2022届高三化学一轮复习工艺流程题专题周练28含铝物质制备流程题含解析

一、单选题（本大题共13小题，共39分）

1. 由铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2、Fe2O3等杂质)炼制铝的工艺流程示意图如下：

下列有关说法正确的是( )

A. 滤渣1的主要成分是SiO2，因其不溶于任何酸

B. 除杂时先析出白色沉淀，然后迅速变成灰绿色，最终变为红褐色

−

C. 用过量CO2酸化时的离子方程式为：AlO−2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3

D. 熔融的AlCl3经电解后得到金属铝

2. 用矿粉(主要原料为Al2O3、BeO、SiO2以及少量FeO、Fe3O4)制备碱式硫酸铝_[Al2(SO4)3·

Al(OH)3]的工艺流程如图所示：

下列说法错误的是( )

A. “酸浸”和“酸溶”加入的酸均可能为稀H2SO4 B. “还原”时，铁粉可以用过氧化氢溶液替代

C. “调pH”时，pH的大小可根据Al(OH)3、Be(OH)2和Fe(OH)2的Ksp计算出 D. 该工艺流程除生成碱式硫酸铝外，副产品可能为生石膏(CaSO4·2H2O)

3. 由制铝工业废渣(主要含Fe、Ca、Si、Al等的氧化物)制取聚合硫酸铁铝净水剂的流程如

下。

- 1 -

下列有关说法不正确的是( ) ．．．

A. 粉碎废渣并不断搅拌，有利于提高铁、铝浸取率

B. Al2O3与稀硫酸反应的化学方程式：Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O C. 滤液中主要存在的阳离子有：H+、Fe3+、Ca2+、Al3+ D. 聚合硫酸铁铝水解形成的胶体具有消毒杀菌作用

4. 用铝灰[冶铝废弃物，主要成分是Al2O3(含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3)]作原料可制取硫酸

铝铵晶体，其制备流程如图。下列说法错误的是

A. 为提高铝灰的浸取率可以加入热的稀硫酸 B. 滤渣a的成分为SiO2

C. 氧化过程中发生反应的离子方程式为2Fe2++H2O2=2Fe3++2OH− D. 操作X包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥等操作

5. 已知Zn及其化合物的性质与铝及其化合物的性质相似。利用废白铁皮(主要成分为Fe和

Zn)可制备磁性Fe3O4胶体粒子和锌白(ZnO)，其流程如下图所示：

下列叙述不正确的是

- 2 -

A. 步骤Ⅰ使用的试剂可能是NaOH溶液

B. 步骤Ⅲ中要控制H2O2的用量，防止Fe2+完全被氧化 C. 利用过滤可实现Fe3O4胶体粒子与H2O的分离 D. 步骤Ⅵ所进行的操作中包括灼烧

6. 下列是部分矿物资源铝土矿(主要含有氧化铝、氧化铁)和黄铜矿(主要成分CuFeS2)的利用

及产品生产流程，有关说法不正确的是( )

Al2O3→[Al(OH)4]−→Al(OH)3→Al2O3 A. 除杂过程中铝元素的存在形式的变化可以如下：B. Al和Cu(精)均在电解槽的阴极获得

C. 若电解法分别制铝和铜的过程中转移电子数相等，理论上获得的铝和铜的物质的量之比为3∶2

D. 粗铜炼制过程中反应2CuFeS+O高温，每转移1.2 mol电子，则有

22=Cu2S+2FeS+SO20.2 mol硫被氧化

7. 水泥的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝等金属的氧化物。实验室测定水泥

样品中钙含量的过程如下图所示：

以下判断不正确的是( ) A. 沉淀A的主要成分是SiO2

B. 沉淀B的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3

+2C. KMnO4法测定的离子方程式为2MnO−+10CO2↑+8H2O 4+6H+5H2C2O4=2Mn

+

- 3 -

D. 草酸钙沉淀生成后必须过滤、洗涤，因为附在沉淀上的草酸铵溶液会导致测定结果偏低

8. 利用铝灰(主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等)制备铝鞣剂[主要成分为Al(OH)2Cl]的一种

工艺如下：

下列说法错误的是( )

A. 气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝

B. “水解”采用90℃而不在室温下进行的原因是加快AlN的水解和使氨气溢出 C. “废渣”成分为Al(OH)3和Fe(OH)3

D. 采用喷雾干燥而不用蒸发的原因是防止Al(OH)2Cl水解 9. 铝土矿的主要成分是

，还有部分

、

，以及少量不溶于酸碱溶液的其它

杂质，工业上从铝土矿中提取铝可采取如图工艺流程：下列说法中描述正确的是( )

A. 沉淀Ⅰ只有

B. 溶液Ⅱ中含有的阴离子只有

C. ①−⑤中，只发生氧化还原反应的是⑤ D. ③的离子方程式只有：

10. 处理锂离子二次电池正极废料铝钴膜(含有LiCoO2、Al等)的一种方式如下：

- 4 -

下列有关说法不正确的是( ) A. 碱浸的目的是溶解铝 C. H2SO4/H2O2可改用浓盐酸

B. 酸溶时H2O2被还原 D. 铝、钴产物可再利用

11. 铝是应用广泛的金属，以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备氧

化铝的一种工艺流程如下。下列有关说法不正确的是( )

A. 滤渣中X为Fe2O3

B. “反应”步骤中加入NaHCO3溶液后，溶液的pH增大 C. 滤液中溶质的主要成分为Na2CO3

−

D. NaAlO2溶液呈碱性的原因：AlO−2+2H2O⇌Al(OH)3+OH

12. 铝是一种很重要的金属，可以发生一系列反应制备物质。下列说法错误的是( )

