高考化学一轮复习 专题四 金属元素及其化合物 课时20 专题提升 新人教版
2024届高考化学一轮复习教案(人教版)：金属及其重要化合物 第1讲
第三单元金属及其重要化合物第1讲钠及其化合物复习目标1．了解钠及其重要化合物的主要性质及应用。
2．了解钠及其重要化合物的制备方法。
3．了解钠及其重要化合物的相互转化。
考点一钠及其氧化物1．钠的物理性质金属钠是一种01银白色、有金属光泽的固体，质地02柔软，是03热和04电的良导体；钠的密度比水的05小，比煤油的06大，熔点07低。
2．钠的化学性质从钠原子的原子结构可知钠具有很强的01还原性：(1)钠与非金属单质(如O2、S、Cl2等)反应O2：024Na＋O2===2Na2O(常温)△Na2O2(加热)032Na＋O2=====S：042Na＋S===Na2S(研磨爆炸)△2NaClCl2：052Na＋Cl2=====(2)钠与水反应①化学方程式为062Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。
②与滴加酚酞的水反应的现象及解释操作现象原理或解释向一个盛有适量蒸馏水的小烧杯中滴加几滴酚酞试液，然后把一小块金属钠投入小烧杯中钠浮在水面上钠的密度比水07小钠熔成银白色小球反应08放热，钠的熔点较09低钠小球在水面上迅速到处游动钠与水反应剧烈，反应产生的10气体推动小球游动与水反应伴有“嘶嘶”的响声溶液变红有11碱性物质生成(3)钠与盐酸、稀硫酸反应离子方程式为122Na ＋2H ＋===2Na ＋＋H 2↑。
(4)钠与某些盐溶液反应：一般考虑钠先与水反应，生成的NaOH 再与该盐发生复分解反应。
如：与CuSO 4溶液反应：132Na ＋2H 2O ＋CuSO 4===Cu(OH)2↓＋Na 2SO 4＋H 2↑。
与FeCl 3溶液反应：146Na ＋6H 2O ＋2FeCl 3===2Fe(OH)3↓＋6NaCl ＋3H 2↑。
(5)与含羟基或羧基的有机物发生置换反应①与乙醇反应：152CH 3CH 2OH ＋2Na ―→2CH 3CH 2ONa ＋H 2↑。
②与丙酸反应：2CH 3CH 2COOH ＋2Na ―→2CH 3CH 2COONa ＋H 2↑。
2024届高考一轮复习化学学案(人教版)第四章金属及其化合物热点强化7含铁物质的转化与制备
热点强化7含铁物质的转化与制备从物质类别和物质所含核心元素的化合价两个角度总结、预测物质的性质是学习化学的重要方法之一。
(1)横向变化体现了同价态、不同物质类别(氧化物、碱、盐)之间的转化。
①碱性氧化物(Fe2O3、FeO)都能溶于酸(H＋)转化为盐；②Fe2＋、Fe3＋与碱(OH－)反应生成对应的碱；③难溶性的碱易分解生成对应的氧化物，但难溶性的碱性氧化物一般不与水反应生成对应的碱。
(2)纵向变化体现了不同价态、同物质类别之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性。
(3)斜向变化体现了不同价态、不同物质类别之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性。
1．(2021·广东，10)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。
下列推断不合理的是()A．a可与e反应生成bB．b既可被氧化，也可被还原C．可将e加入浓碱液中制得d的胶体D．可存在b→c→d→e→b的循环转化关系2．从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下，则下列说法正确的是()A．试剂a是铁、试剂b是稀硫酸B．操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同C．试剂c是氯气，相应的反应为2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋D．用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否还有Fe2＋3．若利用硫铁矿焙烧取硫后的废渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质)制取FeSO4·7H2O，设计了如下流程：下列说法错误的是()A．溶解废渣选用的酸是稀硫酸，试剂X选用铁粉B．固体1中一定含有SiO2，控制pH是为了使Al3＋转化为Al(OH)3，进入固体2C．从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中，必须控制条件防止其被氧化和分解D．若改变方案，在溶液1中直接加入NaOH溶液至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到FeSO4·7H2O4．高铁酸钠(Na2FeO4)为紫色固体，易溶于水，微溶于NaOH溶液，具有强氧化性，可以杀菌消毒，是一种新型、高效、多功能的水处理剂。
2024届高考一轮复习化学练习(人教版)第四章金属及其化合物第13练碳酸钠和碳酸氢钠碱金属
