合物推断题综合题附答案

2020-2021高考化学铝及其化合物推断题综合题附答案

一、铝及其化合物

1．2019年诺贝尔奖授予了在开发锂离子电池方面做出卓越贡献的三位化学家。锂离子电池的广泛应用要求处理锂电池废料以节约资源、保护环境。锂离子二次电池正极铝钴膜主要含有LiCoO 2、Al 等，处理该废料的一种工艺如图所示：

（1）Li 的原子结构示意图为_____________，LiCoO 2中Co 的化合价为_______。 （2）“碱浸”时Al 溶解的离子方程式为__________________________________。 （3）“酸溶”时加入H 2O 2的目的是______________________________________。 （4）“沉钴”的离子方程式为___________________________________________。 （5）配制100 mL 1.0 mol /L (NH 4)2C 2O 4溶液，需要的玻璃仪器出玻璃棒、烧杯外，还有_____。

（6）取CoC 2O 4固体4.41g 在空气中加热至300 ℃，得到的钴的氧化物2.41g ，则该反应的化学方程式为__________________________________________________________。 【答案】 +3 2Al 2OH -+2222H O 2AlO 3H -+=+↑ 将2LiCoO 中的Co(Ⅲ)还原为2+价 222424Co C O CoC O +-+=↓ 100mL 容量瓶、胶头滴管

Δ2423423CoC O 2O Co O 6CO +=+

【解析】

【分析】

铝钴膜主要含有2LiCoO 、Al 等，将废料先用碱液浸泡，将Al 充分溶解，过滤后得到的滤液中含有偏铝酸钠，滤渣为2LiCoO ，将滤渣用双氧水、硫酸处理后生成24Li SO 、4CoSO ，然后加入氨水调节溶液的pH ，生成氢氧化锂沉淀从而除去锂离子，最后对滤液用草酸铵洗涤处理，经过一系列处理得到草酸钴。据此解答。

【详解】

（1）锂是3号元素，原子结构示意图为，2LiCoO 中Li 显1+价，氧元素显2-价，设钴元素的化合价是x ，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：

()()1x 220+++-?=，则x 3=+，故答案为：；3+；

（2）“碱浸”时Al 溶解于氢氧化钠溶液，反应的离子方程式为

2Al 2OH -+2222H O 2AlO 3H -+=+↑；

（3）双氧水具有氧化性，“酸溶”时加入22H O ，可以将2LiCoO 中的Co(Ⅲ)还原为2+价，用氨水调节pH ，将锂离子转化为氢氧化锂沉淀，所得滤渣主要为LiOH ，故答案为：将2LiCoO 中的Co(Ⅲ)还原为2+价；

（4）“沉钴”中4CoSO 与草酸铵反应生成草酸钴，反应的离子方程式为

222424Co C O CoC O +-+=↓，故答案为：222424Co C O CoC O +-+=↓；

（5）配制100 mL 1.0 mol /L (NH 4)2C 2O 4溶液，需要经过称量、溶解、转移、洗涤、定容等步骤，需要的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯外，还需要100mL 容量瓶、胶头滴管，故答案为：100mL 容量瓶、胶头滴管；

（6）4.41gCoC 2O 4的物质的量为 4.41g 0.03mol 147g /mol

=，其中含有钴元素的质量0.03mol 59g /mol 1.77g =?=，因此钴的氧化物中含有氧元素的质量2.41g 1.77g 0.64g =-=，氧元素的物质的量0.64g 0.04mol 16g /mol =

