1、山东省烟台市2018届高三上学期期中考试化学试题1. 下列观点正确的是A. 宏观物质都是由微观粒子构成的，微观粒子的种类和数量不同、彼此的结合方式多样，决定了物质的多样性B. 某纯净物常温常压下为气体，则组成该物质的微粒一定含共价键C. 储存在物质中的化学能在化学反应前后是不变的D. 在氧化还原反应中，有一种元素被氧化，肯定有另一种元素被还原【答案】A【解析】A. 宏观物质都是由微观粒子构成的，微观粒子的种类和数量不同、彼此的结合方式多样，决定了物质的多样性，A正确；B. 某纯净物常温常压下为气体，则组成该物质的微粒不一定含共价键，如稀有气体的分子都是单原子分子，不含共价键，B不正确；C. 储
2、存在物质中的化学能在化学反应前后一定会发生变化，既不放热也不吸热的化学反应是不会发生的的，C不正确；D. 在氧化还原反应中，有一种元素被氧化，不一定有另一种元素被还原，也可能是同一种元素被还原，D不正确。本题选A。2. 下列有关物质的性质、制取或应用等的说法中正确的是A. 二氧化锰具有强氧化性，可用作H2O2分解的氧化剂B. Al2O3的熔点很高，可制作耐高温材料，工业上也电解Al2O3来冶炼AlC. K2FeO4具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒D. 水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品【答案】B【解析】A. 二氧化锰具有催化作用，可用作H2O2分解的催化剂，A不正确；B. Al2O3的熔点
3、很高，可制作耐高温材料，工业上电解Al2O3冶炼Al，B正确；C. K2FeO4具有强氧化性，可用于自来水的杀菌消毒，C不正确；D. 水晶的成分是二氧化硅，不是硅酸盐制品，D不正确。本题选B。3. 已知118号元素的离子aW3+、bX+、cY2、dZ都具有相同的电子层结构,下列关系正确的是A. 质子数cb B. 离子的还原性Y2ZC. 氢化物的稳定性H2YHZ D. 原子半径XW【答案】B【解析】试题分析：元素周期表前三周期元素的离子aW3+、bX+、cY2-、dZ-具有相同电子层结构，核外电子数相等，所以a-3=b-1=c+2=d+1，Y、Z为非金属，应处于第二周期，故Y为O元素，Z为F元素
4、，W、X为金属应处于第三周期，W为Al元素，X为Na元素。A由以上分析可知c=8，b=11，则质子数cb，故A错误； B非金属性FO，非金属性越强，对应的单质的氧化性越强，则阴离子的还原性越弱，则离子还原性O2-F-，故B错误；C非金属性FO，非金属性越强氢化物越稳定性，氢化物稳定性为HFH2O，故C错误；DW为Al元素，X为Na元素，同周期随原子序数增大原子半径减小，故原子半径NaAl，故D正确。故选D。考点：考查了原子结构与元素周期律的相关知识。4. 下列各组物质中，不满足组内任意两种物质在一定条件下均能发生反应的是选项物质甲乙丙ASiO2NaOHHFBNaOH(NH4)2SO3H2SO4
5、CAlCl3NH3H2ONaAlO2DCO2Ca(OH)2Na2CO3(aq)A. A B. B C. C D. D【答案】C【解析】A. 二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，二氧化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和水，氢氧化钠与氢氟酸反应生成氟化钠和水，三种物质均能相互反应； B. 氢氧化钠与硫酸铵反应生成一水合氨、硫酸钠，氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸铵，三种均能相互反应； C. NH3H2O 和NaAlO2不发生反应，C不满足； D.二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，二氧化碳与碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠，氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠，三种物质均能相互反应。本题选C。5. 下列装置