1．(2022·潍坊模拟)《本草述钩元》中“石碱”条目下写道：“采蒿蓼之属，……晒干烧灰，以原水淋汁，……久则凝淀如石，……浣衣发面，……亦去垢发面。
”这里的“石碱”是指()A．KOH B．KAl(SO4)2C．KHCO3D．K2CO32．下列说法错误的是()A．向碳酸钠中加入少量水后，插入温度计，显示温度上升B．焰色试验的铂丝可用稀盐酸洗C．可用澄清的石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3两种溶液D．NaCl可用作食品调味剂3．除去混在碳酸钠溶液中少量的碳酸氢钠，最合理的方法是()A．加热B．加适量氢氧化钠溶液C．加盐酸D．加CaCl2溶液4．下列有关碳酸钠、碳酸氢钠的说法正确的是()A．25 ℃时，碳酸氢钠在水中的溶解度比碳酸钠大B．常温下，分别向碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液中滴加等浓度的稀盐酸，立即产生气泡的是Na2CO3C．可利用图示装置来比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性D．常温下，浓度均为mol·L－1时，溶液的pH大小：Na2CO3＞NaHCO35．某同学用Na2CO3和NaHCO3溶液进行如图所示实验。
下列说法不正确的是()A．实验前pH(Na2CO3)＞pH(NaHCO3)B．实验后两溶液中离子种类完全相同C．Na2CO3溶液中生成的沉淀比NaHCO3溶液中生成的沉淀多D．两溶液中反应的基本类型相同6．下列各组中两种物质作用时，反应条件或反应物用量改变，对生成物没有影响的是() A．NaOH溶液与CO2B．NaHCO3和盐酸C．Na与O2D．NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液7．(2023·厦门模拟)以不同类别物质间的转化为线索，认识钠及其化合物。
下列分析不正确的是()A．反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质B．反应④说明NaHCO3的热稳定性强于Na2CO3C．反应⑤⑥可用于潜水艇中氧气的供给D．上述转化中发生的反应有分解反应、化合反应、置换反应8．钠元素广泛存在于自然界，中国科学技术大学的钱逸泰教授等以CCl4和金属钠为原料，在700 ℃时制造出纳米级金刚石粉末。
高考化学一轮复习 第一章 金属及其化合物 新人教版-新人教版高三全册化学试题
第一章 金属及其化合物…………………………[循着图示·想一想]………………………………………………………[特色特性·记一记]……………………………1．特殊的颜色：Na 2O 2——淡黄色固体2．特殊的存放：Na 、K 保存在煤油中，Li 保存在石蜡中 3．特殊的用途：钠钾合金——原子反应堆的导热剂 4．必记五反应：(1)2Na ＋2H 2O===2NaOH ＋H 2↑ (2)2Na 2O 2＋2H 2O===4NaOH ＋O 2↑ (3)2Na 2O 2＋2CO 2===2Na 2CO 3＋O 2 (4)Na 2CO 3＋2HCl===2NaCl ＋H 2O ＋CO 2↑ (5)Na 2CO 3＋H 2O ＋CO 2===2NaHCO 3考点一| 活泼的金属单质——钠[教材知识层面]1．钠的原子结构钠位于元素周期表中第三周期ⅠA 族，原子结构示意图：，最外层只有1个电子，在化学反应中易失去最外层电子而呈现＋1价，因而钠在化学反应中表现出较强的还原第一节 钠及其化合物1.了解钠的主要性质及其应用。
2.了解钠的重要化合物的主要性质及其应用。
性。
2．钠的性质 (1)物理性质：颜色 熔点 硬度 密度 导电导热性 银白色低小比水的小比煤油的大良好(2)化学性质：①与非金属单质(如O 2、Cl 2)的反应与O 2反应⎩⎪⎨⎪⎧常温下：化学方程式为4Na ＋O 2常温2Na 2O点燃时：化学方程式为2Na ＋O 2点燃Na 2O 2②与水的反应：a ．化学方程式：2Na ＋2H 2O===2NaOH ＋H 2↑。
b ．与滴加酚酞的水反应的现象与解释：3．钠的制备、保存与用途(1)制备：电解熔融氯化钠，化学方程式为2NaCl 电解,2Na ＋Cl 2↑。
(2)保存：密封保存，通常保存在石蜡油或煤油中。
(3)用途：①钠钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂；②作强还原剂，将某些稀有金属从它们的卤化物中还原出来，如4Na ＋TiCl 4=====熔融Ti ＋4NaCl ；③用作电光源，制作高压钠灯。
高考化学一轮复习专题四金属元素及其化合物课时19铁及其化合物新人教版
高考化学一轮复习专题四金属元素及其化合物课时19铁及其化合物新人教版【课时导航】复习目标1. 了解Fe及其重要化合物的主要性质和重要应用。
2. 了解铁及其化合物的转化关系，并写出有关化学方程式。
3. 了解Fe2+和Fe3+的检验方法以及有关除杂问题。