=，因此该钴的氧化物为34Co O ，钴元素被氧化，因此反应物中需要氧气参与，根据元素守恒，生成物中还有二氧化碳，反应的方程式为Δ

2423423CoC O 2O Co O 6CO +=+，故答案为：Δ

2423423CoC O 2O Co O 6CO +=+。

【点睛】

从处理铝钴膜废料的工艺流程不难得出：Co 的化合价多于一种，所以钴元素的氧化物有多种，所以我们得先确认本题中生成的是哪种氧化物，才能正确书写方程式。

2．

(1)选用方案I 时，X 应该具有的性质是__________，残留物应该具有的性质是

__________；

(2)选用方案Ⅱ从某黑色粉末(含有MnO 2和CuO)中分离X(MnO 2)，加入的试剂是_______；王同学参照以上方案I 和Ⅱ，设计以下实验方案除去AlCl 3固体中的FeCl 3。

(3)操作①所需的玻璃仪器为_____________；

(4)试剂a 为_____________；试剂b 为________；

(5)请描述操作②的步骤：____________；

(6)李同学认为在溶液C中滴加适量的试剂b就能得到溶液E，从而得到AlCl3固体，你

______(填“赞同”或“不赞同”)李同学，理由是______。

【答案】有挥发性（或易升华）受热不挥发，且具有较高的热稳定性稀盐酸(或稀硫酸或稀硝酸) 烧杯、、漏斗、玻璃棒过量的NaOH(或KOH)溶液适量的盐酸将溶液加热浓缩，然后冷却浓溶液，过滤即可得到固体氯化铝不赞同会得到含有NaCl杂质的AlCl3【解析】

【分析】

(1)加热X的混合物进行分离可得X，X应具有挥发性或易升华的性质，则残留物难挥发；

(2)从MnO2和CuO中分离MnO2，应加入酸的稀溶液；

除去AlCl3固体中的FeCl3，应先水溶解，然后加入过量的NaOH溶液分别生成Fe(OH)3沉淀和NaAlO2溶液，过滤分离后，再向滤液中通入过量的CO2气体生成Al(OH)3沉淀，过滤后将沉淀经洗涤后溶解于盐酸中得AlCl3溶液，在酸性条件下蒸发结晶可到AlCl3，以此解答(3)～(6)小题。

【详解】

(1)加热X的混合物进行分离可得X，X应具有挥发性或易升华的性质，残留物具有加热难挥发的性质；

(3)根据上述分析可知：操作①为过滤操作，所需的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒；

(4)由以上分析可知试剂a为过量的NaOH(或KOH)溶液，试剂b为适量的盐酸；

(5)操作②是从AlCl3溶液中获得AlCl3固体，由于该盐是强酸弱碱盐，容易发生水解反应，水解产生Al(OH)3和 HCl，HCl易挥发，所以为防止盐水解，导致物质变质，应该在HCl气氛中加热蒸发结晶可到AlCl3，操作方法为将溶液加热浓缩，然后冷却浓溶液，过滤即可得到固体氯化铝；

(6)若在NaAlO2溶液中滴加盐酸，就会得到AlCl3和NaCl的混合溶液，蒸发结晶不能得到纯净的氯化铝固体，得到的是含有杂质NaCl的AlCl3，所以不赞同李同学的观点。

【点睛】

本题考查物质的分离提纯的实验设计，注意把握物质的分离、提纯的基本操作方法，要结合Al(OH)3的两性分析判断，注意把握物质的性质，根据性质设计实验方案。

3．某无色稀溶液X中，可能含有下表所列离子中的某几种。

现取该溶液适量，向其中加入某试剂Y，产生沉淀的物质的量(n)与加入试剂体积(V)的关系如图所示。

(1)若Y是盐酸，则oa段转化为沉淀的离子(指来源于X溶液的，下同)是

________________________，ab段发生反应的离子是________，bc段发生反应的离子方程式为___________________________________。

(2)若Y是NaOH溶液，则X中一定含有的阳离子是____________________， ab段反应的离子方程式为

_______________________________________________________________________。

【答案】SiO32-、AlO2- CO32- Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O Al3＋、Mg2＋、NH4+ NH4+＋OH－=NH3·H2O

