2020-2021全国备战高考化学铝及其化合物推断题的综合备战高考模拟和真题分类汇总含答案解析.docx

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1、2020-2021 全国备战高考化学铝及其化合物推断题的综合备战高考模拟和真题分类汇总含答案解析一、铝及其化合物1 表是元素周期表的一部分,针对表中的-元素按要求回答下列问题:IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA0 族234( 1)在 -元素中,化学性质最不活泼的元素是 _(填元素符号),化学性质最活泼的金属元素是 _(填元素符号)。(2)在最高价氧化物对应水化物中,酸性最强的化合物的化学式是_,碱性最强的化合物的化学式是_。(3)氧化物属于两性氧化物的元素是_(填元素符号),写出该元素的最高价氧化物与NaOH 溶液反应的离子方程式_( 4)比较元素的气态氢化物的稳定性: _;最高价氧化

2、物对应水化物的酸性强弱: _。(5)的最高价氧化物与烧碱溶液反应的化学方程式为_【答案】 Ar K HClOKOH-+ H2O SiO2 + 2NaOH = Na2SiO34Al AlO23 + 2OH = 2AlO2+ H2O【解析】【分析】稀有气体性质稳定,除稀有气体同周期从左往右,同主族从下至上,非金属性增强。非金属性越强,单质越活泼,越易与氢气化合,生成的气态氢化物越稳定,对应的最高价氧化物的水化物酸性越强。同周期从右往左,同主族从上至下,金属性逐渐增强。金属性越强,单质越活泼,遇水或酸反应越剧烈,最高价氧化物对应水化物的碱性越强。【详解】( 1)根据分析 -元素中,化学性质最不活泼的

3、元素是 Ar,化学性质最活泼的金属元素是 K;(2)根据分析, -元素中Cl 非金属性最强,故在最高价氧化物对应水化物中,酸性最强的化合物的化学式是HClO4, K 金属性最强,碱性最强的化合物的化学式是KOH;(3)铝、氧化铝、氢氧化率均属于两性物质,则氧化物属于两性氧化物的元素是Al,该-元素的氧化物与 NaOH 溶液反应的离子方程式 Al2O3 + 2OH = 2AlO2 + H2O;(4)非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,氧的非金属较强,故水比氨气稳定,;(5)硅的最高价氧化物SiO2 与烧碱溶液反应的化学方程式为:SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 +2H O。【点睛】

4、非金属性的应用中,需要注意非金属性与气态氢化物的稳定呈正比,与氢化物的还原性呈反比,而简单氢化物的沸点需要对比氢键和范德华力,是物理性质。2(某混合物甲中含有明矾KAl(SO ) 12HO、Al O和 Fe O 。在一定条件下由甲可实现如4 222323图所示的物质之间的转化:请回答下列问题:( 1)写出 A、 B 的化学式: A_, B_。( 2)试剂 a 最好 选用下列试剂中的( _ )A NaOH 溶液B 稀盐酸C二氧化碳D 氨水写出相应的离子方程式_。(3)写出反应(生成溶液C 和沉淀)的离子方程式_。(4)固体 D 可以作为复合性的化学肥料,D 中所含物质的化学式为 _。【答案】 F

5、e2O3Al2O33+-D Al +3NH3H2O Al(OH)3 +3NH4AlO2 +CO2+2H2OAl( OH) 3 +HCO3-K2SO4 和 (NH4)2SO4【解析】【分析】KAl(SO )溶于水, AlO和 Fe O均不溶于水,混合物甲加水溶解后,溶液中是KAl(SO ),4 223234 2沉淀是 Al2 32 3232 3可与 NaOH 溶液反应O 和 Fe O;向沉淀中加 NaOH 溶液, Fe O 不反应, Al O生成 NaAlO22 3223沉淀和碳酸氢钠, A Fe O,为向 NaAlO 溶液中通入过量CO 可得 Al(OH)Al(OH)3 受热分解生成B 为 A

