3．鋁是用途廣泛的金屬材料，目前工業(yè)上主要用鋁土礦（主要成分含氧化鋁、氧化鐵）來(lái)制取鋁，其常見(jiàn)的過(guò)程如圖：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）沉淀B的化學(xué)式為Fe2O3，溶液C中陰離子主要是AlO2-和OH-．
（2）操作Ⅰ是過(guò)濾 （填操作名稱(chēng)）．
（3）寫(xiě)出①過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式Al2O3+2OH-═2AlO-2+H2O．
（4）Al（OH）3沉淀必須進(jìn)行洗滌才能通過(guò)操作Ⅳ獲得純凈Al2O3，操作Ⅳ是灼燒 （填操作名稱(chēng)），簡(jiǎn)述洗滌沉淀的操作方法：在過(guò)濾器中加入水至淹沒(méi)沉淀，等水自然流盡后重復(fù)操作2-3次．
（5）生產(chǎn)過(guò)程中，除水、CaO和CO2可以循環(huán)使用外，還可循環(huán)使用的物質(zhì)有NaOH（填化學(xué)式）．

分析 鋁土礦（主要成分含氧化鋁、氧化鐵）加入氫氧化鈉，氧化鐵不和堿反應(yīng)，氧化鋁可與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水；過(guò)濾后得到的沉淀B為氧化鐵，濾液中含氫氧化鈉和偏鋁酸鈉；通入二氧化碳，二氧化碳和偏鋁酸鈉反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和碳酸鈉，二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉，過(guò)濾得到氫氧化鋁沉淀和碳酸鈉溶液；灼燒氫氧化鋁得到氧化鋁和水，電解氧化鋁得到鋁和氧氣；碳酸鈉溶液和氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和氫氧化鈉，氫氧化鈉用來(lái)堿浸；灼燒碳酸鈣得到氧化鈣和二氧化碳，二氧化碳和氧化鈣循環(huán)使用．
（1）鋁土礦中含氧化鐵，氧化鐵不和堿反應(yīng)；氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀（E）和氫氧化鈉；
（2）不溶物和溶液分開(kāi)采取過(guò)濾的方法；
（3）鋁土礦中含有氧化鋁，可與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水；
（4）氫氧化鋁受熱分解得到氧化鋁；洗滌沉淀，可在過(guò)濾器中加入水至淹沒(méi)沉淀，等水過(guò)濾后，重復(fù)操作2-3次；
（5）對(duì)碳酸鈣高溫煅燒生成的氧化鈣可以再和碳酸鈉水溶液作用，生成的二氧化碳還可以用來(lái)處理溶液C，二者均可以循環(huán)使用，氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉用來(lái)堿浸．

解答 解：鋁土礦（主要成分含氧化鋁、氧化鐵）加入氫氧化鈉，氧化鐵不和堿反應(yīng)，氧化鋁可與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水；過(guò)濾后得到的沉淀B為氧化鐵，濾液中含氫氧化鈉和偏鋁酸鈉；通入二氧化碳，二氧化碳和偏鋁酸鈉反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和碳酸鈉，二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉，過(guò)濾得到氫氧化鋁沉淀和碳酸鈉溶液；灼燒氫氧化鋁得到氧化鋁和水，電解氧化鋁得到鋁和氧氣；碳酸鈉溶液和氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和氫氧化鈉，氫氧化鈉用來(lái)堿浸；灼燒碳酸鈣得到氧化鈣和二氧化碳，二氧化碳和氧化鈣循環(huán)使用．
（1）鋁土礦中含氧化鐵，氧化鐵不和堿反應(yīng)，氧化鋁可與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水；過(guò)濾后得到的沉淀B為氧化鐵，濾液中含氫氧化鈉和偏鋁酸鈉，
故答案為：Fe2O3；AlO2-和OH-；
 （2）不溶物和溶液分開(kāi)采取過(guò)濾的方法，氧化鐵不和堿反應(yīng)，為不溶物，氧化鋁可與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水，故用過(guò)濾方法把沉淀和溶液分開(kāi)，
故答案為：過(guò)濾；
（3）鋁土礦中含有氧化鋁，可與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水，反應(yīng)的離子方程式為Al2O3+2OH-═2AlO-2+H2O，
故答案為：Al2O3+2OH-═2AlO-2+H2O；
（4）氫氧化鋁受熱分解得到氧化鋁，故操作Ⅳ是灼燒；洗滌沉淀，可在過(guò)濾器中加入水至淹沒(méi)沉淀，等水自然流盡后重復(fù)操作2-3次，
故答案為：灼燒；在過(guò)濾器中加入水至淹沒(méi)沉淀，等水自然流盡后重復(fù)操作2-3次；
（5）對(duì)碳酸鈣高溫煅燒生成的氧化鈣可以再和碳酸鈉水溶液作用，生成的二氧化碳還可以用來(lái)處理溶液C，二者均可以循環(huán)使用，氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉溶液即D溶液，反應(yīng)的總方程式為Na2CO3+CaO+H2O═2NaOH+CaCO3↓，氫氧化鈉用來(lái)堿浸，
故答案為：NaOH．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查物質(zhì)的分離，為高考常見(jiàn)題型，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，主要把握物質(zhì)的性質(zhì)以及實(shí)驗(yàn)的原理，易錯(cuò)點(diǎn)為（5），注意把握相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)以及化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)，學(xué)習(xí)中注意相關(guān)知識(shí)的積累．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