知识网络问题思考问题1：为什么将FeCl3溶液蒸发、灼烧后得到的是Fe2O3?问题2：在一定量的稀硝酸中慢慢加入铁粉，得到的Fe2+的物质的量(纵坐标)与所加铁粉的物质的量(横坐标)的关系如右图所示。
请将正确答案的序号填在相应的横线上。
(1)AB段发生的反应为，铁元素以形式存在。
(2)BC段发生的反应为，铁元素以形式存在。
(3)CD段铁元素以形式存在。
【课前自测】1. (2016·各地模拟试题汇集)判断下列说法的正误，正确的划“√”，错误的划“×”。
(1)常温下，铁、铝在浓硫酸或浓硝酸中会钝化()(2)FeCl3溶液能与Cu反应，可用于腐蚀铜制印刷电路( )(3)因为Fe2+有氧化性，所以可以用淀粉-KI检验FeCl2( )(4)氯化铁溶液滴入苯酚中显紫色( )(5)因为Fe3+具有氧化性，所以含Fe3+的溶液遇到KSCN会显血红色( )(6)过量的Fe与浓硝酸作用，生成硝酸亚铁( )(7)配制FeCl3溶液的方法：把FeCl3溶解在蒸馏水中( )(8)Fe2(SO4)3溶液加热浓缩、蒸发、灼烧最后得到的固体为Fe2(SO4)3( )(9)在酸性条件下，N-3O与Fe2+不能大量共存( )(10)Fe3+与I-能大量共存( )(11)用足量铜粉除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质( )(12)铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2( )(13)K2FeO4是新型净水剂，其净水原理与明矾完全相同 ( )(14)用含有铁粉的透气小袋与食品一起密封包装，说明铁粉能吸收水分( )(15)Fe与S混合加热生成FeS2( )(16)检验溶液中是否含有Fe3+：取少量待检验溶液，向其中加入少量新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察实验现象( )【答案】(1)√(2)√(3)×(4)√(5)×(6)×(7)×(8)√(9)√(10)×(11)×(12)×(13)×(14)×(15)×(16)×【解析】(3)I-与Fe2+不能发生化学反应，所以不能用淀粉-KI鉴别FeCl2；(5)含Fe3+的溶液遇到KSCN会显血红色发生的不是氧化还原反应，所以无因果关系；(6)常温下，铁遇浓硝酸钝化；(7)因Fe3+水解，所以应在HCl的溶液中配制；(8)Fe2(SO4)3溶液蒸干时，因硫酸是难挥发性酸，故最后得到的固体仍为Fe2(SO4)3；(9)在酸性条件下，N-3O能把Fe2+氧化为Fe3+而不能大量共存；(10)2Fe3++2I-2Fe2++I2；(11)FeCl3与Cu反应后生成新杂质CuCl2；(12)铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2；(13)K2FeO4中铁元素为+6价，有强氧化性，具有杀菌作用，K2FeO4被水中的还原性物质还原为+3价的铁，生成的+3价的铁水解生成氢氧化铁胶体具有吸附作用，起到净水的作用，而明矾净水是+3价的铝元素水解生成的氢氧化铝胶体的吸附作用，故二者净水原理不完全相同；(14)铁具有还原性，铁粉可防止食品氧化；(15)Fe与S混合加热生成FeS；(16)氯水具有强氧化性，可能把Fe2+氧化成Fe3+，也会出现上述现象。
2024届高考一轮复习化学学案(人教版)第四章金属及其化合物第17讲铝镁及其化合物
第17讲铝、镁及其化合物[复习目标] 1.了解镁、铝及其重要化合物的存在、性质和用途。
2.掌握工业提取铝、镁的一般方法。
考点一铝及其化合物1．铝单质写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：①②________________________________________________________________________；③④________________________________________________________________________；⑤__________________________________________________________________(铝热反应)。
2．氧化铝、氢氧化铝的两性按要求完成下列化学反应的离子方程式。
(1)氧化铝分别溶于盐酸、NaOH溶液：_________________________________________________________________________________________________________________ 、________________________________________________________________________。
(2)氢氧化铝分别溶于盐酸、NaOH溶液：______________________________________________________________________________________________________________、________________________________________________________________________。