6、用于实验室中制取干燥氨气的实验是，能达到实验目的的是 甲 乙 丙 丁A. 用装置甲制备氨气 B. 用装置乙除去氨气中少量水C. 用装置丙收集氨气 D. 用装置丁吸收多余的氨气【答案】D【解析】试题分析：A、用氯化铵和氢氧化钙固体共热制氨气，试管口应略向下倾斜，A错误；B、氨气与浓硫酸反应生成硫酸铵，不能用浓硫酸干燥氨气，B错误；C、收集氨气的烧瓶不应密闭，C错误；D、氨气极易溶于水，吸收氨气要注意防倒吸，可用丁装置，D正确。答案选D。考点：考查化学实验基本操作，实验方案的评价，氨气的制备和性质。6. 下列有关叙述正确的是A. 非金属元素既可以形成阴离子，也可以形成阳离子B. 金属元素只能形成阳
7、离子C. 分子式相同的物质化学性质相同D. 单核阳离子，其最外层均具有2电子或8电子的结构【答案】A【解析】A. 非金属元素既可以形成阴离子，也可以形成阳离子，如H-和H+、N3-和NH4+，A正确；B. 金属元素也能形成阴离子，如MnO4-，B不正确；C. 分子式相同的物质化学性质不一定相同，如乙醇和二甲醚的分子式相同，但官能团不同，其化学性质不同，C不正确；D. 单核阳离子，其核外也可能没有电子，如H+，D不正确。本题选A。7. 下列离子方程式正确的是A. Fe3O4溶于足量稀硝酸：Fe3O4+8H+=Fe2+2Fe3+4H2OB. 漂白粉溶液在空气中失效：ClO-+CO2H2OHClOH
8、CO3C. MnO2与浓盐酸反应制Cl2：MnO2+4H+2Cl-Mn2+Cl2+2H2OD. 在强碱溶液中，次氯酸钠与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4：3ClO2Fe(OH)32FeO423ClH2O4H【答案】C 8. 下列实验不能达到目的是A. 向Na2SiO3溶液中滴加酚酞，溶液变红，证明Na2SiO3发生了水解反应B. 向HClO溶液中通入SO2，生成H2SO4，证明H2SO4的酸性比HClO强C. 将铝箔在酒精灯火焰上加热，铝箔熔化但不滴落，证明氧化铝熔点高于铝D. 将饱和氯水滴到蓝色石蕊试纸上，试纸先变红后褪色，证明氯水有漂白性【答案】B【解析】ANa2SiO3溶液因水解显碱
9、性，不水解的话呈中性，故A正确；B发生氧化还原反应生成硫酸，不能比较酸性的强弱，不发生强酸制取弱酸的反应，事实上硫酸为强酸、HClO为弱酸，故B错误；C铝与氧气反应生成氧化铝的熔点高，则铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落，故C正确；D氯水有强氧化性，能将石蕊氧化，证明氯水具有漂白性，故D正确【点评】本题考查化学实验方案的评价，涉及氧化还原反应、酸性比较、氯水和铝的化学性质等，注重物质性质及物质分类的考查，综合性较强，但题目难度不大9. 下列离子组在溶液中能大量共存且通入相应气体后仍能大量存在的是选项离子组通入气体ACl-、Ca2+、HCO3-、NH4+氨气BBa2+、Na+、Cl-、NO3-二
10、氧化硫CAl3+、HCO3-、SO、Cl-氯化氢DK+、Na+、HSO、Cl-二氧化碳A. A B. B C. C D. D【答案】D【解析】A. CI-、Ca2+、HCO3-、NH4+可以大量共存，通入氨气后溶液呈碱性，碳酸氢根转化为碳酸根然后和钙离子结合生成碳酸钙沉淀，A不正确；B. Ba2+、Na+、Cl-、NO3-可以大量共存，通入二氧化硫后，二氧化硫与水反应生成亚硫酸使溶液呈酸性，硝酸根可以把亚硫酸氧化为硫酸，进一步与钡离子生成硫酸钡沉淀，B不正确；C. AI3+和HCO3-会发生双水解，所以不能大量共存，C不正确；D. K+、Na+、HSO、Cl-可以大量共存，通入二氧化碳后仍能大
11、量共存，D正确，本题选D。10. 氮化镓材料属于第三代半导体，在光电子、高温大功率器件和高温微波器件应用方面有着广阔的前景。MOCVD法是制备氮化镓的方法之一， 通常以Ga(CH3)3作为镓源，NH3作为氮源，在一定条件下反应制取氮化镓。下列相关说法错误的是A. 氮化镓的化学式为GaNB. 该反应除生成氮化镓外，还生成CH4C. Ga(CH3)3是共价化合物D. 镓位于元素周期表第四周期第A族【答案】D【解析】试题分析：镓位于元素周期表中第四周期第IIIA，最外层有3个电子，主要化合价为+3。由题意知，Ga(CH3)3作为镓源，NH3作为氮源，在一定条件下反应制取氮化镓，则另一产物为甲烷。A.
