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备战高考化学培优 ( 含解析 ) 之铝及其化合物推断题附详细答案 一、铝及其化合物 1．Al2O3 是铝的重要化合物，有着广泛的应用。以下是 Al2O3 的实验室制备流程图。 根据题意回答下列问题： （1）实验室制备过程中，废铝材料先用  Na2CO3 溶液浸洗的目的是  _____；  A 试剂是 ____________（填物质名称）。 2）两条途径中有一条明显不合理，它是 _______（填“途径 1”或“途径 2 ”），合理的方案是 ______。 （3）某同学从多、快、好、省的原则考虑，认为综合途径 1 和 2，可以既节约药品又节省 时间来实现由“废铝材料”制备“ Al2O3”，该同学的实验设计流程是（模仿上面流程图设计） __________。 4）若要从滤液中得到 NaCl 晶体，其实验操作是 _____。 5）得到的 Al2O3 中可能含有 Na2CO3 杂质，请设计实验检验杂质：（写出所需试剂、实验步骤和结论） _________。 （6）现有含 Na2CO3 杂质的 计算式： _____（式中含有 【答案】除去铝材表面的油腻  Al2O3 样品，为了测定 a、 b 等字母）。 稀盐酸 途径 2  Al2O3 的纯度，请你设计实验方案，列出 将稀盐酸改成通入过量 CO2 蒸发结晶、趁热过滤、 干燥 取少量样品溶于水，取上层清液，加入氯化钡溶液，若出现白色沉淀，则证明有 Na2CO3 , 反之则没有 取样品质量为 b，加水溶解后，加入足量的氯化钡溶液，沉淀完全以 后，过滤、洗涤和干燥，称量（恒重）得沉淀ag。计算式为： 1- 106a 197b 【解析】 【分析】 从废铝材中提取氧化铝，途径 1 先用稀盐酸反应生成氯化铝，再与 Na2CO3 溶液发生双水解 生成氢氧化铝，再灼烧分解生成氧化铝；途径 2 氧化铝先与氢氧化钠生成偏铝酸钠，再与盐酸生成氢氧化铝，再灼烧分解生成氧化铝，据此分析解答。 【详解】 （1 ）废铝材料先用 Na2CO3 溶液浸洗的目的是除去铝材表面的油腻， A 为稀盐酸，故答案 为：除去铝材表面的油腻；稀盐酸； （2 ）途径 2 不合理，因为盐酸的量不好控制，改进的方法是将稀盐酸改成通入过量 CO2， 故答案为：途径 2；将稀盐酸改成通入过量 CO2； （3 ）综合途径 1 和 2，可以既节约药品又节省时间来实现由“废铝材料”制备“ Al2O3”， 应该用铝材先分别生成氯化铝和偏铝酸钠，两者再发生双水解生产氢氧化铝，流程为： ； （4）氯化钠的溶解度受温度影响小，若要从若要从滤液中得到 NaCl 晶体，操作为：蒸发 结晶、趁热过滤、干燥，故答案为：蒸发结晶、趁热过滤、干燥； （5）得到的 Al2O3 中可能含有 Na2CO3 杂质，检测的方法为：取少量样品溶于水，取上层清 液，加入氯化钡溶液，若出现白色沉淀，则证明有 Na2CO3, 反之则没有，故答案为：取少 量样品溶于水，取上层清液，加入氯化钡溶液，若出现白色沉淀，则证明有 Na2 3 CO , 反之 则没有； （6）现有含 Na2 3 2 3 样品，为了测定 2 3 的纯度，可采用方案为：取样品质 CO 杂质的 Al O Al O 量为 b，加水溶解后，加入足量的氯化钡溶液，沉淀完全以后，过滤、洗涤和干燥，称量 （恒重）得沉淀 ag； BaCO3 3 ag = a mol= 沉淀质量为 ag，则 n( BaCO )= 197g / mol 197 n( Na2CO3 ) ，则 m( Na2CO3)= a mol 106g/ mol= 106a g ，Na2CO3 的纯度 = 106a ， Al2O3 197 197 197b 106a m 的纯度 = ；故答案为：取样品质量为 ，加水溶解后，加入足量的氯化钡溶液，沉 197b 淀完全以后，过滤、洗涤和干燥，称量（恒重）得沉淀 ag；计算式为： 1- 106a 。 197b 【点睛】 本题考查物质分离和提纯，侧重考查元素化合物性质、氧化还原反应、物质分离和提纯实验操作，注意从整体上分析流程图中每一步发生的反应。 2． 为了降低电子垃圾对环境构成的影响，将一批废弃的线路板简单处理后，得到含 70％Cu、 25％ Al、 4％ Fe 及少量 Au、 Pt 等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶 体的路线： （1）第 ① 步 Cu 与混酸反应的离子方程式为  ________________ 。得到滤渣  1 的主要成分为 ___________。 2）第 ② 步中加入 H2O2 的作用是 __________________，使用 H2O2 的优点是 _________；调溶液 pH 的目的是 _________________。 （3