17.(11分)鋁是一種重要的金屬，在生產(chǎn)、生活中具有許多重要的用途，下圖是從鋁土礦中制備鋁的工藝流程：

已知：①鋁土礦的主要成分是Al2O3，此外還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質;

②除硅的方法：溶液中的硅酸鈉與偏鋁酸鈉反應，能生成硅鋁酸鹽沉淀，化學反應方程式為2Na2SiO3+2NaAlO2+2H2O===Na2Al2Si2O8↓+4NaOH。

回答下列問題：

(1)Al元素在元素周期表中的位置為 ;電解制取Al的化學反應中，反應物總能量 生成物總能量(填“大于”、“等于”或“小于”);二氧化碳的結構式為 。

(2)寫出向Al2O3與氫氧化鈉溶液發(fā)生反應的離子方程式 _____。

(3)濾渣A的主要成分為__________________________。

(4)在工藝流程第三步中，通入過量二氧化碳的化學反應方程式是_______________________。

(5)實驗時取鋁土礦ag，經(jīng)過上述工藝流程最后得到bgAl，則鋁土礦中的Al2O3質量分數(shù)為 。

A.=102b/54a B.>102b/54a C.<102b/54a D.均有可能

【答案】

(1)第三周期 ⅢA族 (1分) 小于 (1分) O=C=O(1分)

(2)Al2O3 +2OH-=2AlO2-+H2O (2分) (3)Fe2O3 Na2Al2Si2O8(2分)

(4)NaAlO2 +CO2 +2H2O = Al(OH)3 ↓+NaHCO3 (2分) (5)B(2分)

應方程式為NaAlO2 +CO2 +2H2O = Al(OH)3 ↓+NaHCO3。

(5)根據(jù)鋁原子守恒，2Al—Al2O3 ，經(jīng)過上述工藝流程最后得到bgAl，則Al2O3 的質量為102b/54，Al2O3 的質量分數(shù)為102b/54a，實際上，在工藝流程中，由于2Na2SiO3+2NaAlO2+2H2O===Na2Al2Si2O8↓+4NaOH反應的存在，鋁元素會損失，所以鋁土礦中的Al2O3質量分數(shù)大于102b/54ª，選B。

考點：考查由鋁土礦中制備鋁的工藝流程，鋁及其化合物的性質。

18.(12分)A、B、C、D、E是中學常見的幾種化合物，相關物質間的關系如下圖所示：

已知：X、Y是生活中常見的金屬單質，A、B都是氧化物且A是紅棕色粉末。 回答下列問題： (1)單質X與A反應的化學方程式是________________________________; (2)若試劑1和試劑2均是強電解質。

①若試劑1和試劑2的酸堿性相同，則C溶液顯 (填“酸性”、“堿性”或“中性”);

②若試劑1和試劑2的酸堿性不同，試劑1和B的離子方程式是 。

(3)若試劑2是稀硝酸。

①Y單質與稀硝酸反應生成E時，Y單質必須過量，寫出該反應的離子方程式 。如果稀硝酸過量，可以選擇試劑 進行驗證。

②D的陽離子能夠與強堿、氯氣反應，生成一種高效的凈水劑YO42-，寫出有關反應的離子方程式 。

【答案】(12分，每空2分)(1)2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe (2)①酸性 ②Al2O3+2OH-=AlO2-+H2O

(3)①3Fe +8H++2NO3-=3Fe2++3NO↑+4H2O;KSCN溶液

②Fe 2++2OH-+Cl2=FeO42-+Cl-+H2O

(1)根據(jù)以上分析，單質X與A反應的化學方程式是2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe。

(2)若試劑1和試劑2均是強電解質。

①若試劑1和試劑2的酸堿性相同，因此均是鹽酸，則C氯化鋁，鋁離子水解溶液顯酸性;

②若試劑1和試劑2的酸堿性不同，則分別是氫氧化鈉和稀硫酸，試劑1和B反應的離子方程式是Al2O3+2OH-=AlO2-+H2O。

(3)若試劑2是稀硝酸。

①Y單質與稀硝酸反應生成E時，Y單質必須過量，則該反應的離子方程式為3Fe +8H++2NO3-=3Fe2++3NO↑+4H2O;如果稀硝酸過量，則生成硝酸鐵，所以可以選擇試劑KSCN溶液進行驗證。