6、l2O3;向溶液中加过量氨水,溶液与过量氨水反应,Al3+被沉淀,得到氢氧化铝沉淀,溶液中剩余的是K2 44 24SO 和 (NH ) SO,经过蒸发、结晶,得到的是K2SO4 和(NH4 )2SO4 ,以此来解答。【详解】( 1)由上述分析可知, A 为 Fe2O3, B 为 Al2O3,故答案为: Fe2 O3; Al2O3;( 2)依据流程分析,向溶液中加入的试剂a 应沉淀铝离子,应向溶液中加过量氨水,溶液与过量氨水反应, Al3+被沉淀,得到氢氧化铝沉淀,反应方程式为Al3+3NH3H2OAl(OH)3 +3NH4+,A. NaOH 溶液若加入过量会使氢氧化铝沉淀溶解,故A 错误;B.

7、 加稀盐酸不能得到氢氧化铝沉淀,故B 错误;C. 通入二氧化碳不能得到氢氧化铝沉淀,故C 错误;D. 加入氨水可生成氢氧化铝沉淀,且过量氨水不与氢氧化铝反应,故D 正确;故答案为: D; Al3+3NH3H2OAl(OH)3 +3NH4+;(3)反应中二氧化碳过量,反应生成沉淀和碳酸氢钠,向NaAlO22溶液中通入过量 CO可得 Al(OH)3沉淀和碳酸氢钠,其离子方程式为2-2233- ,AlO+CO +2H O Al(OH) +HCO-3-;故答案为: AlO2223+CO +2H O Al(OH) +HCO(4)向溶液中加入的试剂a 应沉淀铝离子,应向溶液中加过量氨水,溶液与过量氨水反应

8、, Al3+被沉淀,得到氢氧化铝沉淀,溶液中剩余的是K2SO4和(NH4)2SO4,经过蒸发、结晶,得到的是K2SO4 和 (NH4)2SO4;固体 D 可以作为复合性的化学肥料,D 中所含物质的化学式为 K2SO4 和 (NH4)2SO4;故答案为: K2SO4 和 (NH4)2SO4。3 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,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,工业上用反应制备 C; K、 F 是固体,其中 F 是一种红色涂料的主要成分。B( 1) K 的化学式为 _; D 的电子式为 _。( 2

9、)写出反应的离子方程式:_。( 3)写出反应的化学方程式,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 OH33NO+2NO3-NO( )2 H2O 2H 蒸发(加热)浓缩、冷却结晶、过滤减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; C、 G 是生活中的常见金属,F 是一种红色涂料的主要成分,F 是 Fe2O3,

10、C 的 Al、G 是 Fe、A 是 Al2O3;电解熔融氧化铝生成铝和氧气,B 是 O 、E 是 NO、H 是 NO 、 I 是 HNO ;铁和硝酸反应生成硝酸铁,J 是 Fe( NO ) ,22333Fe NO3)3和氨水反应生成氢氧化铁,KFe OH 3Fe OH3加热分解为氧化铁。据此解(是 () ;( )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。(2)反应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)反应是铁和硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮、水,反应的化

11、学方程式是Fe 4HNO3Fe NO33NO2H2O03,氮元素化合价由5降+=(),铁元素化合价由升高为 +低为 +2,用单线桥标出电子转移的方向和数目为。( 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。4A、 B、

12、 C、 D、 E、 F 六种短周期主族元素,原子序数依次增大,A、 B、 F 三者原子序数之和为 25,且知 B、 F 同主族, 1.8g E 与足量的盐酸反应生成ECl3和 2.24L 氢气(标准状况下), D+和 E 的离子具有相同的电子层结构,工业上用电解元素B 和 E 能形成离子化合物的方法冶炼 E 单质,试判断:(1)六种元素中非金属性最强的是_ (填代号 ),该元素位于周期表中第 _周期第 _族;由A、 B、 D 三种元素形成化合物的电子式_(2)下列能够说明B、 F 非金属性强弱的方法有 _a.最高价氧化物对应水化物酸性b.气态氢化物的热稳定性c.气态氢化物的沸点B 比 F 高d