A. 反应①又称铝热反应，可用于野外焊接铁轨

B. 反应②③都有氢气生成，产生等量的氢气时转移的电子数相等 C. 工业上用反应⑦制备铝时，常加入冰晶石以降低氧化铝的熔融温度 D. 常用反应⑥制备Al(OH)3，方法是向Al2(SO4)3溶液中加足量的NaOH溶液

13. 铝氢化钠(NaAlH4)是有机合成的重要还原剂。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3

等杂质)为原料制备铝氢化钠的一种工艺流程如下：

- 5 -

注：SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。 下列说法错误的是( )

A. “过滤Ⅰ”的滤渣的主要成分为铝硅酸钠和氧化铁

−2−

B. “反应Ⅰ”中的离子反应方程式为AlO−2+HCO3+H2O= CO3+Al(OH)3↓

C. “电解Ⅱ”中阳极反应为2H2O−4e−= 4H++O2↑

D. NaH、NaAlH4均为“生氢剂”，等物质的量的两物质与水反应产生氢气的物质的量之比为1:4

二、流程题（本大题共8小题，共61分）

14. 硼酸铝(9Al2O3·2B2O3)晶须是塑料、陶瓷、水泥玻璃等的增强剂，其制备的工艺流程之一

如下：

已知：①过量的硼酸与碳酸钠在高温下反应会生成Na2B4O7； ②硫酸钾在煅烧时不参与反应，只作原料的助熔剂。

(1)球磨设备是一种回转式磁性球磨机，是磨碎或研磨的常用设备。在该工艺流程中使用球磨混合的目的是________。

(2)从硼酸铝的化学式知，原料中硫酸铝与硼酸最佳配料的物质的量之比为________，为避免煅烧后的混合物中产生较多杂质，加料时应注意________。

- 6 -

(3)操作X的名称是________，煅烧过程中主反应只生成了两种固体(9Al2O3·2B2O3和一种常见正盐)，则滤液a中溶质的化学式为________。

(4)溶解Ⅱ中硼酸铝________(填“能”或“不能”)溶于盐酸。 (5)设计实验证明水洗过程中硼酸铝晶须已洗涤干净：________。

(6)干燥后得到硼酸铝晶须的质量为930.6g(原料：硫酸铝3078g、硼酸248g、碳酸钠3000g、硫酸钾适量)，则产品的产率为________。

15. 明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在生产、生活中有广泛用途：饮用水的净化；造纸工业上作施胶剂；

食品工业的发酵剂等。利用炼铝厂的废料——铝灰(含Al、Al2O3及少量SiO2和FeO ·xFe2O3)可制备明矾。工艺流程如下：回答下列问题：

(1)明矾净水的原理是______________________________(用离子方程式表示)。 (2)操作Ⅰ是________，操作Ⅱ是蒸发浓缩、__________、过滤、__________、干燥。 (3)检验滤液A中是否存在Fe2+的试剂是________________(只用一种试剂)。

(4)将铝灰投入氢氧化钠溶液中生成气体的化学方程式是_______________________，在滤

2+液A中加入高锰酸钾发生反应的离子方程式为(该条件下MnO−4转化为Mn)：

_________________________________。

−

(5)已知：在pH=3、加热条件下，MnO4可与Mn2+反应生成MnO2。加入MnSO4发生反应的离子方程式为：____________________________________，滤渣2含有的物质是_______________。

- 7 -

16. 钴蓝{主要成分是偏铝酸钴【Co(AlO2)2】}是一种带绿光的蓝色颜料，耐热、耐光、耐酸、

耐碱，用于制玻璃和陶瓷等。从含铝、锂、钴的新型电子废料(铝以金属铝箔的形式存在；钴以Co2O3·CoO的形式存在，吸附在铝箔的单面或双面；锂混杂于其中)中生产钴蓝，其工艺流程如下：

请回答下列问题：

(1)NaOH的电子式为________，步骤①中的操作用到的玻璃仪器有________。 (2)滤液Ⅰ中铝的主要存在形式为________(填化学式)。

(3)加入浸出剂的顺序是先用稀硫酸酸化，再加入Na2S2O3溶液浸出钴，该反应的化学方程式为4Co2O3·CoO+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O，该反应中被氧化的元素是________(填元素名称)，氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。

(4)加20%的碳酸钠溶液的目的是除去少量的铝离子，写出该反应的离子方程式：________。 (5)煅烧CoO制备钴蓝时的Al2O3可以从滤液Ⅰ中获取，从滤液Ⅰ中获取Al2O3的具体操作是________。

17. 以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量FeS2和金属硫酸盐)为原料，生产氧

化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下所示：

(1)焙烧过程均会产生SO2，用NaOH溶液吸收过量SO2的离子方程式

- 8 -

为 。

(2)添加1% CaO和不添加CaO的矿粉分别进行焙烧，其硫去除率随温度的变化曲线如下图所示。

已知：多数金属硫酸盐的分解温度都高于600 ℃ 硫去除率=(1−

焙烧后矿粉中硫元素总质量焙烧前矿粉中硫元素总质量

)×100%

①不添加CaO的矿粉在低于500 ℃焙烧时，去除的硫元素主要来源于 _。

②焙烧时，添加1% CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低，其主要原因是 。 (3)向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2，铝元素存在的形式由 (填化学式)转化为 (填化学式)。

(4)“过滤”得到的滤渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，理论上完全反应消耗的n(FeS2)∶

n(Fe2O3)= 。

18. 铝土矿(主要成分为Al2O3，还含有SiO2、Fe2O3)是工业上制备金属铝的主要原料。工业上

提取铝的工艺流程如下：

- 9 -

(1)在操作Ⅰ之前先将铝土矿研磨成粉末，目的是：___________________； (2)沉淀A的化学式是__________；

(3)步骤③中通入过量CO2，产生沉淀C的离子方程式为_________________________； (4)工业上用电解熔融Al2O3的方法制备金属铝，其反应方程式为____________； (5)在生活中，常利用Al与Fe2O3间的铝热反应来进行焊接钢轨。除了Fe2O3，铝粉还可以与很多金属氧化物组成铝热剂，下列氧化物中不能与铝粉组成铝热剂的是___________； a. MgO b. V2O5 c. Fe3O4 d. MnO2