12、 氮化镓的化学式为GaN，A正确；B. 该反应除生成氮化镓外，还生成CH4，B正确；C. Ga(CH3)3是共价化合物，C正确；D. 镓位于元素周期表第四周期第IIIA族，D不正确。本题选D。11. 三硅酸镁（Mg2Si3O8nH2O)难溶于水，在医疗上可做抗酸剂。它除了可以中和胃液中多余的酸之外，生成的H2SiO3还可覆盖在有溃疡的胃表面，缓解刺激。将0.184g三硅酸镁（Mg2Si3O8nH2O）加入到50 mL0.1 mo1L1盐酸中，充分反应后，滤去沉淀，用0.1 mo1 L1 NaOH溶液滴定剩余的盐酸，消耗NaOH溶液30mL，则n为A. 6 B. 5 C. 4 D. 3【答案】A
13、【解析】试题分析：由题意知，三硅酸镁可以和盐酸反应生成的H2SiO3和氯化镁。将0.184g三硅酸镁（Mg2Si3O8nH2O）加入到50 mL0.1 mo1L1盐酸中，充分反应后，滤去沉淀，用0.1 mo1 L1 NaOH溶液滴定剩余的盐酸，消耗NaOH溶液30mL，则剩余的盐酸n(HCl)=n(NaOH)=0.003mol。50 mL0.1 mo1L1盐酸中含0,005mol溶质，所以与三硅酸镁反应的盐酸为0.002mol。由4HCl Mg2Si3O8nH2O可以求出三硅酸镁的物质的量为0.0005mol，求出三硅酸镁的摩尔质量为g/mol，则24，解之得n为6，A正确，本题选A。12.
14、将足量的SO3不断通入KOH、Ba(OH)2、KAIO2三种物质的混合溶液中，如图所示生成沉淀与加入SO3的物质的量的关系相符的图象是A. B. C. D. 【答案】D点睛：本题考查了混合溶液中离子反应的先后顺序问题，难度较大，要求学生要掌握常见物质的性质进行综合分析、假设验证，从离子反应的角度解决混合溶液中的复杂反应，理清离子反应的先后顺序。13. NaNO2是一种食品添加剂，它与酸性KMnO4溶液可发生反应：MnO4-+NO2-+XMn2+NO3-+H2O（未配平）。下列叙述中正确的是A. 生成1mo1NaNO3需消耗0.4mo1KMnO4B. 反应过程中溶液的pH减小C. 该反应中NO2
15、被还原D. X可以是盐酸【答案】A【解析】试题分析:NaNO2与酸性KMnO4溶液发生的反应为2MnO4-+5NO2-+6H+=Mn2+5NO3-+3H2O，反应中是KMnO4氧化剂、NaNO3是还原剂。锰的化合价由+7降到+2，降低了5，所以1mol KMnO4可以得到5mol电子；N的化合价由+3升高到+5，升高了2，所以可以失去2mol电子。A. 生成1mo1NaNO3需消耗0.4mo1KMnO4，A正确；B. 反应过程中溶液中氢离子浓度减小，所以其pH增大，B不正确；C. 该反应中NO2被氧化，C不正确；D. X不可以是盐酸，因为高锰酸钾可以把盐酸氧化，D不正确。本题选A。14. 现有
16、一固体混合物由两种物质组成，为了检测其成分进行了如下实验：取少量样品加入足量的水得到无色溶液，向溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加足量的稀盐酸，白色沉淀部分溶解并有气泡产生，将产生的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浊。该物体混合物可能的组成为A. FeCl3、MgSO4 B. Na2CO3、Na2SO4C. CaCl2、K2SO4 D. K2CO3、Na2SO3【答案】B【解析】A. FeCl3溶液是浅绿色的，MgSO4与BaCl2溶液反应生成的硫酸钡沉淀不溶于盐酸，A不正确；B. Na2CO3和Na2SO4的溶液都是无色的，都能与BaCl2溶液反应生成白色沉淀，其中碳酸钡沉淀可溶于