【解析】

【分析】

溶液无色说明溶液中不含Fe3＋离子；

（1）若Y是盐酸，oa段产生的沉淀可能为Al(OH)3或H2SiO3；ab段的特点为消耗盐酸，但沉淀量不变，确定含CO32－；

（2）若Y为NaOH，根据沉淀量的变化确定一定含有Al3+、Mg2+、NH4+。

【详解】

溶液无色说明溶液中不含Fe3＋离子；

（1）若Y是盐酸，oa段产生的沉淀可能为Al(OH)3或H2SiO3；ab段的特点为消耗盐酸，但沉淀量不变，确定含CO32－；bc段沉淀部分溶液，确定为Al(OH)3和H2SiO3，所以oa段转化为沉淀的离子是AlO2-、SiO32-；ab段发生反应的离子是CO32－＋2H＋=H2O＋CO2↑，发生反应的离子是CO32-；bc段发生反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O；

（2）若Y为NaOH，根据沉淀量的变化确定一定含有Al3+、Mg2+、NH4+，结合图像bc段发生反应:Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O；oa段发生反应：Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓、Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓；ab段发生反应NH4++OH-=NH3·H2O。

【点睛】

本题主要是考查离子推断、离子方程式的书写。明确常见离子的性质、依据图像分析反应的原理是答题的关键，题目难度较大。关于图像的答题需要注意以下几点：①看面：弄清纵、横坐标的含义。②看线：弄清线的变化趋势，每条线都代表着一定的化学反应过程。

③看点：弄清曲线上拐点的含义，如与坐标轴的交点、曲线的交点、折点、最高点与最低点等。曲线的拐点代表着一个反应过程的结束和开始。

4．实验室有NaHSO4、Ba(OH)2、NH3·H2O、NaHCO3、KAl(SO4)2五种无色溶液，现欲通过它们之间的相互反应的现象对其进行鉴别。部分物质间的反应现象如表。

A B C D E

A↓

B↑↓

C↑↑↓↓

D↓↑↓↓

E↓↓↓

表中“↑”表示生成气体物质，“↓”表示生成沉淀。根据以上信息，回答以下问题。

(1)B，E的化学式分别为________、________。

(2)写出A的电离方程式：_____________。

(3)向含有0.1mol溶质的D溶液中滴加E溶液，所生成沉淀的物质的量之和最多为

________mol。

【答案】NaHSO4 Ba(OH)2 NH3·H2O?NH4+＋OH－ 0.25

【解析】

【分析】

NaHSO4、Ba(OH)2、NH3·H2O、NaHCO3、KAl(SO4)2五种无色溶液中，相互反应能同时生成沉淀和气体的只有NaHCO3与KAl(SO4)2的反应，只生成气体的反应只有NaHCO3和NaHSO4反应，故B为NaHSO4，C为NaHCO3，D为KAl(SO4)2，与NaHSO4、NaHCO3、KAl(SO4)2都能生成沉淀的物质为Ba(OH)2，故E为Ba(OH)2，A为NH3·H2O，据此分析解答。

【详解】

(1)根据上述分析可知，B为NaHSO4，E为Ba(OH)2，故答案为：NaHSO4；Ba(OH)2；

(2)A为NH 3·H2O，是弱电解质，电离生成NH4+和OH-，电离方程式NH3·H2O NH4++OH-，故答案为：NH 3·H2O NH4++OH-；

(3)向含有0.1mol溶质的D溶液中滴加E溶液，Al3+刚好完全沉淀时反应的离子反应方程式为2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓，此时沉淀Al(OH)3和BaSO4的物质的量之和为0.25mol，SO42-刚好完全沉淀时反应的离子反应方程式为Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-

===AlO2-+2BaSO4↓+2H2O，此时沉淀BaSO4的物质的量为0.2mol，则生成沉淀的物质的量n：0.2mol≤n≤0.25mol，所所以生成的沉淀的物质的量之和最多为0.25mol，故答案为：0.25。

5．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(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 + 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 =3Fe2+。