(6)我国首创以铝—空气—海水电池为能源的新型电池，用作海水标志灯已研制成功。该电池以取之不尽的海水为电解质溶液，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。负极材料是铝，正极材料可以用石墨。写出正极电极反应式___________。

19. 用含有Al2O3、SiO2和少量FeO⋅xFe2O3的铝灰制备Al2(SO4)3⋅18H2O.工艺流程如图：

2+(一定条件下，MnO−4可与Mn反应生成MnO2)

已知：生成氢氧化物沉淀的pH

- 10 -

Al(OH)3 Fe(OH)2 Fe(OH)3 6.3 9.7 2.7 3.2 开始沉淀时 3.4 完全沉淀时 5.2 (1)H2SO4溶解Al2O3的离子方程式是 ______ ；

(2)检验滤液中还存在Fe2+的方法是 ______ (注明试剂、现象)． (3)“除杂”环节有如下几个步骤：

(Ⅰ)向滤液中加入过量KMnO4溶液，调节溶液的pH为3.2； (Ⅱ)加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色； (Ⅲ)加入MnSO4至紫红色消失，过滤．

①步骤Ⅰ的目的 ______ ；调节溶液的pH为3.2的目的是 ______ ．

能说明沉淀中存在MnO2的现象是 ______ ，写出其反②向Ⅱ的沉淀中加入浓HCl并加热，应方程式 ______ ；

③Ⅲ中加入MnSO4的目的是 ______ ．

(4)从多次循环使用后母液中可回收的主要物质是 ______ (填化学式)．

20. 高铝铁矿石主要含有Fe2O3、Al2O3、SiO2等成分，若直接用于炼铁，不仅会造成原料浪费，

且炉渣中Al2O3含量高时，影响炉渣流动性和降低脱硫能力。某实验小组模仿工业生产中对矿石的预处理，设计了如下图所示的工艺流程：

请回答下列问题：

(1)工业上为了提高矿石酸浸的浸出速率，可采取的措施有_____(任写一条)，“酸浸”操作后的溶液 Ⅰ中阳离子除H+外，还有_______________。

- 11 -

(2)残渣主要成分的化学式为________，写出该物质的一种用途：__________。 (3)转化Ⅰ中加入NaOH溶液需过量的原因是___________________。

(4)转化Ⅱ操作通入了过量的气体X，X的化学式为________，发生化学反应的离子方程式为_______________________。

(5)电解氧化铝制备金属Al的阳极反应式为________________。

(6)若该高铝铁矿石中含Al2O3为35%，且在上述转化中损失率为15%，则处理1.00 t该矿石，在最后的电解反应中转移的电子为________ mol。

21. Al2O3颗粒增强铝基复合材料具有良好的综合性能和广阔的应用前景，东北大学团队采用

硫酸铝铵原位分解制得的Al2O3颗粒增强铝基复合材料具有增强体洁净、与基体相容性好、分解所得副产物SO3对熔体有精炼作用等优点。某研究小组利用废弃铜包铝线制备Al2O3颗粒增强铝基复合材料，具体流程如图1所示：

回答下列问题：

(1)“酸溶”时所加盐酸需过量的原因为

____________________________________________。 (2)“洗涤、烘干”过程中，证明沉淀已经洗净的操作和现象为__________________________。 (3)“电解”时加入NaCl、KCl的作用为

_____________________________________________。

- 12 -

(4)尾气的成分为________________________________(填化学式)；尾气经冷凝后所得气体可用NaOH溶液吸收，吸收时发生的所有反应的离子方程式为______________________________。

(5)“加Si熔融”需在氩气氛围中进行的原因为___________________________________。

(6)实验室制备NH4Al(SO4)2的操作：将NH4Cl和Al2(SO4)3·18H2O按一定比例溶于水，用稀硫酸调节溶液pH为1.5；再经过一系列操作获得NH4Al(SO4)2·12H2O，脱水后可制得NH4Al(SO4)2。相关物质的溶解度曲线如图2所示。制备NH4Al(SO4)2·12H2O时，“一系列操作”具体指________________________________________。

(7)NH4Al(SO4)2·12H2O加热分解的热重曲线如图3所示。500℃时，NH4Al(SO4)2·12H2O加热分解所得固体的化学式为_______________________。上述流程中，“合成”反应需控制温度为900℃的原因为_____________________________________________。

- 13 -

答案和解析

1.【答案】C

【解析】解：A.滤渣1的主要成分是SiO2，与HF反应，故A错误； B.除杂时加NaOH，与Fe3+反应生成红褐色沉淀，故B错误；

−

C.用过量CO2酸化时的离子方程式为AlO−2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3，可分离出氢氧化

铝，故C正确；

D.AlCl3为共价化合物，不导电，应电解熔融氧化铝冶炼Al，故D错误； 故选：C。

铝土矿的主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3等杂质，由提取冶炼铝的流程可知，加足量盐酸溶解发生Al2O3+6H+=2Al3++3H2O、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，过滤分离出残渣1为SiO2，滤液含Al3+、再加足量NaOH，过滤分离出滤渣2为Fe(OH)3，然后通入CO2发生AlO−Fe3+，2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO−过滤分离出沉淀Al(OH)3，加热生成氧化铝，电解熔融氧化铝生成Al，3，以此来解答．

本题考查混合物分离提纯，为高频考点，把握流程中发生的反应、混合物分离、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意元素化合物知识的应用，题目难度不大．

