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    电解铝技术的出现与成熟让铝从皇家珍品变成汽车、轮船、航天航空制造、化工生产等行业的重要材料．工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，Fe2O3、SiO2等）提取纯Al2O3做冶炼铝的原料，某研究性学习小组设计了如下提取流程图

    （1）固体Ⅱ的化学式为_
     
    ，该固体的颜色为
     
    ；
    （2）在实际工业生产流程⑤中需加入冰晶石，目的是
     
    ；
    （3）写出流程③的离子方程式
     
    ；
    （4）铝粉与氧化铁粉末在引燃条件下常用来焊接钢轨，主要是利用该反应
     
    ；
    （5）从铝土矿中提取铝的过程不涉及的化学反应类型是
     
    ；
    A．复分解反应     B．氧化还原反应      C．置换反应      D．分解反应
    （6）生产过程中除NaOH、H2O可以循环使用外，还可以循环使用的物质有_
     
    _；
    （7）若向滤液Ⅰ中逐滴滴入NaOH溶液至过量，产生沉淀随NaOH滴入关系正确的是
     
    ．
    考点：镁、铝的重要化合物
    专题：几种重要的金属及其化合物
    分析：铝土矿可以主要成分为Fe2O3、Al2O3、SiO2，铝土矿加过量盐酸溶解后，Fe2O3、Al2O3和HCl反应溶解，而SiO2和HCl不反应，不能溶解，不溶物Ⅰ为SiO2；滤液Ⅰ中含有的阳离子有Fe3+、Al3+、H+，加入过量烧碱，氢离子和氢氧化钠反应生成水，铁离子和铝离子都和氢氧化钠反应生成氢氧化物沉淀，氢氧化铝易溶于氢氧化钠溶液中生成偏铝酸根离子，过滤所得出的为Fe（OH）3，滤液Ⅱ含有AlO2-、Cl-、OH-，通入过量二氧化碳气体，得到Al（OH）3沉淀，加热分解生成Al2O3，电解可得到铝；滤液Ⅲ含有碳酸氢根离子，加入氧化钙可生成碳酸钙和氢氧化钠，其中氢氧化钠可循环使用，结合物质的性质以及题目要求可解答该题．
    解答： 解：铝土矿可以主要成分为Fe2O3、Al2O3、SiO2，铝土矿加过量盐酸溶解后，Fe2O3、Al2O3和HCl反应溶解，而SiO2和HCl不反应，不能溶解，不溶物Ⅰ为SiO2；滤液Ⅰ中含有的阳离子有Fe3+、Al3+、H+，加入过量烧碱，氢离子和氢氧化钠反应生成水，铁离子和铝离子都和氢氧化钠反应生成氢氧化物沉淀，氢氧化铝易溶于氢氧化钠溶液中生成偏铝酸根离子，过滤所得出的为Fe（OH）3，滤液Ⅱ含有AlO2-、Cl-、OH-，通入过量二氧化碳气体，得到Al（OH）3沉淀，加热分解生成Al2O3，电解可得到铝；滤液Ⅲ含有碳酸氢根离子，加入氧化钙可生成碳酸钙和氢氧化钠，其中氢氧化钠可循环使用，
    （1）滤液Ⅰ中含有的阳离子有Fe3+、Al3+、H+，加入过量烧碱生成Fe（OH）3，加热分解生成Fe2O3，颜色为红棕色，故答案为：Fe2O3；红棕色；
    （2）在实际工业生产流程⑤中，氧化铝熔点高，熔融氧化铝需要消耗较多能量，需加入冰晶石，目的是降低Al2O3的熔化温度，减少能量消耗；
    故答案为：降低Al2O3的熔化温度，减少能量消耗；
    （3）滤液Ⅱ含有AlO2-、Cl-、OH-，通入过量二氧化碳气体，得到Al（OH）3沉淀，反应的离子方程式为AlO2-+2H2O+CO2=Al（OH）3↓+HCO3-，
    故答案为：AlO2-+2H2O+CO2=Al（OH）3↓+HCO3-；
    （4）铝热反应放出大量的热，常用于冶炼熔点高、难熔化的金属的冶炼，铝粉与氧化铁粉末在引燃条件下常用来焊接钢轨，主要是利用该反应放出大量的热，
    故答案为：放出大量的热；
    （5）反应①②③④为复分解反应，反应⑤为氧化还原反应，氢氧化铁、氢氧化铝生成氧化物的反应为分解反应，不涉及置换反应，故答案为：C；
    （6）根据反应流程可知，反应需要NaOH、水、二氧化碳以及氧化钙等物质为原料，生产过程中除NaOH、H2O可以循环使用外，还可以循环使用的物质有CaO、CO2，其中氧化钙可由碳酸钙加热分解制得，
    故答案为：CaO； CO2；
    （7）滤液Ⅰ中含有的阳离子有Fe3+、Al3+、H+，加入过量烧碱，氢离子和氢氧化钠反应生成水，铁离子和铝离子都和氢氧化钠反应生成氢氧化物沉淀，氢氧化铝易溶于氢氧化钠溶液中生成偏铝酸根离子，则符合的图象为D，故答案为：D．
    点评：本题以框图题形式考查铝的化合物的性质，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，清楚冶炼铝工艺流程原理，熟练掌握“铝三角”的相关反应是解答的关键，题目难度中等．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中化学 来源： 题型：