17、盐酸且生成二氧化碳气体，B正确；C. CaCl2和K2SO4 的混合液与BaCl2溶液反应不生成可溶于盐酸的沉淀，C不正确；D. K2CO3和Na2SO3与BaCl2溶液反应生成的两种沉淀都可溶于盐酸，D不正确。本题选B。15. 取一定质量的Cu、Cu2O、CuO的固体混合物，将其分成两等份。其中一份通入足量的氢气充分反应后固体质量为25.6g，另一份加入到500mL稀硝酸中固体恰好完全溶解并产生标准状况下的NO气体4.48L。已知Cu2O+2H+Cu+Cu2+H2O。则稀硝酸的浓度为A. 2 mol/L-1 B. 1.6 mol/L-1 C. 0.8 mol/L-1 D. 0.4 mol/L
18、-1【答案】A【解析】试题分析：取一定质量的Cu、Cu2O、CuO的固体混合物，将其分成两等份。其中一份通入足量的氢气充分反应后固体质量为25.6g，这些铜的物质的量为0.4mol，另一份加入到500mL稀硝酸中固体恰好完全溶解一定还生成了0.4molCu(NO3)2，并产生标准状况下的NO气体4.48L，NO的物质的量为0.2mol。由N原子守恒可以求出硝酸的物质的量为1mol，则稀硝酸的浓度为2mol/L，A正确。本题选A。点睛：有关硝酸与金属及其氧化物、氢氧化物反应的计算，通常硝酸表现两种性质，即氧化性和酸性，可以分别求出这两部分硝酸然后加到一起求出参加反应的硝酸的总量。硝酸做氧化剂被还
19、原的部分可以根据其还原产物的物质的量确定，表现酸性的部分可以根据金属的物质的量确定。16. 如图，B为常见金属或废金属单质，有下列转化关系如下，若C是气体且水溶液能消毒杀菌，D、E都是二元化合物(由两种元素组成),D转化为E时,增加的氧的质量约是D物质总质量的25.8%，则A是 A. AlCl3 B. H2O2 C. NaCl D. KCl【答案】C【解析】试题分析：由题意知， B为常见金属或废金属单质，由图可知，B与氧气在一定条件下生成的氧化物还可以与氧气继续反应，这种常见的金属一定是钠。C是气体且水溶液能消毒杀菌，则C一定是氯气。由些可以推出 A一定是氯化钠、B为钠、D为氧化钠、E为过气化
20、钠，经验证，氧化钠转化为过氧化钠时，增加的质量约是氧化钠的质量的25.8%。C正确，本题选C。点睛：本题为框图推断题，难度较大，其中有一个数据条件不易直接应用，可经选猜想再用数据验证。要求学生要熟悉常见元素及其化合物之间的转化关系。17. 元素X、Y、Z、M、N均为原子序数依次增大的短周期主族元素；R在地壳金属元素中的含量仅次于Z。已知Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为3:4，M原子的最外层电子数与次外层电子数之比为3:4；N-、Z3+、X+离子半径逐渐减小；化合物XN常温下为气体，请回答下列问题：（1）R在元素周期表中的位置是_；Z3+的离子结构示意图是_。（2）写出X、Y、N按原子个数
21、之比1:1:1:形成的化合物的电子式_；M和N气态氢化物的稳定性大小比较为_（用化学式和“”“”或“=”表示）。（3）X与Y可分别形成10电子和18电子的分子，写出该18电子分子转化成10电子分子的化学方程式_.（4）Z元素的单质能与Y和R形成的化合物在一定条件下发生反应，同时放出大量的热，其反应的化学方程式为_。（5）下图表示由上述元素中的某两种元素组成的气体分子在一定条件下的密闭容器中充分反应前后的转化关系，在该转化关系中还原剂是_（填化学式），示意图中转移电子的数目为_。 （6）由X、Y、M三种元素组成的离子，在水溶液中与H+和OH-均不能大量共存，还能和氯水反应，写出其与新制氯水反应的