2.【答案】B 【解析】 【分析】

本题考查了化工生产流程，难度一般。掌握元素化合物相关化学性质，再结合流程解题是解题关键。 【解答】

A.为避免引入新杂质，加入的酸为H2SO4，故A正确；

B.“还原”时，加入铁粉的目的为将Fe3+还原为Fe2+，过氧化氢有氧化性，能将Fe2+氧化为Fe3+，故B错误；

- 14 -

C.根据Al(OH)3、Be(OH)2和Fe(OH)3的Ksp计算出pH的大小，故C正确；

D.由反应3Al2(SO)3+3CaO+9H2O=2[Al2(SO4)3·Al(OH)3]+3[CaSO4·2H2O]可知副产品为生石膏(CaSO4·2H2O)，故D正确。 3.【答案】D 【解析】 【分析】

本题是对工艺流程的相关知识的考查，为高频考点，侧重于学生的分析、理解能力的考查，题目涉及离子方程式的书写、流程分析、分离和除杂等，解题时根据原料的成分和所加试剂分析各步骤操作中涉及的反应。 【解答】

A.粉碎废渣，增大了固体与溶液的接触面积，并不断搅拌，可以加快反应速率，充分反应，有利于提高铁、铝浸取率，故A正确；

B.Al2O3与稀硫酸反应生成硫酸铝和水，化学方程式为Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O，故B正确；

C.铁、铝的氧化物与硫酸反应生成可溶性硫酸盐，同时双氧水会将亚铁离子氧化成Fe3+，钙的氧化物与硫酸反应生成微溶性硫酸钙，则溶液存在H+、Fe3+、Ca2+、Al3+，故C正确； D.聚合硫酸铁铝水解可以生成氢氧化铝和氢氧化铁胶体，胶体表面积较大，具有吸附作用，没有消毒杀菌作用，故D错误。 4.【答案】C 【解析】 【分析】

本题考查用铝灰作原料制取硫酸铝铵晶体的流程，难度中等，解题关键是分析流程各环节的产品、杂质、试剂及操作等。 【解答】

A.提高铝灰浸取率的方法有研磨铝灰、升高温度、充分搅拌等，A项正确； B.滤渣a的成分为SiO2，B项正确；

C.氧化过程中发生反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，C项错误；

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D.操作X是从混合液中得到硫酸铝铵晶体，包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥等操作，D项正确。 5.【答案】C 【解析】 【分析】

本题考查的是金属及其化合物的回收利用，需要根据每步的投料和发生的反应判断，难度一般。 【解答】

A.已知Zn及其化合物的性质与铝及其化合物的性质相似，所以锌会与氢氧化钠反应，步骤Ⅰ使用的试剂可能是NaOH溶液，铁不反应，从而分离锌和铁，故A正确； B.步骤Ⅲ中要控制H2O2的用量，防止Fe2+完全被氧化，故B正确；

C.胶体粒子也能通过滤纸，不能通过过滤的方法分离胶体粒子和水，故C错误； D.步骤Ⅵ所进行的操作中包括灼烧使氢氧化锌分解，故D正确。 故选C。 6.【答案】C 【解析】 【分析】

本题考查从矿物中提取铜以及铝，设计物质的转化，氧化还原反应，物质的制备等，侧重学生对元素及化合物之间的转化，难度一般。 【解答】

A.铝土矿主要是含有氧化铝，除杂过程将氧化铝与强碱反应转化为偏铝酸根离子，再将偏铝酸根离子转化为氢氧化铝，氢氧化铝加热分解得到纯的氧化铝，故A正确；

B.电解制铝和电解精炼铜都是从化合物中得到金属单质，化合价降低，则Al和Cu(精)在阴极得到，故B正确；

C.若电解法分别制铝和铜的过程中转移电子数相等，理论上获得的铝和铜的物质的量之比为2:3，故C错误； D.粗铜炼制过程中反应

，依据方程式有每转移1.2 mol

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电子，则有0.2 mol硫被氧化，故D正确。 故选C。 7.【答案】D 【解析】 【分析】

本题考查物质的含量的测定，为高频考点，注意把握流程的分析，把握物质的性质，结合关系式法计算，题目有利于培养学生的分析能力、实验能力和计算能力，难度中等。 【解答】

水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝等金属的氧化物，加入氯化铵、盐酸和硝酸，由于二氧化硅与盐酸和硝酸不反应，则得到的沉淀A为SiO2，滤液中含有Fe3+、Al3+、Ca2+等离子，加入氨水调节pH为4−5，可生成Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀，加热的目的是防止生成胶体而难以分离，滤液主要含有Ca2+，加入草酸铵可生成草酸钙沉淀，加入硫酸用高锰酸钾测定，发生5Ca2+～5H2C2O4～2KMnO4，根据高锰酸钾的量可计算含量，以此解答该题。 A.二氧化硅与盐酸和硝酸不反应，沉淀A为SiO2，故A正确；

B.由以上分析可知滤液中含有Fe3+、加入氨水调节pH4−5，可生成Al(OH)3、Ca2+等离子，Al3+、Fe(OH)3沉淀，故B正确；

+C.高锰酸钾具有强氧化性，与草酸发生氧化还原反应，离子方程式为2MnO−4+6H+5H2C2O4=

2Mn2++10CO2↑+8H2O，故C正确；

D.如沉淀没有洗涤干净，沉淀上有草酸铵溶液，则消耗高锰酸钾偏多，导致测定结果偏高，故D错误。 故选：D。 8.【答案】C 【解析】 【分析】

本题以铝鞣剂提取工艺流程为载体，考查元素化合物性质及相互转化、氧化还原、实验基本操作等知识点，侧重于学生的分析、实验能力的考查，注意把握制备原理，把握物质的性质，题目难度中等。 【解答】