13、.向 F 的气态氢化物溶液中通入B 单质,有浑浊(3)写出下列反应的化学方程式E 与足量的盐酸反应的化学方程式_工业上用电解法冶炼E 单质 _(4)写出足量 D 的高价氧化物对应水化物与ECl 相互反应的离子方程式_3【答案】 C 二 Abd2Al+6HCl=2AlCl3电解22 32+3H2Al O (熔融 ) =4Al+3O 4OH - +Al 3+ =AlO 2 +2H 2 O【解析】【分析】A、 B、 C、 D、E、 F 六种短周期主族元素,原子序数依次增大,1.8gE 与足量盐酸反应生成ECl3 和 2.24L 氢气(标况),故E 为 +3 价元素,设 E的相对原子质量为M,则2.2

14、4L1.8gE 为铝,工业2=3 ,解 M=27,故 E 为 A 族元素,依据计算得知22.4L/molMg/mol上用电解氧化铝方法冶炼铝单质,所以B 为氧元素, B、 F 同主族,则 F 是硫, A、 B、 F 三者原子序数之和为25,则 A 是氢,且 D+离子和 Al 离子具有相同的电子结构,故D 能形成+1 价阳离子,故D 为钠, C 的原子序数大于氧小于钠,且为主族元素,故C为氟,据此答题。【详解】(1)根据元素周期律,同周期元素从前向后,非金属性逐渐增强,同主族元素从上向下,非金属性逐渐减弱,所以六种元素中非金属性最强的是C, C 为氟,位于周期表中第二周期第 A 族,由 A、B、

15、 D 三种元素形成化合物为氢氧化钠,它的电子式是,故答案为: C;二; A;(2) a氧元素没有最高价氧化物对应水化物,故a 错误;b根据元素周期律,气态氢化物的热稳定性越稳定,元素的非金属性越强,故b 正确;c气态氢化物的沸点与分子间作用力有关,与元素的非金属性无关,故c 错误;d向硫的气态氢化物溶液中通入氧气,有浑浊,说明氧气的氧化性强于硫,即氧的非金属性强于硫,故 d 正确,故答案为: bd;(3) Al 与足量的盐酸反应的化学方程式为2Al+6HCl=2AlCl3+3H2;电解工业上用电解法冶炼 Al 单质的化学方程式为2Al2 O3(熔融 ) = 4Al+3O2;(4)氢氧化钠与Al

16、Cl3 相互反应的离子方程式为4OH - +Al 3+ =AlO 2 +2H 2 O 。5 ( 1)实验室制氯气的尾气处理用_溶液吸收,其化学反应方程式为_。( 2)向 AlCl3 溶液中逐滴加入 NaOH 溶液,现象是先产生白色沉淀,其反应的离子方程式为_,后白色沉淀又溶解消失,其反应的离子方程式为_。(3)在含有 0.2mol 的硫酸和0.2mol 的硝酸的混合溶液200mL 中,加入 19.2g 铜粉,产生的气体成分为 _(填 NO 或 H2),你所选气体在标准状况下的体积为_L【答案】 NaOH 2NaOH+Cl3+ Al(OH) AlO2 NaCl+NaClO+H2O Al +3OH

17、3Al(OH)3+OH2+2H2ONO3.36L【解析】【分析】(1)实验室用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气;(2)铝离子和氢氧根反应生成氢氧化铝沉淀,氢氧化铝为两性氢氧化物,溶解于强碱中;(3)硫酸和硝酸都为稀酸,反应方程式为铜与稀硝酸反应。【详解】(1)实验室用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气,防止污染空气;氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠、水,反应方程式为:2NaOH+Cl2 NaCl+NaClO+H2O,故答案为: NaOH; 2NaOH+Cl2 NaCl+NaClO+H2 O;(2)向 AlCl3 溶液中逐滴加入 NaOH 溶液,现象是先产生白色沉淀,是铝离子和氢氧根反应生成氢氧化铝沉淀