22、离子方程式_。【答案】 (1). 第4周期第族 (2). (3). (4). HClH2S (5). 2H2O2 2H2O+O2 (6). 2AlFe2O3 2FeAl2O3 (7). SO2 (8). 4 (9). HSO3- +H2OCl2SO42-+ 2Cl3H +【解析】试题分析：元素X、Y、Z、M、N均为原子序数依次增大的短周期主族元素；R在地壳金属元素中的含量仅次于Z，则Z为Al、R为Fe。已知Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为3:4，则Y为O元素；M原子的最外层电子数与次外层电子数之比为3:4则M为S元素、N为Cl元素；N-、Z3+、X+离子半径逐渐减小；化合物XN常温下为气
23、体，则X为H元素。（1）R在元素周期表中的位置是第4周期第族；Z3+的离子结构示意图是。（2）写出X、Y、N按原子个数之比1:1:1:形成的化合物的电子式；S的非金属性比Cl弱，所以气态氢化物的稳定性HClH2S。（3）X与Y可分别形成10电子的水分子和18电子的双氧水分子， 18电子分子转化成10电子分子的化学方程式2H2O2 2H2O+O2.（4）Z元素的单质能与Y和R形成的化合物在一定条件下发生反应，同时放出大量的热，其反应的化学方程式为2AlFe2O3 2FeAl2O3 。（5）由气体分子在一定条件下的密闭容器中充分反应前后的转化关系可知，该反应为可逆反应，三种分子的化学计量数之比为2
24、:1:2，联系上述元素可以推断该反应为二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫，在该转化关系中还原剂是SO2，示意图中有2个二氧化硫分子与一个氧气分子生成了2个三氧化硫分子，所以转移电子的数目为4。（6）由X、Y、M三种元素组成的离子，在水溶液中与H+和OH-均不能大量共存，还能和氯水反应则该离子为亚硫酸氢根离子，其与新制氯水反应的离子方程式HSO3- +H2OCl2SO42-+ 2Cl3H + 。18. 氮和磷为周期表中的第VA族元素，它们的元素及其化合物在性质上既有相似性又有不同性。回答下列问题：（1）N2分子中两个N原子都达到8电子稳定状态，则两个N原子之间共有电子的数目为_；白磷的分子式为P4,
25、4个P原子相互之间共形成6个共价单键，且每个P原子都达到8电子稳定状态，则白磷分子的空间构型为_。（2）N、P两种元素都能形成多种气态氢化物。联氨（N2H4)为二元弱碱，在水中的电离与氨相似，写出联氨在水中第一步电离方程式_，联氨与磷酸（H3PO4）形成的磷酸二氢盐的化学方程式为_。（3）P2O5是一种干燥剂，下列气体不能用P2O5干燥的是_（填字母序号）。A.SO2 B.NH3 C.CO D.H2 E.H2S F.O2（4）次磷酸（H3PO2）是一元中强酸，它的工业制法是将白磷与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2,后者再与H2SO4反应。写出白磷与Ba(OH)2溶液反
26、应的化学方程式_，Ba(H2PO2)2为_（填“正盐”或“酸式盐”)。【答案】 (1). 6 (2). 正四面体 (3). N2H4+H2O N2H5+OH- (4). N2H4+ 2H3PO4= N2H6(H2PO4)2 (5). B (6). 2P4+3Ba(OH)2+6H2O=3Ba(H2PO2)2+2PH3 (7). 正盐【解析】（1）N2分子中两个N原子都达到8电子稳定状态，两个氮原子间形成了3对共用电子对，则两个N原子之间共有电子的数目为6；白磷的分子式为P4，4个P原子相互之间共形成6个共价单键，且每个P原子都达到8电子稳定状态，则白磷分子的空间构型为正四面体。（2）N、P两种元