- 17 -

铝灰主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等加入水发生反应，AlN和水反应生成氢氧化铝和氨气，加入盐酸酸溶后，生成氯化铝溶液和氯化亚铁溶液，加入漂白剂氧化亚铁离子为铁离子，加入纯碱调节溶液pH使铁离子全部沉淀，采用喷雾干燥制备铝鞣剂， A.气体A为氨气，为碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故A正确； B.升高温度，可增大AlN的水解速率，温度越高，氨气的溶解度越小，故B正确； C.加入纯碱调节pH，可生成氢氧化铁沉淀，不能生成氢氧化铝，否则不能制得目标物质，故C错误；

D.如直接蒸发，加热温度过高，可导致铝离子完全水解生成氢氧化铝，故D正确。 故选C。 9.【答案】C 【解析】 【分析】

本题考查混合物分离提纯，为高频考点，把握流程中发生的反应、混合物分离方法为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意元素化合物知识与实验的结合，题目难度不大。 【解答】 A.沉淀Ⅰ不只有

，还有少量不溶于酸碱溶液的杂质，A错误；

和氢氧根离子，B错误；

B.溶液Ⅱ中含有的阴离子有

C.①−⑤中，只有⑤有化合价的变化，属于氧化还原反应，C正确； D.③的离子方程式有：

，D错误。

10.【答案】B 【解析】 【分析】

本题考查物质的分离、提纯的综合应用，为高考常见题型，题目涉及金属的回收、环境保护、

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，还有

氧化还原反应、物质的分离提纯和除杂等问题，题目较为综合，做题时注意仔细审题，从题目中获取关键信息。本题难度中等。 【解答】

铝钴膜废料的成分为LiCoO2和铝箔，将废料先用碱液浸泡，将Al充分溶解，过滤后得到的滤液含有偏铝酸钠，滤渣为LiCoO2，将滤渣用双氧水、硫酸处理后生成Li2SO4、CoSO4，溶液中含有杂质锂离子，然后加入氢氧化钠溶液调节溶液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，以此解答该题。

A.二次电池正极废料铝钴膜(含有LiCoO2、Al等)，加入氢氧化钠溶液，可溶解铝而除去，故A正确；

B.LiCoO2中Co为+3价，最终产品为CoC2O4，Co元素化合价为+2价，化合价降低，被还原，则H2O2表现还原性，被氧化，故B错误；

C.H2SO4/H2O2提供酸性环境且作还原剂，可用浓盐酸代替，故C正确；

D.反应生成偏铝酸钠，可转化生成铝而再利用，CoC2O4也可转化为其它有利用价值的含钴化合物再利用，故D正确。 故选B。 11.【答案】B 【解析】 【分析】

本题考查无机物的制备流程、水解的应用等，题目难度不大，熟练掌握含铝、硅化合物的性质是解题的关键。 【解答】

A.铝土矿的主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质，Al2O3、SiO2与NaOH溶液反应生成硅铝酸钠沉淀、偏铝酸钠，Fe2O3不与NaOH溶液反应，因此滤渣中X为Fe2O3，故A正确； B.“反应”步骤中加入NaHCO3溶液发生反应：NaAlO2+NaHCO3+H2O=Al(OH)3↓+Na2CO3，溶液的pH减小，故B错误；

C.加入NaHCO3溶液发生反应后生成Al(OH)3↓和Na2CO3，滤液的主要成分为Na2CO3，故C正确；

−−

D.NaAlO2是强碱弱酸盐，溶液呈碱性的原因是AlO−2水解：AlO2+2H2O⇌Al(OH)3+OH，故D

正确。 故选B。

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12.【答案】D 【解析】 【分析】

本题考查铝及其化合物的性质，解答这类问题需要熟练掌握铝及其化合物的重要性质等，试题难度一般。 【解答】

A.铝和金属氧化物反应生成氧化铝和金属单质的反应是铝热反应，可用于野外焊接铁轨，故 A正确；

B.Al与强碱、强酸反应都能产生氢气，产生等量氢气消耗Al的质量相等且转移电子数也相等，故B正确；

C.工业上常用电解熔融的氧化铝(反应⑦)制备铝单质，加入冰晶石以降低氧化铝的熔融温度，故C正确；

D.制备Al(OH)3最好用氨水而不是NaOH溶液，因为Al(OH)3溶于过量的NaOH溶液，故D错误。 故选D。 13.【答案】C 【解析】 【分析】

本题考查了工艺流程的推断，涉及氧化还原的计算，电解原理的应用，离子反应的书写等，难度一般。 【解答】

A.铝土矿的主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3，SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀，氧化铁不与氢氧化钠反应，所以“过滤Ⅰ”的滤渣的主要成分为铝硅酸钠和氧化铁，故A正确；

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B.“反应Ⅰ”中是碳酸氢根与偏铝酸根反应，离子反应方程式为AlO2−+HCO3−+H2O= CO32−+Al(OH)3↓，故B正确；

C.“电解Ⅱ”是电解碳酸钠溶液，水中的氢氧根放电生成氧气和氢离子，氢离子继续与碳酸根反应生成碳酸氢根，所以阳极反应为4CO32−+2H2O−4e− =4HCO3−+O2↑ ，故C错误； D.根据守恒法，等物质的量的NaH、NaAlH4与水反应产生氢气的物质的量之比为1:4，故 D正确。 故选C。

