2020-2021备战高考化学专题题库∶铝及其化合物推断题的综合题附详细答案.docx

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1、2020-2021备战高考化学专题题库∶铝及其化合物推断题的综合题附详细答案一、铝及其化合物1．Ⅰ.某化工厂以铬铁矿(主要成分为FeO和Cr2O3，含有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产化工原料红矾钠(主要成分Na2Cr2O7·2H2O)，工艺流程如图：i.常温，NaBiO3不溶于水，有强氧化性，碱性条件下，能将Cr3+转化为CrO42-。ii.常温时，部分金属离子开始沉淀和完全沉淀时的pH值（1）步骤①提高酸溶速率的措施__(任填一条即可)。固体A的成分是___。（2）步骤③需加氢氧化

2、钠溶液调节pH，调节pH范围为__，目的是__。（3）写出④反应的离子方程式__。（4）将溶液H经过__即得红矾钠粗晶体。Ⅱ.经该工厂的工业废水中含-3-12-，其毒性较大。该化工厂的科研人员1.00×10mol·L的Cr2O7为了变废为宝，将废水处理得到磁性材料Cr0.51.54+3、+2），又FeFeO（Fe的化合价依次为设计了如下工艺流程：（5）第①步反应的离子方程式是__。（6）常温时，如忽略步骤①所加FeSO4·7H2O所引起的溶液体积变化，依据上表数据，则步骤②加入NaOH溶液调节溶

3、液的pH至9时，溶液中Cr3+的浓度为___mol/L（101/2≈3.）2。（7）欲使1L该废水中的Cr272-完全转化为Cr0.51.5442OFeFeO。理论上需要加入FeSO·7HO的质量为__g(已知FeSO4·7H2O的摩尔质量为278g/mol)。【答案】加热/搅拌/粉碎/适当提高稀硫酸的浓度(任写一条)SiO24.9≤pH＜5.5使Fe3+、Al3+均完全转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀而除去－3NaBiO3+2Cr3++7OH+H2O=272-3+蒸发浓缩、冷却结晶、过

4、滤洗涤干燥272-2++2CrO+3Bi(OH)↓+3NaCrO+6Fe+14H=3+3+26.4-142Cr+6Fe+7HO×102.78【解析】【分析】铬铁矿中的FeO、Cr2O3和Al2O3均能溶于硫酸，SiO2不溶，过滤，向滤液中加入双氧水，氧化亚铁离子，步骤③的目的是使Fe3+、Al3+沉淀，过滤，向滤液中加入NaBiO3、NaOH，能将Cr3+转化为Cr2O72-，过滤，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤干燥得到Na2Cr2O7·2H2O。【详解】⑴加热、搅拌、粉碎、适当提高稀硫酸的

5、浓度均可加快化学反应速率，任答一种即可。按照元素化合物知识，铬铁矿中的FeO、Cr2O3和Al2O3均能溶于硫酸，SiO2不溶，故第①步得到的固体A为SiO2；故答案为：加热/搅拌/粉碎/适当提高稀硫酸的浓度(任写一条)；SiO。2⑵步骤③的目的是使Fe3+、Al3+均完全转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀而除去，但不能使Cr3+沉淀，故需要调节的pH范围为4.9≤pH＜5.5，故答案为：4.9≤pH＜5.5；使Fe3+、Al3+均完全转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀而除去。⑶常温

6、下，NaBiO3不溶于水，有强氧化性，在碱性条件下，能将3+转化为Cr272-，则反CrO应的离子方程式为3NaBiO33+－2272-3+；故答案为：+2Cr+7OH+HO=2CrO+3Bi(OH)↓+3Na3+－2-+3NaBiO+2Cr+7OH+HO=2CrO7+3Bi(OH)↓+3Na。3223⑷溶液H得红矾钠粗晶体需经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤干燥；故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤干燥。⑸Cr2-有强氧化性，FeSO2+有一定的还原性，在酸性条件下将Fe2+氧化为2O74·7

7、H2O中FeFe3+，自身被还原为Cr3+，根据元素守恒及所处环境可知，还有水生成，反应离子方程式为2-2++3+3+2-2++3+Cr2O7+6Fe+14H=2Cr+6Fe+7H2O；故答案为：Cr2O7+6Fe+14H=2Cr+6Fe3++7H2O。⑹常温时，如忽略步骤①所加FeSO4·7H2O所引起的溶液体积变化，依据上表数据得到Cr3+开始沉淀时pH=5.5，即c(OH)Kw110141108.5molL1，则c(H)1105.5KspCrOH3c(Cr3)c3(OH)0.0012(11

8、08.5)36.41029，步骤②加入NaOH溶液调节溶液的Kw110pH至9时，c(OH)110c(H)1491105molL1，则溶液中Cr3+的浓度为KspCrOH3c(Cr3)c3(OH)c(Cr3)(1105)36.41029，c(Cr3)6.41014molL1；故答案为；6.4-14-1。×10molL·⑺欲使1L该废水中n(Cr272--3Cr原子、Fe原子守恒，可得272-～O)=1×10mol，根据CrO4CrFeFeO～10FeSO·7HO，因此理论上n(FeSO·7HO