27、素都能形成多种气态氢化物。联氨（N2H4)为二元弱碱，在水中的电离与氨相似，联氨在水中第一步电离方程式为N2H4+H2O N2H5+OH-，联氨与磷酸（H3PO4）形成的磷酸二氢盐的化学方程式为N2H4+ 2H3PO4= N2H6 (H2PO4)2。（3）P2O5是一种干燥剂，它不能干燥水溶液呈碱性的气体，不能用P2O5干燥的是氨气，选B 。（4）次磷酸的工业制法是将白磷与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2,后者再与H2SO4反应。白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式为2P4+3Ba(OH)2+6H2O=3Ba(H2PO2)2+2PH3，因为次磷酸（H3PO2）是一
28、元酸，所以Ba(H2PO2)2为正盐。点睛：本题为信息迁移题，可以类比氨气的化学性质推测联氨的性质。由于次磷酸为一元酸，故其只能形成正盐，不能因为Ba(H2PO2)2含有H而错判为酸式盐。19. 使用下图装置可进行测定SO2转化成SO3转化率的实验探究：已知：SO3的熔点是16.8，沸点是44.8。 （1）请从下图AF装置中选择最适合装置并将其序号填入下面的空格中_、_、_。 冰水 浓硫酸 生石灰 水 NaOH溶液 热水 A B C D E F（2）用1mol Na2SO3粉末与足量浓硫酸进行此实验，当反应结束时，继续通入O2一段时间后，测得装置增重了12.8g，则实验中SO2的转化率为_ %
29、 。（3）为使SO2有较高的转化率，应均匀通入O2,，且试验中在加热催化剂与滴加浓硫酸的顺序中，应采取的操作顺序是_；尾端球形干燥管的作用是_。（4）将S02通过Na2O2粉末，完全反应后除生成O2外还生成一种白色粉末。证明该白色粉末既有Na2SO3又有Na2SO4所需的试剂是水、_、_、品红溶液。【答案】 (1). B (2). A (3). E或C (4). 80 (5). 先加热催化剂再滴入浓硫酸 (6). 防止空气中的二氧化碳及水蒸气干扰造成误差 (7). BaCl2溶液 (8). 稀盐酸【解析】试题分析：由题中信息可知，该实验首先用浓硫酸与亚硫酸钠反应制取二氧化硫，氧气和二氧化硫经干
30、燥后，通入有催化剂的加热管中发生反应，反应后的产物经冰水冷凝后分离出三氧化硫晶体，剩余的二氧化硫经装置III吸收剂吸收后，测出该装置的增重，即可求出二氧化硫的转化率。（1）装置是用于干燥二氧化硫的，选B；装置是用于冷凝收集三氧化化硫的，选A；装置是用于吸收剩余的二氧化硫的，选C或E。（2）用1mol Na2SO3粉末与足量浓硫酸反应可以生成mol SO2，即64g SO2，当反应结束时，继续通入O2一段时间后，测得装置增重了12.8g，则剩余的SO2质量为12.8g，实验中SO2的转化率为80% 。（3）为使SO2有较高的转化率，应均匀通入O2,，且试验中在加热催化剂与滴加浓硫酸的顺序中，应采
31、取的操作顺序是先加热催化剂再滴入浓硫酸；尾端球形干燥管的作用是防止空气中的二氧化碳及水蒸气干扰造成误差。（4）将SO2通过Na2O2粉末，完全反应后除生成O2外还生成一种白色粉末。证明该白色粉末既有Na2SO3又有Na2SO4，可以检验其中的亚硫酸根离子和硫酸根离子，方法是：取样品两份，一份与稀盐酸反应，将生成的气体通入品红溶液中，若品红褪色，则粉末中有亚硫酸钠；另一份溶于水后，先加足量的稀盐酸将溶液酸化后，再滴加少量的氯化钡溶液，若有白色沉淀生成，则证明粉末中有硫酸钠。因此，所需的试剂是：水、BaCl2溶液、稀盐酸、品红溶液。20. 煤燃烧产生的粉煤灰（主要含有SiO2、Fe2O3、Al2O
32、3等）是火电厂产生的废渣，若不加处理会污染环境。为综合利用，研究人员对其进行如下处理：（1）滤渣主要成分是_；滤液中的阳离子为_。（2）滤液中还加入还原剂原因是_；若加入的还原剂为铁粉，反应的离子方程式为_。（3）加入氨水是为了调节pH使铝离子沉淀，其离子方程式为_；反应终点的pH对铝和铁分离效果的影响如右图。根据实验结果，为达到好的分离效果，反应过程中控制pH的范围是_，选择该范围的理由是_。 （4）NH4HSO4和H2SO4按物质的量比1:1混合溶于水配制成浸取液，220时可将高铝粉煤灰中Al2O3转化为硫酸铝铵NH4Al(SO4) 2，然后分离、煅烧获得纯Al2O3。查阅资料知硫酸铝铵：