14.【答案】(1)使原料充分混合，加快反应速率，提高原料的利用率 (2)9︰4；硼酸不能添加过量 (3)过滤；Na2SO4、K2SO4 (4)不能

(5)取少量最后一次水洗液于一小试管中，滴入水量AgNO3溶液，没有沉淀产生，则说明硼酸铝晶须已洗涤干净

(6)82.5％

【解析】 【分析】

本题考查了硼酸铝晶体的工艺流程题，涉及实验操作、沉淀的洗涤、产率的计算。 【解答】

(1)使用球磨混合的目的是使原料充分混合，加快反应速率，提高原料的利用率， 故答案为：使原料充分混合，加快反应速率，提高原料的利用率

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(2)从硼酸铝的化学式9Al2O3·2B2O3知，原料中硫酸铝与硼酸最佳配料的物质的量之比为9︰4；为避免煅烧后的混合物中产生较多杂质，加料时应注意硼酸不能添加过量， 故答案为：9︰4；硼酸不能添加过量；

(3)操作X的名称是过滤；滤液a中溶质的化学式为过滤；Na2SO4、K2SO4， 故答案为：过滤；Na2SO4、K2SO4 (4)溶解Ⅱ中硼酸铝不能溶于盐酸， 故答案为：不能；

(5)证明硼酸铝晶洗涤干净的方法是取少量最后一次水洗液于一小试管中，滴入水量AgNO3溶液，没有沉淀产生，则说明硼酸铝晶须已洗涤干净，

故答案为：取少量最后一次水洗液于一小试管中，滴入水量AgNO3溶液，没有沉淀产生，则说明硼酸铝晶须已洗涤干净；

(6)干燥后得到硼酸铝晶须的质量为930.6g，则产品的产率为82.5％， 故答案为：82.5％。

15.【答案】(1)Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H+ (2)过滤；冷却结晶；洗涤

(3)酸性高锰酸钾溶液(或铁氰化钾溶液)

+3+(4)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ ；5Fe2++MnO −+Mn2++4+8H=5Fe

4H2O

+；MnO、Fe(OH) 。 (5)3Mn2++2MnO −234+2H2O=5MnO2↓+4H

△

【解析】 【分析】

本题考查了流程分析，反应过程理解应用，反应现象和产物的判断，注意离子检验方法，离

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子方程式书写是关键，题目难度中等。 【解答】

铝灰(含Al、Al2O3及少量SiO2和FeO⋅xFe2O3)，加入过量稀硫酸酸溶过滤，滤液为硫酸铝、硫酸亚铁、硫酸铁，滤渣Ⅰ为二氧化硅和不溶性杂质，滤液A中加入稍过量高锰酸钾溶液氧化亚铁离子为铁离子，调节溶液pH使铁离子全部沉淀，铝离子不沉淀，加入适量硫酸锰除去过量的高锰酸钾过滤得到二氧化锰固体和氢氧化铁沉淀，滤液主要是硫酸铝溶液，加入硫酸钾蒸发浓缩，冷却结晶过滤洗涤得到硫酸铝钾晶体，

(1)明矾净水是铝离子水解生成氢氧化铝具有吸附悬浮杂质的作用，反应的离子方程式为：

+

Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H，

故答案为：Al3++3H2O⇌Al(OH)3(胶体)+3H+；

(2)固体和液体分离需要用过滤操作，操作Ⅰ是过滤，操作Ⅱ是溶液中得到晶体的方法，利用蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥得到明矾晶体， 故答案为：过滤；冷却结晶；洗涤

(3)检验亚铁离子用高锰酸钾溶液或铁氰化钾溶液，滴入高锰酸钾溶液紫红色褪去，或加入铁氰化钾溶液会产生蓝色沉淀，

故答案为：酸性高锰酸钾溶液(或铁氰化钾溶液) ；

(4)将铝灰投入氢氧化钠溶液中生成气体的反应是铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的化学方程式：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，酸性溶液中高锰酸钾溶液能

+

氧化亚铁离子为铁离子，本身被还原为锰离子，反应的离子方程式为：5Fe2++MnO−4+8H=

5Fe3++Mn2++4H2O，

+3+2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；故答案为： 5Fe2++MnO−+Mn2++4H2O；4+8H=5Fe2+(5)在pH=3、加热条件下，MnO−4可与Mn反应生成MnO2.加入MnSO4发生反应，反应的离子方程Δ+；式为：3Mn2++2MnO−过滤得到反应中生成二氧化锰和氢氧化铁沉淀， 4+2H2O=5MnO2↓+4HΔ+；MnO、Fe(OH)。 故答案为：3Mn2++2MnO−234+2H2O=5MnO2↓+4H

16.【答案】(1)(2)NaAlO2； (3)硫；4︰1；

；玻璃棒、烧杯、漏斗；

−(4)2Al3++3CO23+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑；

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(5)向滤液Ⅰ中通入过量的CO2充分反应，过滤后再洗涤Al(OH)3，最后灼烧Al(OH)3得到Al2O3。 【解析】 【分析】

本题是一题工业li流程题，从含铝、锂、钴的新型电子废料中生产钴蓝为背景来考查工业流程，考查电子式书写，基本仪器，元素存在形式，氧化还原反应等，综合性较强，有一定难度。 【解答】 (1)NaOH的电子式为斗； 故答案为：

；玻璃棒、烧杯、漏斗；

；步骤①是过滤操作，用到的玻璃仪器有璃棒、烧杯、漏

(2)滤液Ⅰ中铝是与NaOH充分反应后，其主要存在形式为NaAlO2； 故答案为：NaAlO2；

(3)加入浸出剂的顺序是先用稀硫酸酸化，再加入Na2S2O3溶液浸出钴，该反应的化学方程式为4Co2O3·CoO+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O，该反应中被氧化的元素是硫，氧化剂Co2O3·CoO与还原剂Na2S2O3的物质的量之比为4︰1； 故答案为：硫；4︰1；