3．Al(OH)3的制备写出下列反应的离子方程式。
(1)Al3＋与氨水反应(不用强碱)：________________________________________________________________________。
高考化学一轮复习第章金属及其重要化合物第讲铁及其重要化合物课件新人教版
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)(2020·高考江苏卷)室温下，Fe 与浓 H2SO4 反应生成 FeSO4。( × ) (2)铁元素位于元素周期表中第四周期ⅧB 族。( × ) (3)铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在。( × ) (4)在给定条件下，Fe―点C―燃l2→FeCl2Na―O―H→(aq)Fe(OH)2 所表示的物质间转化能 实现。( × )
演练一 铁及其氧化物的性质与计算 1．铁是日常生活中使用最广泛的金属，下列关于铁的一些说法正确的是 () A．常温下浓硫酸与铁不反应，故常温下可用铁制容器贮藏、贮运浓硫酸 B．铁是较活泼的金属，它与卤素单质(X2)反应的生成物均为 FeX3
√C．Fe(OH)2 易被氧化成 Fe(OH)3，说明稳定性：Fe(OH)2<Fe(OH)3
稳定
与 H＋反应 F__e_O_＋__2_H__＋_=_=_=__ _F_e_2_O_3_＋__6_H_＋__=_=_=_ Fe3O4＋8H＋===Fe2＋ 的离子方程式 F__e_2＋__＋__H_2_O_____ _2_F_e_3_＋_＋__3_H__2O____ ＋2Fe3＋＋4H2O
四、铁的氢氧化物
(2)与水反应 常温下铁与水不反应,高温下与水蒸气反应:_3_F_e_＋__4_H_2_O_(_g_)_=_高=_=_温=_=_F_e_3_O__4＋__4_H。2
(3)与酸反应 ①与非氧化性酸反应(离子方程式)：__F_e_＋__2_H__＋_=_=_=_F_e_2_＋_＋__H__2↑____。 ②与氧化性酸反应：遇冷的浓硫酸或浓硝酸发生_钝__化___，属于_化__学___变化； 与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应，但无 H2 产生。 a．Fe 与过量稀硝酸反应(离子方程式)： ____F_e_＋__N_O__－ 3_＋__4_H__＋_=_=_=_F_e_3_＋_＋__N_O__↑__＋__2_H_2_O_____________； b．Fe 与少量稀硝酸反应(离子方程式)： ____3_F_e_＋__8_H__＋_＋__2_N_O__－ 3 _=_=_=_3_F_e_2_＋_＋__2_N_O__↑__＋__4_H_2_O________。
2024届高考化学一轮复习课件(人教版) 第四单元 非金属及其重要化合物 高考题型专项突破
(2)“除钒”过程中的化学方程式为__3_V_O__C_l_3＋__A__l=_=__=_3_V_O__C_l2_＋__A__lC_l_3；
生成 BiOCl 的离子方程式为 Bi3＋＋Cl－＋H2O BiOCl＋2H＋，水解工序
中加入少量 NH4NO3(s)，铵根离子水解生成氢离子，使氢离子浓度增大，
氯化铋水解平衡左移，不利于生成 BiOCl，且部分铋离子与硝酸根离子、
水也会发生反应
Bi3
＋
＋NO
－ 3
＋
H2O
BiONO3＋2H＋，也不利于生成
解析 根据工艺流程逆向分析可知，以二氧化硫和纯碱为原料，得
到的结晶成分为NaHSO3，则母液为饱和NaHSO3和过量的二氧化硫与水 形成的亚硫酸，溶液呈酸性，所以加入纯碱进行中和，涉及的反应为
H2SO3＋2Na2CO3===Na2SO3＋2NaHCO3，NaHSO3＋Na2CO3===Na2SO3
BiOCl，综上所述，D 错误。
专项作业
解析
2．(2021·山东高考)工业上以SO2和纯碱为原料制备无水NaHSO3的 主要流程如图，下列说法错误的是( )
A．吸收过程中有气体生成
B．结晶后母液中含有NaHCO3 C．气流干燥湿料时温度不宜过高
D．中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3
专项作业
答案
已知“降温收尘”后，粗TiCl4中含有的几种物质的沸点：
物质 沸点/℃
TiCl4 136