18、,离子方程式为: Al3+3OH Al(OH)3;后白色沉淀又溶解消失,是因为氢氧化铝为两性氢氧化物,溶解于强碱中,生成偏铝酸钠和水,离子方程式为:Al(OH)3+OH AlO2 +2H2O,故答案为: Al3+3OH Al(OH)3 ; Al(OH)3+OH AlO2 +2H2O;(3)0.2mol 的硫酸和 0.2mol 的硝酸的混合溶液200mL 中,硫酸和硝酸都为稀酸,加入19.2g铜粉,且氢离子不足,完全反应,设n(NO) x,3Cu 8H2NO 33Cu 22NO4H2 O820.6molxx 0.15mol ,V(NO) n Vm 0.15 22.4 3.36L,故答案为:NO;

19、 3.36L。6 某小组同学用一种铝铁合金为原料,模拟相关的工业生产,反应过程如图所示(部分产物和条件已略去),请回答:(1)铁铝合金是一种高电磁性能合金,下列有关推测可能正确的是_(填序号)A铁铝合金可由铁和铝熔融混合制成B铁铝合金的熔点高于铝和铁C铁铝合金硬度高于纯铝( 2)反应中铝元素发生反应的离子方程式为_。( 3)反应的化学方程式为 _ 。( 4)反应发生时观察到的现象是 _ ,用化学方程式表示颜色变化的原因 _ 。( 5)反应中的 CO2 不宜换成 HCl,原因是 _ 。( 6)请举出固体 A 一种用途 _。【答案】3+222AC Al2+2HO 先产生白色沉+4OH =AlO2A

20、l+2NaOH+2HO=2NaAlO +3H淀,之后迅速变成灰绿色最后变为红褐色4Fe(OH)2 223过量的氯化氢会+O +2H O=4Fe(OH)使生成的氢氧化铝溶解做红色油漆和涂料【解析】【分析】分析流程可知,中的反应有硫酸与氢氧化钠酸碱中和,硫酸铝与过量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,硫酸亚铁在空气中与氢氧化钠反应生成氢氧化铁;中二氧化碳能与偏铝酸钠发生反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠;固体A 为氧化铁,固体B 为氧化铝;中铝单质能与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠;中硫酸亚铁在空气中与氢氧化钠反应生成氢氧化铁。【详解】(1) A铁铝合金可由铁和铝熔融混合制成具有特征性质的混合物,故A 正确;B合金熔点低

21、于各成分,则铁铝合金的熔点低于铝和铁,故B 错误;C合金硬度高于各成分,则铁铝合金硬度高于纯铝,故C 正确;综上所述,故答案为:AC;(2) 中硫酸铝与过量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,其反应的离子方程式为Al3+4OH223+22O;=AlO +2H O,故答案为:Al +4OH=AlO +2H(3) 中铝单质能与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,其反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 ,故答案为: 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2;(4) 中硫酸亚铁在空气中与氢氧化钠反应生成氢氧化铁,现象是先产生白色沉淀,之后迅速变成灰绿色最后变为红褐色,其反应的

22、化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故答案为:先产生白色沉淀,之后迅速变成灰绿色最后变为红褐色;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;( 5) 中二氧化碳能与偏铝酸钠发生反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠,若将二氧化碳换成氯化氢,则生成的氢氧化铝会继续与过量的盐酸发生反应而溶解,故答案为:过量的氯化氢会使生成的氢氧化铝溶解;( 6)固体 A 为红棕色的氧化铁,可以用来做红色油漆和涂料,故答案为:做红色油漆和涂料。7 铝生产加工过程中产生大量的铝灰,直接掩埋造成铝资源浪费,还会带来严重的污染。某铝厂的铝灰经分析所含主要物质如下:Al、 Al2O3 、AlN、 S