(4)加20%的碳酸钠溶液的目的是除去少量的铝离子，写出该反应的离子方程式：2Al3++

−3CO23+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑；

−故答案为：2Al3++3CO23+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑；

(5)煅烧CoO制备钴蓝时的Al2O3可以从滤液Ⅰ中获取，从滤液Ⅰ中获取Al2O3的具体操作是向滤液Ⅰ中通入过量的CO2充分反应，过滤后再洗涤Al(OH)3，最后灼烧Al(OH)3得到Al2O3。 故答案为：向滤液Ⅰ中通入过量的CO2充分反应，过滤后再洗涤Al(OH)3，最后灼烧Al(OH)3得到Al2O3。

17.【答案】(1)SO2+OH−=HSO−3

(2)①FeS2

②硫元素转化为CaSO4而留在矿粉中 (3)NaAlO2；Al(OH)3

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(4)1：16 【解析】 【分析】

本题考查有关物质的提取流程知识，难度较大，属于高考常考题，掌握相关物质的性质及实验知识是解答的关键。 【解答】

(1)过量SO2与NaOH反应生成NaHSO3，反应的化学方程式为：SO2+NaOH=NaHSO3，离子方程式为：SO2+OH−=HSO−3； 故答案为SO2+OH−=HSO−3；

(2)①根据“已知：多数金属硫酸盐的分解温度高于600℃”，不添加CaO的矿粉低于500℃焙烧时，去除的硫元素主要来源于FeS2； 故答案为FeS2；

②添加CaO，CaO起固硫作用，添加CaO发生反应为2CaO+2SO2+O2=2CaSO4,根据硫去除率的含义，700℃焙烧时，添加

的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低的原因

是：硫元素转化为CaSO4而留在矿粉中； 故答案为硫元素转化为CaSO4而留在矿粉中；

(3)“碱浸”时Al2O3、SiO2转化为溶于水的NaAlO2、Na2SiO3，向“过滤”得到的滤液中通入过CO2与NaAlO2反应生成NaHCO3和Al(OH)3，量CO2，即Al元素存在的形式由NaAlO2转化为Al(OH)3； 故答案为NaAlO2；Al(OH)3；

(4)Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，反应的化学方程式为FeS2+

焙烧

16Fe2O3=11Fe3O4+2SO2↑，理论上完全反应消耗的n(FeS2):n(Fe2O3)=1:16；

故答案为1：16。

18.【答案】(1)增大固液接触面积，加快反应速率，增大原料的浸取率

(2)SiO2

−

(3)AlO−2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+ HCO3

(4)2Al2O3(熔融)(5)a

4Al+3O2↑

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(6)2H2O +O2+4 e−=4OH−

【解析】 【分析】

本题考查物质制备工艺流程，涉及物质分离提纯、对原理与试剂的分析评价、化学键、电解原理与应用、铝热剂、化学计算等，需要学生熟练掌握Al元素单质及其化合物性质，清楚冶炼铝工艺流程原理，是对知识迁移的综合运用。 【解答】

(1)将铝土矿研磨成粉末，可以起到增大反应物间的接触面积，从而可以加快反应速率，并且能提高原料的浸取率，故答案为：增大固液接触面积，加快反应速率，增大原料的浸取率； (2)由分析可知，沉淀A是不溶于盐酸的SiO2；故答案为：SiO2；

(3)溶液中过量的二氧化碳与AlO−碳酸氢根，反应离子方程式为：2反应生成的沉淀为氢氧化铝、

−−−AlO−2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3，故答案为：AlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3；

(4)电解熔融的氧化铝制备铝单质时需要加冰晶石降低熔融温度，反应方程式为：2Al2O3(熔融)

4Al+3O2↑；故答案为：2Al2O3(熔融)

4Al+3O2↑；

(5)铝热反应本质是置换反应，铝热剂中氧化物应是不如Al活泼的金属氧化物，故选项中MgO不能与Al组成铝热剂，故选：a；

(6)铝—空气—海水电池，负极为铝单质失电子的反应，正极是空气中的氧气得电子的过程，2H2O +O2+4 e−=4OH−，2H2O +电解质环境视为中性环境，则正极反应方程式为：故答案为：O2+4 e−=4OH−。

19.【答案】(1)Al2O3+6H+=2Al3++3H2O； (2)取少量滤液，滴加KMnO4溶液，KMnO4溶液褪色； (3)①将Fe2+氧化为Fe3+；使铁元素沉淀完全； ②有黄绿色气体生成；MnO2+4HCl(浓)

̲̲̲̲̲̲  △   

MnCl2+Cl2↑+2H2O；③除去过量的MnO−4；

(4)K2SO4

【解析】解：

向铝灰中加入稀H2SO4，Al2O3、少量FeO⋅xFe2O3和硫酸反应生成硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁，SiO2不反应，过滤除去二氧化硅；向滤液中加入过量KMnO4溶液，高锰酸钾把亚铁离子氧化成

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铁离子，调节溶液的pH约为3.2生成氢氧化铁沉淀，除去铁离子，过滤，滤液中含铝离子和过量的高锰酸根离子，加入硫酸锰把过量高锰酸根离子除去，再过滤，对滤液蒸发浓缩、结晶分离出硫酸铝晶体．

(1)硫酸溶解氧化铝生成硫酸铝和水，反应的离子方程式为：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O； (2)由于铁离子和亚铁离子同时存在，所以检验亚铁离子应该用酸性高锰酸钾溶液，方法为：取少量滤液，滴加KMnO4溶液，KMnO4溶液褪色；

(3)①向滤液中加入过量KMnO4溶液，目的是氧化亚铁离子为三价铁离子；依据图表数据分析可知，铁离子开始沉淀和沉淀完全的溶液pH为2.7～3.2，铝离子和亚铁离子开始沉淀的溶液pH大于3.2，所以调节溶液的pH约为3.2，可以使铁离子全部沉淀，铝离子不沉淀分离； ②向Ⅱ的沉淀中加入浓HCl并加热，二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应MnO2+4HCl(浓)