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课时20 专题提升【能力提升】金属及其化合物的转化1. 钠及其化合物2Na+O2Na2O22Na+2H2O2NaOH+H2↑2Na+Cl22NaCl2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2NaOH+HCl NaCl+H2O2NaOH+CO2Na2CO3+H2ONaOH+CO2(过量)NaHCO3Na2CO3+Ca(OH)22NaOH+CaCO3↓Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2ONaHCO3+HCl NaCl+CO2↑+H2ONaCl+NH3+CO2+H2O NaHCO3↓+NH4Cl2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑2. 铝及其化合物2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑Al2O3+6HCl2AlCl3+3H2O2Al(OH)3Al2O3+3H2O2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2OAl(OH)3+NaOH NaAlO2+2H2O2NaAlO2+CO2+3H2O2Al(OH)3↓+Na2CO3 NaAlO2+CO2(过量)+2H2O Al(OH)3↓+NaHCO3 Al(OH)3+3HCl AlCl3+3H2OAlCl3+3NH3·H2O Al(OH)3↓+3NH4ClAlCl3+3NaAlO2+6H2O4Al(OH)3↓+3NaCl 3. 铁及其化合物4Fe+3O22Fe2O33Fe+2O2Fe3O43Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H22Fe+3Cl22FeCl38Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe4CO+Fe3O43Fe+4CO22Al+Fe2O3Al2O3+2Fe3CO+Fe2O33CO2+2FeFe+2HCl FeCl2+H2↑FeO+2HCl FeCl2+H2OFe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O2FeCl3+Fe3FeCl24Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3 FeCl3+3NaOH Fe(OH)3↓+3NaCl Fe3O4+8HCl2FeCl3+FeCl2+4H2O 2FeCl2+Cl22FeCl3FeCl2+2NaOH Fe(OH)2↓+2NaCl铜及其化合物1. 转化关系2. 硫酸铜CuSO 4晶体与无水CuSO 4之间相互转化关系如下： CuSO 4·5H 2O CuSO 4+5H 2O CuSO 4+5H 2OCuSO 4·5H 2O43. Cu 2(OH)2CO 3铜在干燥空气中性质稳定，但在潮湿空气中会被腐蚀，在其表面逐渐形成一层绿色的铜锈。
2Cu+O 2+H 2O+CO 2Cu2(OH)2CO 34. 铜及其化合物的颜色金属的通性与冶炼1. 金属的通性(1)金属的通性：在常温下，绝大多数金属是固体，Hg为液态。
金属一般具有良好的导电性、导热性和延展性。
(2)金属元素的原子结构与化学性质的关系：金属元素原子最外层电子数一般小于4，金属元素原子易失去电子显还原性。
2. 合金(1)定义：两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔化而成的具有金属特性的物质。
如镁铝合金、钢、不锈钢等。
(2)性能：合金具有不同于各成分金属的物理性能、化学性能或机械性能。
合金的熔点一般比它的成分金属熔点低，而硬度一般比成分金属的硬度大。
3. 金属的冶炼常见金属的冶炼方法(1)电解法：冶炼较活泼的金属(例如：钠、铝)。
2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑(2)热还原法：在高温下，用还原剂(H2、CO、C、Al等)还原金属氧化物(金属活泼性在ZnCu之间)。
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2WO3+3H2W+3H2O2Al+Cr2O32Cr+Al2O32CuO+C2Cu+CO2(3)热分解法：适合冶炼金属活泼性较差的金属(例如Hg、Ag)。
2HgO2Hg+O2↑2Ag2O4Ag+O2↑物质的制备与化工流程图近年来化学工艺流程图是必考题型，这类试题反映化学学科与生产实际相结合的综合性。
试题主要考查的是物质制备过程中的反应原理(包括化学反应及其涉及的平衡原理等)、相关实验技术(如条件控制与选择等)、化学用语的准确表达等。
解答这类试题的起点是会识别流程图[箭头进入的是投料(反应物)，箭头出去的是生成物(包括主产物和副产物)]；关键是会利用题给新信息，正确运用原理，一般程序：明确生产目的、看清物料流向(出线、进线、回转的循环线)与相关反应、能量变化与物质变化、主产物与副产物，关注安全问题、环境问题、(物质、能量)循环利用问题等。
概括如下：化工生产所涉及的重要无机物的制备有：(1)海水提取食盐以及食盐的精制；(2)电解熔融氯化钠制钠，电解饱和食盐水(氯碱工业)制氢氧化钠、氢气和氯气；(3)海水提取Mg2+及电解熔融氯化镁制镁；(4)海水提取溴，海带提取碘；(5)工业上合成氨(分离空气制氮气、水煤气分离出氢气，高温高压催化剂合成氨)；(6)石灰窑制生石灰，生石灰与水反应再得熟石灰；(7)高温炼铁、炼钢；(8)侯德榜制碱(碳酸钠)法；(9)工业上制硫酸；(10)工业上制硝酸；(11)工业上制绿矾；(12)工业上制胆矾；(13)工业上制明矾；(14)工业上制莫尔盐；(15)二氧化硅制硅及硅的提纯；(16)硅酸盐工业。