【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。

6．短周期主族元素A、B、C、D、E、G的原子序数依次增大，在元素周期表中A的原子半径最小（稀有气体元素除外），B与C相邻且C的最外层电子数是次外层的3倍，C、D的最外层电子数之和与G的最外层电子数相等，E是地壳中含量最多的金属元素。回答下列问题：

（1）C在元素周期表中的位置是__________；由C和D组成既含离子键又含共价键的化合

物的电子式__________。

（2）分别由C 、D 、E 、G 元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序为__________（用相应的离子符号表示）。

（3）写出实验室中制备G 元素的单质的离子方程式______________________________ （4）E 单质能写D 的最高价氧化物的水化物浓溶液反应放出氢气，反应的离子方程式是：__________由上述六种元素中的三种组成的某种盐，是漂白液的主要成分，将该盐溶液滴入硫酸酸化的KI 淀粉溶液中，溶液变为蓝色，则反应的化学方程式为

________________________________________.

【答案】第二周期第ⅥA 族 2Na :O :O :Na -

++??????g g g g g g g g 23Cl O Na Al --++>>> 2222MnO 4H 2Cl Mn Cl 2H O +-+?+++↑+ 2222Al 2OH 2H O=2AlO 3H --+++↑ ClO -+2I -+2H +=Cl -+I 2+2H 2O

【解析】

【分析】

短周期主族元素A 、B 、C 、D 、E 、G 原子序数依次增大，A 是元素周期表中原子半径最小的元素，则A 为H 元素；C 的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，故C 为O 元素；B 与C 相邻，且B 的原子序数较小，故B 为N 元素；E 是地壳中含量最多的金属元素，则E 为Al ；C(氧)、D 的最外层电子数之和与G 的最外层电子数相等，则D 原子最外层电子数为1、G 原子最外层电子数为7，结合原子序数可知D 为Na 、G 为Cl 。

【详解】

(1)C 为氧元素，在元素周期表中的位置是二周期第VIA 族；C 和D 组成既含离子键又含共价键的化合物为Na 2O 2，电子式为；

(2)C 、D 、E 、G 分别为O 、Na 、Al 、Cl ，电子层数越多离子半径越大，电子层数相同核电荷数越小半径越大，则简单离子由大到小的顺序为23Cl O Na Al --++>>>；

(3)实验室利用二氧化锰和浓盐酸共热制备氯气，离子方程式为：

2222MnO 4H 2Cl Mn Cl 2H O +-+?+++↑+ ；

(4)Al 单质可以和NaOH 溶液反应生成氢气和偏铝酸钠，离子方程式为

2222Al 2OH 2H O=2AlO 3H --+++↑；漂白液的主要成分为NaClO ，具有强氧化性，根

据现象可知将碘离子氧化成碘单质，根据电子守恒和元素守恒可知方程式为ClO -+2I -+2H +=Cl -+I 2+2H 2O 。

7．含有A +、B 3+、C 3+ 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B 3+转入白色沉淀：

请通过分析回答（用化学符号填写）：

（1）A +是__，B 3+是__，C 3+是__；

（2）X 是__，Y 是__，Z 是__；

（3）写出下列离子方程式：

①生成Y 沉淀：__；②B 3+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 + Al 3+ Fe 3+ AgCl Fe （OH ）3 Al （OH ）3 Fe 3++3OH ﹣═Fe（OH ）3↓ Al 3++3NH 3?H 2O═Al（OH ）3↓+3NH 4+ 2Al+Fe 2O 3

2Fe+Al 2O 3

【解析】

【分析】

含有A +、B 3+、C 3+ 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B 3+转入白色沉淀，则B 3+、C 3+ 离子分别为：Al 3+、Fe 3+，据此回答；