9．下列反應(yīng)中生成物總能量高于反應(yīng)物總能量的是（　�。�
A．形成化學(xué)鍵B．氫氣燃燒C．鋁熱反應(yīng)D．電解熔融氯化鈉

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

10．化學(xué)與生活緊密聯(lián)系，下列說(shuō)法不正確的是（　�。�
A．Na2SiO3水溶液俗稱(chēng)水玻璃，可用作木材防火劑
B．Fe3O4俗稱(chēng)鐵紅，可用作紅色涂料
C．Na2CO3俗稱(chēng)純堿，可作為制造玻璃的原料
D．KAl（SO4）2•12H2O俗稱(chēng)明礬，可作為凈水劑

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

7．電解KCL和NaNO3溶液可以得到KNO3溶液，電解裝置如圖所示，以下說(shuō)法正確的是（　�。�
A．X為負(fù)極，F(xiàn)溶液NaNO3溶液
B．電解一段時(shí)間，往Pt片（I）附近滴入酚酞，溶液變紅
C．電解總反應(yīng)方程式為：2H2O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2H2↑+O2↑
D．理論上，當(dāng)?shù)玫?.1molKNO3時(shí)，Pt片（Ⅱ）上生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下為1.12L的氣體

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

14．向2.9g某飽和一元醛中加人足量銀氨溶液，在一定條件下充分反應(yīng)后析出10.8g銀，該醛是（　　）
A．HCHOB．CH3CHOC．CH3CH2CHOD．CH3CH（CH3）CHO

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

8．圖是一種天然藥物橋環(huán)分子合成的部分路線圖（反應(yīng)條件已經(jīng)略去）：

已知：
①LiBH4可將醛、酮、酯類(lèi)還原成醇，但不能還原羧酸、羧酸鹽、碳碳雙鍵；LiBH4遇酸易分解．
②RCH2COOR′$→_{催化劑}^{CH_{3}I}$RCH（CH3）COOR′
RCOR′$→_{THF}^{LiBH_{4}}$RCH（OH）R′R-COOR$→_{THF}^{LiBH_{4}}$RCH2OH+R′OH
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）有機(jī)物B中含氧官能團(tuán)的名稱(chēng)酯基、羰基．
（2）反應(yīng)A→B中需要加入試劑X，其分子式為C4H8O2，X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3COOC2H5．
（3）C用LiBH4還原得到D．C→D不直接用H2（鎳作催化劑）還原的原因是碳碳雙鍵也能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，酯很難和H2發(fā)生還原反應(yīng)．
（4）寫(xiě)出一種滿(mǎn)足下列條件的A的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為．
①屬于芳香族化合物；②能使FeCl3溶液顯色；③分子中有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫．
（5）寫(xiě)出E和銀氨溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式．
（6）根據(jù)已有知識(shí)并結(jié)合相關(guān)信息，設(shè)計(jì)B→C的合成路線圖（CH3I和無(wú)機(jī)試劑任選）．
合成路線流程圖例如下：H2C=CH2$\stackrel{HBr}{→}$CH3CH2Br$→_{△}^{NaOH溶液}$CH3CH2OH．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