23、iO2、 Fe2O3,其他杂质均不溶于稀硫酸。如图是酸浸法用该铝灰生产高纯氧化铝的生产流程:已知: i.Fe3+ +K+ Fe(CN)64-=KFe(CN)6Fe ii.AlN 常温下与水缓慢反应,酸性或碱性条件下反应较快iii.NH4AlO(OH)HCO3 难溶于碱性溶液和乙醇请回答:(1)实验室模拟工业生产酸浸步骤的装置如图,该装置的不合理之处为_。(2)步骤加入H2O2 溶液的目的是(3)步骤调节pH 最合适的试剂是A NaOHBH2 SO4 C NH3H2O_。_ 。D Ca(OH)2(4)步骤吸滤瓶内液体高度快达到支管口位置时应拔掉瓶上橡皮管,_,洗涤沉淀操作为_。(5)写出煅烧碳酸

24、铝铵中间体得到高纯氧化铝的化学方程式_。(6)已知 Al3+对光的吸收与其浓度成线性关系,色度计传感器可以测量某种波长的光穿过溶液的透射率确定溶液浓度。如图是红色光照下透光率(T)对应 c(Al3+)的标准曲线。为测定铝灰中铝元素的回收率,准确称取0.5000g铝灰 (折合铝元素含量60.00%)进行制备高纯氧化铝的实验,将所制得的粉末与固体NaOH 反应后加水溶解、过滤,滤液定容到250mL容量瓶中。用移液管移取25.00mL到锥形瓶中,加2 滴指示剂,滴加稀盐酸至溶液体积变为50.00mL,NaAlO2 恰好反应生成率为 97.5,则铝元素的回收率AlCl3。取该溶液于比色皿中进行色度检测

25、,测得溶液透光=_。【答案】尾气无法用稀硫酸完全吸收或可燃性气体未处理将 Fe2+氧化为 Fe3+,便于形成沉淀除去C从吸滤瓶上口倒出滤液往过滤器中加水至没过沉淀,待水滤出后,重复操作 23 次,直至滤液检验不出SO42-,再用少量乙醇淋洗高温2NH4AlO(OH)HCOAl O +2NH +3H O+2CO 90.0%323322【解析】【分析】(1)根据反应原理,观察反应装置和尾气处理装置,找出不合理之处;(2)流程中步骤是为了把铁离子转变为沉淀除去,那么加入H2O2 溶液的目的也是与之关联的,分析铁元素的存在形态就可确定双氧水的作用;(3)步骤调节pH 最合适的试剂是谁?从反应的角度、不

26、引入杂质离子的角度分析选择;(4)步骤的操作要抓住其要点简答;(5)煅烧碳酸铝铵中间体得到的产物,除了高纯氧化铝外,其余产物可以结合酸式碳酸盐分解规律、不溶性碱分解规律、铵盐非氧化还原分解规律获得并据此写化学方程式;(6)获得相关数据及题目提供的信息,可计算铝元素的回收率;【详解】(1) 铝灰经分析所含主要物质如下: Al、 Al2O3、 AlN、 SiO2、 Fe2O3,在搅拌下,铝灰和从分液漏斗加入的硫酸反应,产生的气体有氨气、氢气等,可见装置中尾气无法用稀硫酸完全吸收或可燃性气体氢气未处理;答案为:尾气无法用稀硫酸完全吸收或可燃性气体未处理;(2)流程中步骤是为了把杂质中铁元素转变为沉淀

27、除去,有大量铝情况下,溶液中有铁离子存在、也有亚铁离子,则加入绿色氧化剂H2O2 溶液的目的是将Fe2+氧化为 Fe3+,便于形成沉淀除去;答案为:将Fe2+氧化为 Fe3+,便于形成沉淀除去;(3)步骤要制备NH4AlO(OH)HCO3 ,信息 iii 显示 NH4AlO(OH)HCO3 难溶于碱性溶液,故要把酸性溶液调节成弱碱性,则可用碱性物质调节pH,为了避免引入新杂质最合适的试剂是氨水,则选C;答案为: C;(4)步骤是用抽滤法分离出碳酸铝铵中间体,吸滤瓶内液体高度快达到支管口位置时应拔掉瓶上橡皮管,从吸滤瓶上口倒出滤液;而洗涤沉淀的操作则为:往过滤器中加水至没过沉淀,待水滤出后,重复