【详解】

(1)由上述分析可知A +、B 3+、C 3+ 三种金属阳离子分别为：Ag +、Al 3+、Fe 3+， 答案为：Ag +；Al 3+；Fe 3+；

(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：Fe 3++3OH ﹣═Fe(OH)3↓；

故答案为：Fe 3++3OH ﹣═Fe(OH)3↓；

②Al 3+与过量氨水反应生成氢氧化铝沉淀和铵根离子，离子方程式为：

Al 3++3NH 3?H 2O ═Al(OH)3↓+3NH 4+；

故答案为：Al 3++3NH 3?H 2O ═Al(OH)3↓+3NH 4+；

(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，放出大量的热，反应方程式为：2Al+Fe 2O 3===高温2 Fe+Al 2O 3；

故答案为：2Al+Fe 2O 3===高温2 Fe+Al 2O 3。

8．“生活无处不化学”，请你回答下列问题。

（1）厨房中的调味品有：①盐(主要成分氯化钠)、②碱面(主要成分碳酸钠)、③白醋(主要成分乙酸)。将上述物质分别溶于水，其水溶液具有碱性的是______(填序号，下同)，主要成分中属于盐类的是________，相互间能发生反应的是______。

（2）生活中遇到下列问题，不涉及到化学变化的是________。

①用四氯化碳可擦去圆珠笔油②自来水厂用液氯消毒③可用食醋洗掉水垢

（3）当前，环境治理已成为重要的民生工程。

①我国城市发布的“空气质量日报”中，下列物质不列入首要污染物的是_____（填字母代号）。

A．二氧化硫 B．二氧化碳 C．二氧化氮 D．可吸入颗粒物

②煤炭直接燃烧会引起多种环境问题。燃煤产生的SO2是导致______（填名称）污染现象形成的原因；处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S，发生反应的化学方程式为_____________________。

（4）向浑浊的水中加入明矾KAl(SO4)2?12H2O后，水可得到净化。写出明矾在水中的电离方程式___，往明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液直至Al3+恰好沉淀完全，发生反应的离子方程式为_______。

【答案】②①②②③① B 酸雨 2CO+SO2催化剂

2CO2+S

KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-或者KAl(SO4)2·12H2O=K++Al3++2SO42- +12H2O 2Al3++3Ba2++6OH-

+3SO42-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓

【解析】

【分析】

(1)水溶液具有碱性的物质是碱或水解显碱性的盐；金属阳离子和酸根银离子过程的化合物为盐；碳酸钠和乙酸反应生成醋酸钠、二氧化碳和水；

(2)有新物质生成的变化为化学变化；

(3)①空气质量日报”涉及的污染物有二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、可吸入颗粒物等；

②燃煤产生的SO2增加了硫酸性酸雨的形成；一氧化碳与二氧化硫在催化剂条件下反应生成单质硫和二氧化碳；

(4)明矾在水溶液中电离生成Al3+和SO42-，假设KAl(SO4)2为2mol，当Al3+恰好全部沉淀时，需要3molBa(OH)2，根据各离子的物质的量判断反应的程度，以此书写离子方程式。

【详解】

(1)厨房中的调味品，①盐(主要成分氯化钠)，②碱面(主要成分碳酸钠)、③白醋(主要成分乙酸)，将上述物质分别溶于水，其水溶液具有碱性的是②碱面(主要成分碳酸钠)，碳酸根离子水解溶液显碱性，主要成分中属于盐类的是①盐(主要成分氯化钠)，②碱面(主要成分碳酸钠)，相互反应的物质是碳酸钠和乙酸反应生成醋酸钠、二氧化碳和水，

故答案为：②；①②；②③；

(2)①用四氯化碳可擦去圆珠笔油，利用相似相溶原理，无新物质生成，属于物理变化，故选；

②自来水厂用液氯消毒，利用氯气与水反应生成具有强氧化性次氯酸，有新物质生成，是化学变化，故不选；

③可用食醋洗掉水垢，醋酸与碳酸钙，氢氧化镁反应生成可溶性醋酸盐，有新物质生成，是化学变化，故不选；

故选：①；

(3)①空气质量日报”涉及的污染物有二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、可吸入颗粒物等，二氧化碳为空气组成成分，不属于污染物，