    W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如图．已知W的一种核素的质量数为18，中子数为10；X和Ne原子的核外电子数相差1；Y的最高正价和最低负价之和为0；Z的非金属性在同周期元素中最强．下列说法正确的是（　　）
    A、对应气态氢化物的稳定性：Y＞Z
    B、化合物XZW既含离子键也含共价键
    C、对应简单离子半径：W＞X
    D、Y的氧化物能与Z或X的最高价氧化物对应的水化物反应

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    A、B、C、D、E五种短周期元素，它们的原子序数依次增大，最外层电子数之和为19．A的周期数等于族序数，在短周期中D元素的原子半径最大，C与E质子数之比为1：2，B与C形成的化合物在大气中排放易产生光化学烟雾．则下列说法正确的是（　　）
    A、B的气态氢化物稳定性较C的强
    B、C与D形成的一种化合物与水反应能产生C2单质
    C、均由A、C、D、E四种元素形成的两种盐不能相互反应
    D、B的最高价氧化物对应的水化物与其最低价氢化物反应生成的化合物为共价化合物

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    NA为阿伏伽德罗常数．下列说法正确的是（　　）
    A、同温同压同体积的CO2和SO2所含氧原子数均为2NA
    B、32gCu与S完全反应转移的电子数为NA
    C、1L 1.0mol?L-1 NH4Cl与2L 0.5mol?L-1 NH4Cl溶液含NH4+数目相同
    D、25℃时，pH=13的1.0L Ba（OH）2溶液中含有的OH-数目为0.1NA

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    NA表示阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是（　　）
    A、用石墨电极电解Ca（NO3）2溶液，当转移电子数为0.2NA时，阴极析出4g金属
    B、0.1mol 24Mg32S晶体中所含中子总数为2.8NA
    C、常温下含有NA个NO2、N2O4分子的混合气体，温度降至标准状况，其体积约为22.4L
    D、在熔融状态下，1mol NaHSO4完全电离出的阳离子数目为2NA

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    下表为元素周期表的一部分，其中编号代表对应的元素．

    请回答下列问题：
    （1）写出元素⑦的基态原子外围电子排布式
     
    ，元素⑧位于
     
    区．⑤元素原子的价层电子的轨道表示式为
     
    ，
    （2）若元素①③⑤形成的某化合物显酸性，经测定这三种元素的质量比为1：6：16，该化合物对氢气的相对密度为23，则其中所有杂化原子的杂化方式分别为
     
    和
     
    ．
    （3）元素③④⑤⑥的第一电离能由大到小的顺序是
     
    （用元素符号表示）．请写出由④和⑤两种元素形成的与N3ˉ互为等电子体的分子的化学式
     
    ，（写出一种即可）其VSEPR构型为
     
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    有一澄清溶液其中可能含有NH4+、K+、Mg2+、Ba2+、Al3+、I-、NO3-、CO32-、SO42-中的几种，取该溶液进行以下实验：
    （1）用pH试纸检验，表明溶液呈现强酸性，排除
     
    的存在．
    （2）取出部分溶液，加入少量CCl4及数滴新制氯水，经振荡CCl4呈紫红色，生成该紫红色物质的离子方程式为
     
    ．
    （3）另取部分溶液，逐渐向其中加入NaOH溶液，使溶液从酸性逐渐变为碱性，滴加过程中和滴加完毕后，均无沉淀产生，则可排除
     
    的存在．取部分碱性溶液加热，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则证明有
     
    存在．生成该气体的离子方程式为
     
    ．
    （4）另取部分上述碱性溶液，向其中加入Na2CO3溶液，有白色沉淀生成，证明
     
    存在，又排除
     
    存在．
    （5）综上所述，该溶液中上述离子尚不能确定是否存在的是
     
    ．
    （6）若要确认（5）中相关的离子，确认的实验方法是
     
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    铝粉和氧化铁的混合物叫做铝热剂，铝热剂发生铝热反应时有这样的实验现象：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”，“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”．已知：Al、Fe的熔点、沸点数据如下：
    物质 Al Fe
    熔点（℃） 660 1535
    沸点（℃） 2467 2750
    （1）某同学猜测，铝热反应所得到的熔融物是铁铝合金．理由是：该反应放热能使铁熔化，而铝的熔点比铁低，所以铁和铝能形成合金．你认为他的解释是否合理？
     
    （填“合理”或“不合理”）．
    铁、铝、铁铝合金三种物质中硬度最大的是
     

    （2）根据已有知识找出一种验证产物中有Fe的最简单方法：
     
    ．
    （3）设计一个简单的实验方案，证明上述所得的熔融物中含有金属铝．请填写表格：
    所用试剂 NaOH溶液
    实验操作及现象 取少许
     
    ，滴加
     
    ，振荡，有气泡
    有关反应的化学方程式 2Al+2NaOH+2H2O→2NaAlO2+3H2↑

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    如图是元素周期表前四周期的一部分，下列对相关元素的叙述正确的是（　　）
    A、X元素的原子有二个电子层，处于周期表的第14纵行
    B、X的气态氢化物与Y的最高价氧化物的水化物能反应生成盐
    C、Z的原子序数为31，单质常温下为液体
    D、气态氢化物水溶液的酸性X＜Z＜Y

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