33、溶解度：0时，S5.2g；100时，S421.9g 。280时分解。 依据资料可知，将硫酸铝铵与其他溶质分离的方法是_。煅烧NH4Al(SO4)2时发生4NH4Al（SO4）22Al2O3+5SO3+3SO2+2NH3+N2+5H2O，得到混合气体（NH3、N2、SO2、SO3、H2O）。若16mol混合气体按如下装置被完全吸收制得浸取液。则右下图中，试剂X是_（填化学式）；试剂Y是_（填名称），其中溶质的物质的量为_。 【答案】 (1). SiO2 (2). Fe3+、Al3+、H+ (3). 使Fe3+还原成Fe2+，以便于调节pH时只有Al(OH)3沉淀分离出来 (4). 2Fe3+Fe
34、=3Fe2+，Fe+2H+=Fe2+H2 (5). 3NH3H2OAl3+=Al(OH)33NH4+ (6). 略小于5 (7). 在该范围内铝元素沉淀率较高，而铁元素的沉淀率较低 (8). 冷却结晶 (9). O2（O3或H2O2等也合理） (10). 氨水 (11). 2mol【解析】试题分析：由题意知，粉煤灰与硫酸反应后，二氧化硅不溶，过滤除去二氧化硅，滤液中含有Fe3+和Al3+等，加入还原剂肯定是把还原Fe3+为Fe2+，以防后面沉淀Al3+时一起沉淀。（1）煤燃烧产生的粉煤灰（主要含有SiO2、Fe2O3、Al2O3等）中不溶于硫酸的是SiO2，所以滤渣主要成分是SiO2；为了提高
35、浸取速率和浸取率，硫酸适当过量，所以滤液中的阳离子为Fe3+、Al3+、H+。（2）滤液中还加入还原剂原因是使Fe3+还原成Fe2+，以便于调节pH时只有Al(OH)3沉淀分离出来；若加入的还原剂为铁粉，铁可以与Fe3+、H+反应，反应的离子方程式为2Fe3+Fe=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2+H2。（3）加入氨水是为了调节pH使铝离子沉淀，其离子方程式为3NH3H2OAl3+=Al(OH)33NH4+；由图中信息可知，pH在4.6左右时，铝离子沉淀率较高而亚铁离子的沉淀率很低，所以为达到好的分离效果，反应过程中控制pH的范围是略小于5（或4.6左右），选择该范围的理由是在该范围内铝元素沉
36、淀率较高，而铁元素的沉淀率较低。（4）依据资料可知，硫酸铝铵的溶解度随温度升高增大了很多，故将硫酸铝铵与其他溶质分离的方法是冷却结晶。煅烧NH4Al(SO4) 2时发生4NH4Al（SO4）22Al2O3+5SO3+3SO2+2NH3+N2+5H2O，生成的混合气体被完全吸收制得NH4HSO4和H2SO4按物质的量比1：1组成的浸取液，则试剂X为可以把二氧化硫氧化的O2（O3或H2O2等也合理）等氧化剂、试剂Y为氨水。由上述反应方程式可知，16mol混合气体含2mol氨气、5mol SO3和3mol SO2，混合气体经氨水吸收并氧化后，得到了 NH4HSO4和H2SO4按物质的量比1：1组成的浸取液，由S原子守恒可以判断该浸取液中NH4HSO4和H2SO4的物质的量都是4mol，由于上述混合气体中已有2mol氨气被吸收，根据N原子守恒可知试剂Y为含2mol溶质的氨水。点睛：本题难度很大。由于流程中没有除去杂质元素铁的操作，故可判断加入还原剂一定是把+3价铁还原为+2价，然后在沉淀铝的时候通过控制pH达到实验目的。图像中虽然没有标出两条曲线所代表的沉淀率是哪种元素的，但是依据题意，可以通过控制pH达到实验目的，则可判断在pH较低时沉淀率较高的是铝，否则就无法分离了。