故选：B；

②燃煤产生的SO2增加了硫酸性酸雨的形成；一氧化碳与二氧化硫在催化剂条件下反应生

成单质硫和二氧化碳，方程式：2CO+SO2催化剂

2CO2+S；

故答案为：酸雨；2CO+SO2催化剂

2CO2+S；

(4)明矾在水溶液中电离生成Al3+和SO42-，电离方程式为KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-，假设KAl(SO4)2为2mol，溶液中含有2molAl3+，4molSO42-，当Al3+恰好全部沉淀时，需要

3molBa(OH)2，即加入3molBa2+，6molOH-，反应的离子方程式为2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=3BaSO4↓+2Al(OH)3↓，

故答案为：KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-；2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=3BaSO4↓+2Al(OH)3↓。

9．工业上制备铝一般是从铝土矿（主要成分是Al2O3，含有Fe2O3杂质）中得到纯净的

Al2O3，然后电解Al2O3得到铝。下图是从铝土矿中提纯Al2O3的简单示意图。其中涉及到的一个反应:2NaAlO2+CO2+3H2O=Na2CO3+2Al(OH)3↓。

(1)图示中实验操作(1)是________；加入的试剂②是__________（填化学式）

(2)试写出B溶液中的溶质的化学式：_____________

(3)写出化学方程式：

①铝土矿→A：_________________________________________________。

②E→F：_______________________________________________________。

【答案】过滤 Ca(OH)2或 Ba(OH)2 NaAlO2 Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O

2Al(OH)3△Al2O3+3H2O

【解析】

【分析】

溶液B中通入CO2产生沉淀，说明B溶液为NaAlO2溶液，则是向铝土矿中加入的试剂①是NaOH溶液，操作（1）过滤，沉淀C为Fe2O3，则溶液D为Na2CO3，反应②为：

Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH，故沉淀H为CaCO3，沉淀E为Al(OH)3，F为Al2O3，反应④是电解氧化铝得到Al与氧气，据此分析。

【详解】

（1）将沉淀从溶液中分离出来的操作是过滤；根据反应2NaAlO2＋CO2＋3H2O＝Na2CO3＋2Al(OH)3↓可知，D中含有碳酸钠，E是氢氧化铝，则F是氧化铝，电解氧化铝即得到金属

铝。碳酸钠要生成氢氧化钠和沉淀，需要进入的试剂是氢氧化钙，即②中加入的试剂是Ca(OH)2 或 Ba(OH)2；

（2）由上述分析可知，B 为NaAlO 2；

（3）①铝土矿→A 是氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，反应的化学方程式为：Al 2O 3+2NaOH=2NaAlO 2+H 2O ；

②E→F 是氢氧化铝受热分解生成氧化铝和水，反应的化学方程式为：2Al(OH)3 △ Al 2O 3+3H 2O 。

10．马日夫盐[Mn(H 2PO 4)2·

H 2O]主要用作磷化剂。以软锰矿(主要成分为MnO 2及少量的FeO 、Al 2O 3和SiO 2)为原料制备马日夫盐的主要工艺流程如图：

(1)按照无机物命名规律，马日夫盐[Mn(H 2PO 4)2·2H 2O]的化学名称为______。在反应中，Mn 2+若再失去一个电子比Fe 2+再失去一个电子难，从原子结构解释其原因_______。

(2)“浸锰”过程中主要反应的离子方程式为_______。滤渣X 主要成分为_________。检验“沉锰”已完成的实验操作及现象是_________。步骤五产生马日夫盐晶体的化学方程式为_________。