②D的陽離子能夠與強堿、氯氣反應，生成一種高效的凈水劑YO42-，該反應的離子方程式為Fe2++2OH-+Cl2=FeO42-+Cl-+H2O。

考點：考查無機框圖題推斷

19.(14分)鐵的化合物在生產(chǎn)生活中的應用廣泛。

(1)高鐵酸鉀(K2FeO4)具有強氧化性，是一種新型高效水處理劑，它在水處理過程中(鐵元素被還原為+3 價)的兩個作用是____________、_____________。

(2)氧化鐵是重要工業(yè)顏料，用廢鐵屑制備它的流程如下圖。請回答下列問題：

①操作Ⅰ、Ⅱ的名稱分別是____________、______________;

②操作I所得濾液中若加入堿性較強的(NH4)2CO3 溶液，還會產(chǎn)生 Fe(OH)2，可能的原因是： ，該反應的平衡常數(shù)K= (填數(shù)值)。【已知：Ksp(FeCO3) = 3.2×10-11，Ksp(Fe(OH)2) = 8.0×10-16】

③寫出在空氣中煅燒FeCO3獲得氧化鐵產(chǎn)品的化學方程式_____________________;

④煅燒如果不充分，產(chǎn)品中將有Fe2+ 存在，檢驗產(chǎn)品中有無Fe2+的實驗操作是_______。

(3)含 Cr2O72-的酸性廢水可加入FeSO4 將其轉化為無毒的Cr3+，反應的離子方程式為 。

【答案】(1)殺菌消毒、吸附水中的雜質 (2)①過濾、洗滌 ②4.0×104 ③4FeCO3+O2Fe2O3+4CO2

④取少量產(chǎn)品于試管中，加硫酸溶解，再加入幾滴高錳酸鉀溶液，觀察溶液是否褪色

(3)Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O

考點：考查無機物制備工藝流程圖的分析與應用

20.(15分)已知氯化亞鐵的熔點674℃、沸點1023℃;三氯化鐵在300℃以上易升華，易溶于水并且有強烈的吸水性。在500℃條件下氯化亞鐵與氧氣可能發(fā)生多種反應，反應之一為： 12FeCl2 +3O22Fe2O3 +8FeCl3。某研究小組選用以下裝置(夾持裝置省略，裝置可重復選用)進行反應的探究�；卮鹣铝袉栴}：

(1)裝置的合理連接順序為A、 、D，其中E裝置U形管左邊設計為粗導管的目的是 。

(2)A裝置中發(fā)生反應的化學方程式為 。

(3)反應過程發(fā)現(xiàn)，裝置B中除生成紅棕色固體外，還觀察到黃綠色氣體，生成該氣體的化學方程式為 。

(4)待B中充分反應后，停止加熱后，還需持續(xù)通氧氣至 。

(5)設計實驗：

①利用E裝置U形管里的固體驗證Fe(OH)3是弱堿： 。

②測定裝置B的殘留固體中鐵元素的質量分數(shù)： 。

【答案】(1)CBEC(2分，少一個C扣1分，少兩個C扣2分，其它錯誤均不給分);防止FeCl3冷凝在導管中，堵塞導管(2分，答到“防堵塞”即可得分)。

(2)2Na2O2 +2 H2O = 4NaOH + O2↑(2分，配平錯扣1分，反應物或生成物書寫錯誤給0分，漏寫↑不扣分;)。

(3)4FeCl2 +3O2 2Fe2O3 +4Cl2(2分，配平錯扣1分，反應物或生成物書寫錯誤給0分，反應條件不作為采分點)。

(4)硬質玻璃管冷卻到室溫且裝置中的黃綠色氣體完全消失(2分，答到其中任意一點都得2分)。

(5)①取少量固體加水溶解(1分)，用pH試紙(或pH計)測得溶液顯酸性(1分)，即證(共2分，少一點扣1分，其他合理答案也給分)。

②稱取一定質量B中的殘留固體，加入足量的鹽酸(或硫酸等)溶解(1分)，加足量的H2O2氧化后(不答也可)再加入足量氫氧化鈉溶液得沉淀(1分)，過濾、洗滌、在空氣中充分灼燒至恒重稱量(1分)，計算。(共3分，其他合理答案也給分)

考點：實驗方案設計與評價。