̲̲̲̲̲̲  △   

MnCl2+Cl2↑+2H2O，生成氯化锰、氯气和水，生成的氯气是黄绿色气体，能说明沉淀中

存在MnO2的现象是生成黄绿色气体；

2+③已知一定条件下，MnO−4可与Mn反应生成MnO2，过滤除去，所以可以利用MnSO4的溶液和高

锰酸钾溶液反应生成二氧化锰，把过量高锰酸根离子除去，；

−(4)反应后，溶液中存在较多的K+、SO24便留在母液中，可回收的主要物质为K2SO4。

本题考查物质的制备流程分析，题目难度中等，涉及铝、铁及其化合物性质的应用，主要是混合物分离的方法和实验设计，加入氧化剂氧化亚铁离子，调节溶液pH是沉淀分离是解题的关键，试题充分考查了学生的分析、理解能力及化学实验能力。

20.【答案】(1)粉碎矿石、适当增大酸浓度、增加浸出时间、边加酸边搅拌等(其它合理答案均可)；Al3+、Fe3+(2)SiO2；制造光导纤维(其它合理答案均可)

−(3)将Fe3+全部沉淀，并将Al3+完全转化为AlO−2(4)CO2；CO2+AlO2 +2H2O=Al(OH)↓2−+ HCO−−4e−=O2↑ 3(5)2O

(6)1.75×104

【解析】 【分析】

本题以工艺流程为载体考查了物质分离提纯、物质间的反应、除杂、离子方程式书写等知识点，这种题型是高考常考题型，综合性较强，涉及知识面较广，用教材基础知识迁移的方法

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分析解答，题目难度中等。 【解答】

(1)工业上为了提高矿石酸浸的浸出速率，可采取的措施有粉碎矿石、适当增大酸浓度、增加浸出时间、边加酸边搅拌等(其它合理答案均可)，Fe2O3、Al2O3均能与酸反应，“酸浸”操作后的溶液Ⅰ中阳离子除H+外，还有Al3+、Fe3+，

故答案为：粉碎矿石、适当增大酸浓度、增加浸出时间、边加酸边搅拌等(其它合理答案均可)；Al3+、Fe3+；

(2)SiO2不与酸反应，残渣主要成分的化学式为SiO2，SiO2可制造光导纤维(其它合理答案均可)，

故答案为：SiO2；制造光导纤维(其它合理答案均可)；

(3)加入足量烧碱溶液后，Fe3+全部沉淀，Al3+完全转化为AlO−2，可将Al、Fe两种元素的化合物分离，

故答案为：将Fe3+全部沉淀，并将Al3+完全转化为AlO−2；

(4)转化Ⅱ操作通入的过量气体X是CO2，和偏铝酸钠溶液反应生成氢氧化铝沉淀，离子方程式

− 为：CO2+AlO−2 +2H2O=Al(OH)↓+ HCO3，

− 故答案为：CO2；CO2+AlO−2 +2H2O=Al(OH)↓+ HCO3；

(5)电解氧化铝制备金属Al的阳极反应式为：故答案为： 2O2−−4e−=O2↑，2O2−−4e−=O2↑；(6)若该高铝铁矿石中含Al2O3为35％，则处理1.00t该矿石，含Al2O3质量=35％×1.00t=0.35t，Al元素物质的量=(0.35×106g)÷102g/mol×2，且在上述转化中损失率为15％，Al元素物质的量=(0.35×106g)÷102g/mol×2×85％mol，最后的电解反应中转移的电子为(0.35×106g)÷102g/mol×2×85％×3=1.75×104mol， 故答案为：1.75×104。

21.【答案】(1)充分溶解铝，防止“分离”时AlCl3水解；

(2)取少量最后一次洗涤液于洁净的试管中，滴加硝酸银溶液，无明显现象； (3)增强导电性；

(4)NaCl、HCl、AlCl3、Cl2；H++OH−=H2O；Cl2+2OH−=Cl−+ClO−+H2O； (5)防止Si、Al、Cu被氧化；

(6)蒸发浓缩、降温结晶，过滤、洗涤、干燥； (7)Al2(SO4)3；使NH4Al(SO4)2充分分解生成Al2O3。

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【解析】 【分析】

本题考查物质制备的工艺流程，掌握物质的性质和变化以及物质的分离操作为解题关键，难度一般，侧重考查分析能力和灵活应用能力。 【解答】

(1)“酸溶”时所加盐酸需过量的原因为充分溶解铝，过量盐酸可以防止“分离”时AlCl3水解；

(2)用硝酸银检验氯离子存在，则证明沉淀已经洗净的操作和现象为：取少量最后一次洗涤液于洁净的试管中，滴加硝酸银溶液，无明显现象；

(3)“电解”时加入NaCl、KCl，增加溶液离子浓度，增强导电性；

(4)粗铝与氯气高温下反应生成氯化钠、氯化氢、氯化铝，则尾气成分为NaCl、HCl、AlCl3和剩余的Cl2；尾气经冷凝后所得气体可用NaOH溶液吸收，吸收时发生的所有反应的离子方程式

−

为H++OH−=H2O；Cl2+2OH−=Cl+ClO−+H2O；

(5)“加Si熔融”需在氩气氛围中进行的原因为：防止Si、Al、Cu被氧化；

(6)制备NH4Al(SO4)2·12H2O时，“一系列操作”具体指蒸发浓缩、降温结晶，过滤、洗涤、干燥；

(7)4.53gNH4Al(SO4)2·12H2O物质的量为0.01mol，500℃时，NH4Al(SO4)2·12H2O加热分解所得固体为1.71g，根据质量变化计算，产物的化学式Al2(SO4)3，上述流程中，“合成”反应需控制温度为900℃的原因为使NH4Al(SO4)2充分分解生成Al2O3。

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