(3)Fe 3+的萃取率与溶液的pH 和接触时间之间的关系如图，据此分析，萃取的最佳条件为__________。

(4)马日夫盐作防锈磷化剂的原因是利用其较强的酸性以及在防锈处理过程中生成了具有保护作用的FeHPO 4，马日夫盐显酸性的主要原因是__________(用相关化学用语回答)。

【答案】二水合磷酸二氢锰 Mn 2+外围电子为3d 5的半充满稳定状态，而Fe 2+外围电子为3d 6 ，可失去一个电子变为3d 5的半充满稳定状态 2FeO+MnO 2+8H +=2Fe 3++Mn 2++4H 2O 、SO 2+MnO 2=2-

4SO +Mn 2+ Al(OH)3 在上层清液中继续滴加Na 2CO 3溶液，若无沉淀生成则说

明沉锰已经完成 MnCO 3+2H 3PO 4+H 2O=Mn(H 2PO 4)2·2H 2O+CO 2↑ pH=1.7下萃取60 min -

+2-

244H PO H +HPO ?

【解析】

【分析】

软锰矿(主要成分为MnO 2，还含有少量的FeO 、Al 2O 3和SiO 2)用稀硫酸浸取，MnO 2、FeO 、Al 2O 3被溶解，同时MnO 2“氧化”Fe 2+，剩余的二氧化锰被通入的二氧化硫还原，反应为

2FeO+MnO2+8H+=2Fe3++Mn2++4H2O、SO2+MnO2= SO42-+Mn2+，SiO2不溶，过滤，滤渣为

SiO2，滤液含有：Mn2+、Fe3+、Al3+，加入有机萃取剂，除去Fe3+，调节水层的pH除去

Al3+，滤渣X为Al(OH)3，滤液主要含有硫酸锰，加入碳酸钠溶液沉锰，得到碳酸锰，碳酸锰与磷酸反应，净化得到Mn(H2PO4)2?2H2O，据此分析解答。

【详解】

(1)马日夫盐[Mn(H2PO4)2?2H2O的化学名称为二水合磷酸二氢锰；Mn2+外围电子为3d5的半充满稳定状态，而Fe2+外围电子为3d6，可失去一个电子变为3d5的半充满稳定状态，因此Mn2+若再失去一个电子比Fe2+再失去一个电子难，故答案为：二水合磷酸二氢锰；Mn2+外围电子为3d5的半充满稳定状态，而Fe2+外围电子为3d6，可失去一个电子变为3d5的半充满稳定状态；

(2)“浸锰”过程中，二氧化锰将亚铁离子氧化生成铁离子，多余的二氧化锰被二氧化硫还原为锰离子，反应的离子方程式为2FeO+MnO2+8H+=2Fe3++Mn2++4H2O、SO2+MnO2= SO42-

+Mn2+。滤渣X主要成分为Al(OH)3。“沉锰”过程中加入碳酸钠与硫酸锰反应生成碳酸锰沉淀，检验“沉锰”已完成的实验操作及现象是在上层清液中继续滴加Na2CO3溶液，若无沉淀生成则说明沉锰已经完成。步骤五产生马日夫盐晶体的化学反应方程式为

H2O+MnCO3+2H3PO4=Mn(H2PO4)2?2H2O+CO2↑，故答案为：

2FeO+MnO2+8H+=2Fe3++Mn2++4H2O、SO2+MnO2= SO42-+Mn2+；Al(OH)3；在上层清液中继续滴加Na2CO3溶液，若无沉淀生成则说明沉锰已经完成；

MnCO3+2H3PO4+H2O=Mn(H2PO4)2·2H2O+CO2↑；

(3)由Fe3+的萃取率与溶液的pH和接触时间之间的关系图，可知萃取的最佳条件为pH=1.7下萃取60min，萃取率最大，故答案为：pH=1.7下萃取60min；

(4)马日夫盐水解显酸性主要是磷酸二氢根离子能够电离，电离方程式为H2PO4-?H++HPO42-，故答案为：H2PO4-?H++HPO42-。