15．利用天然氣可制得以H2、CO等為主要組成的工業(yè)原料合成氣，反應(yīng)為：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）．
（1）甲烷與水蒸氣反應(yīng)，被氧化的元素是C（碳），當(dāng)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下35.84L合成氣時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是2.4mol．
（2）將2mol CH4和5mol H2O（g）通入容積為100L的反應(yīng)室，CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖．
①達(dá)到A點(diǎn)所需的時(shí)間為5min，則v（H2）=0.006mol•L-1•min-1，100℃時(shí)平衡常數(shù)K=6.75×10-4mol2•L-2．
②圖中的P1＜P2（填“＜”、“＞”或“=”），A、B、C三點(diǎn)的平衡常數(shù)KA、KB、KC的大小關(guān)系是KC＞KB＞KA．
（3）合成氣用于合成氨氣時(shí)需除去CO，發(fā)生反應(yīng)CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H＜0，下列措施中能使$\frac{n（C{O}_{2}）}{n（{H}_{2}O）}$增大的AC（選填編號(hào)）．
A．降低溫度               B．恒溫恒容下充入He（g）
C．將H2從體系中分離      D．再通入一定量的水蒸氣
可用碳酸鉀溶液吸收生成的CO2，常溫下pH=10的碳酸鉀溶液中水電離的OH-的物質(zhì)的量濃度為1×10-4mol•L-1，常溫下，0.1mol•L-1KHCO3溶液pH＞8，則溶液中c（H2CO3）＞c（CO32-）（填“＞”、“=”或“＜”）．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

12．工業(yè)生產(chǎn)硝酸的尾氣中含有氮氧化物NOx（NO和NO2的混合物，假設(shè)不含N2O4），對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類(lèi)健康帶來(lái)較大的威脅．
（1）工業(yè)上可用氨催化吸收法處理NOx，反應(yīng)原理如下：4xNH3+6NOx$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$（2x+3）N2+6xH2O，某化學(xué)興趣小組模擬該處理過(guò)程的實(shí)驗(yàn)裝置如下：

①裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4Cl+Ca（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O．
②裝置D中堿石灰的作用是除去氣體中含有的水蒸氣．
（2）工業(yè)上也常用Na2CO3溶液吸收法處理NOx．
已知：NO不能與Na2CO3溶液反應(yīng)．
NO+NO2+Na2CO3═2NaNO2+CO2（Ⅰ）
2NO2+Na2CO3═NaNO2+NaNO3+CO2（Ⅱ）
①當(dāng)NOx被Na2CO3溶液完全吸收時(shí)，x的值不可能是C（填字母）．
A．1.9      B．1.7      C． 1.2
②將1mol NOx通入Na2CO3溶液中，被完全吸收時(shí)，溶液中生成的NO3-、NO2-兩種離子的物質(zhì)的量隨x變化關(guān)系如圖2所示：
圖中線段a表示NO2-的物質(zhì)的量隨x值變化的關(guān)系；若用溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為42.4%的 Na2CO3溶液吸收，則需要Na2CO3溶液至少125g．
③用足量的Na2CO3溶液完全吸收NOx，每產(chǎn)生22.4L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）CO2（全部逸出）時(shí)，吸收液質(zhì)量就增加44g，則NOx中的x值為1.875．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

13．X、Y、Z、M、R、W均為周期表中前四周期的元素．X的基態(tài)原子外圍電子排布式為3s2；Y原子的L電子層的P能級(jí)上有一個(gè)空軌道；Z元素的基態(tài)原子最外層有3個(gè)未成對(duì)電子，次外層有2個(gè)電子； M 的原子的2p軌道上有1個(gè)電子的自旋方向與其它電子的自旋方向相反；R是海水中除氫、氧元素外含量最多的元素；W為過(guò)渡元素，它的基態(tài)原子外圍電子排布成對(duì)電子數(shù)和未成對(duì)電子數(shù)相同且為最外層電子數(shù)的兩倍．回答下列問(wèn)題（相關(guān)回答均用元素符號(hào)表示）：
（1）W的基態(tài)原子的外圍電子排布圖為．其基態(tài)原子有7種能量不同的電子；
（2）R的氫化物的沸點(diǎn)比其上一周期同族元素氫化物的沸點(diǎn)低的原因是HF分子中存在氫鍵．
（3）ZM3-空間構(gòu)型為平面三角形，其中Z的雜化方式為sp2．
（4）W與YM易形成配合物W（YM）5，在W（YM）5中W的化合價(jià)為0；與YM分子互為等電子體的離子的化學(xué)式為CN-．
（5）W單質(zhì)的晶體在不同溫度下有兩種原子堆積方式，晶胞分別如下圖A、B所示：
圖B中原子堆積方式為面心立方密堆積，A、B中W原子的配位數(shù)之比為1：2．A、B晶胞的棱長(zhǎng)分別為a cm和b cm，則A、B兩種晶體的密度之比為b3：2a3．
（6）X和W組成的合金是目前已發(fā)現(xiàn)的儲(chǔ)氫密度最高的儲(chǔ)氫材料之一，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲（黑球代表W，白球代表X）．則該合金的化學(xué)式為FeMg2或Mg2Fe．

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