28、操作23 次,直至滤液检验不出SO42-,再用少量乙醇淋洗,便于快速得到纯净干燥的固体(因为信息iii ,NH4 AlO(OH)HCO3 难溶于碱性溶液和乙醇);答案为:从吸滤瓶上口倒出滤液;往过滤器中加水至没过沉淀,待水滤出后,重复操作23 次,直至滤液检验不出SO42-,再用少量乙醇淋洗;(5)煅烧碳酸铝铵中间体得到的产物,除了高纯氧化铝外,其余产物分别为氨气、二氧化碳高温和水,则化学方程式为 2NH432 3322AlO(OH)HCOAl O +2NH +3H O+2CO ;高温答案为: 2NH432 3322;AlO(OH)HCOAl O +2NH +3H O+2CO(6)由图知,透光

29、率为97.5 时,溶液中铝离子的浓度为0.02mol/L ,则结合其它相关数据,250mL 0.02mol/L0.050L 27g/mol铝元素的回收率 = 25mL90.0%;0.5000g60%答案为: 90.0%。8 我国某地粉煤灰中主要含有Al2 3,除此之外还含有2 32 3OGa O及少量 Fe O 、 CaO、 MgO 和SiO2 等物质。已知从粉煤灰中回收铝并提取镓的工艺流程如下所示:回答下列问题:(1)焙烧前,应将粉煤灰与纯碱粉末充分混合,其原因是_;混合焙烧时,Al2O3、Ga2O3 均发生类似于SiO2 的反应,试写出Ga2O3 在此过程中发生反应的化学方程式:_。(2)

30、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 Mg 2+,由混合液制取纯净Al( OH) 3 的实验方案是 _。(3)洗脱液中往往还有少量Fe3+Fe3+恰好完全沉淀c Fe3+)= l -l0,需要进一步分离。若使(5-l3+-l才会开始沉淀。(已知:mol L时, Ga浓度至少为_molLKsp Ga(OH)3=1.410-34,Ksp Fe(OH)3=4.010-38。)(4)电解过程中, Ga3+与 NaOH 溶液反应生成GaO2-, 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 _。焙烧【答案】增大反应物接触面

31、积,加快化学反应速率Ga2O3+Na2CO32NaGaO2+CO2H SiO或 H SiO向混合液中加入过量 NaOH,过滤,向滤液中通入足量CO,再过滤23442-2-通电-+3.5 +2H2O = 4Ga+3O2+4OH10mol/L4GaO2抑制 GaO2 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, Al2O3、 Ga2O3、 SiO2 与 Na2CO3 反应,生成可溶性盐NaAlO2 、 NaGaO2、Na2SiO3, CaO、 MgO、 Fe2O3 不发生反应;将固体溶解, MgO、 Fe2O3 不溶于水, CaO 溶于水生成 Ca(OH)2,溶液中溶质为 C

32、a(OH)2、 NaAlO2、 NaGaO2、 Na2SiO3、 Na2CO3;加入盐酸后,溶液中溶质为 FeCl3、MgCl2、CaCl2 、 AlCl3、GaCl3、 NaCl,生成的硅酸不溶,滤渣为H2SiO3 或 H4SiO4,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 GaO -2 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 Ga2O3 在此过程中发生反应的化焙烧学方程式为: Ga2O3+Na2CO32N

33、aGaO2+CO2;(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)3 、 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CO2 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+-5-l时, c OH-K sp Fe OH 33 410(3)当 c(Fe )恰好为 l l0molL= 3110c Fe3385mol/L ,若此时 Ga3+恰好开始沉淀,则3KspGa OH 3=1.410 34mol/L=3.5102mol/L ;c Ga3OH-41038c110 5(4)电解过程中,GaO-2 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- +2H2 O = 4Ga+3O2 +4OH- ; GaO2-属于弱酸阴离子,能够发生水解生成Ga(OH)

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