【典题演示】【例题1】(2015·福建卷)无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。
(1)氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体，其反应的离子方程式为。
(2)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含有Fe2O3、SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下：已知：①步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多，其作用是(只要求写出一种)。
②步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气，则反应生成相对原子质量比硅大的单质是。
③已知：Al2O3(s)+3C(s)2Al(s)+3CO(g)ΔH1=+1 344.1 kJ · mol-12AlCl3(g)2Al(s)+3Cl2(g) ΔH2=+1 169.2 kJ · mol-1由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为。
④步骤Ⅲ经冷却至室温后，气体用足量的NaOH浓溶液吸收，生成的盐主要有3种，其化学式分别为。
⑤结合流程及相关数据分析，步骤Ⅴ中加入铝粉的目的是。
【答案】(1)Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+(2)①防止后续步骤生成的AlCl3水解(或增大反应物的接触面积，加快反应速率)②Fe③Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)2AlCl3(g)+3CO(g)ΔH=+174.9 kJ·mol-1④NaCl、NaClO、NaClO3⑤除去FeCl3，提高AlCl3纯度【解析】(1)氯化铝是强酸弱碱盐，在溶液中Al3+发生水解发应产生氢氧化铝胶体，其反应的离子方程式为Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+。
(2)②根据物质中含有的元素组成可知，若在步骤Ⅱ中不通入氯气和氧气，则反应生成的单质是铁。
③第一个式子减去第二个式子，整理可得：Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)2AlCl3(g)+3CO(g)ΔH=+174.9 kJ·mol-1。
④步骤Ⅲ经冷却至室温后，气体用足量的NaOH浓溶液吸收，Cl2与浓NaOH溶液发生反应产生NaCl、NaClO3和水，随着反应的进行，溶液变稀，这时Cl2与稀的NaOH溶液发生反应，生成NaCl、NaClO，因此得到的三种盐的化学式分别为NaCl、NaClO、NaClO3。
⑤由于Al的活泼性比Fe强，在步骤Ⅴ中加入铝粉可以将铁置换出来，达到除去FeCl3、提高AlCl3纯度的目的。
【例题2】(2015·广东卷)七铝十二钙(12CaO·7Al2O3)是新型的超导材料和发光材料，用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和废Al片制备七铝十二钙的工艺如下：(1)煅粉主要含MgO和，用适量的NH4NO3溶液浸取煅粉后，镁化合物几乎不溶，若滤液Ⅰ中c(Mg2+)小于5×10-6mol·L-1，则溶液pH大于[Mg(OH)2的K sp=5×10-12]；该工艺中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3，原因是。
(2)滤液Ⅰ中的阴离子有(忽略杂质成分的影响)；若滤液Ⅰ中仅通入CO2，会生成，从而导致CaCO3产率降低。
(3)用NaOH溶液可除去废Al片表面的氧化膜，反应的离子方程式为。
(4)电解制备Al(OH)3时，电极分别为Al片和石墨，电解总反应方程式为。
(5)一种可超快充电的新型铝电池，充放电时AlC-4l和Al2C-7l两种离子在Al电极上相互转化，其他离子不参与电极反应，放电时负极Al的电极反应式为。
【答案】 (1)CaO 11 加入(NH 4)2SO 4会生成CaSO 4微溶物，在过滤时会被除去，造成生成的CaCO 3减少(2)N-3O 、OH -Ca(HCO 3)2(3)2OH -+Al 2O 32Al-2O +H 2O(4)2Al+6H 2O 2Al(OH)3+3H 2↑(5)Al-3e -+7AlC-4l 4Al 2C -7l【解析】 (1)煅烧CaCO 3分解生成CaO 和CO 2，煅烧MgCO 3分解生成MgO 和CO 2，故煅粉主要含MgO 和CaO ；K sp =c(Mg 2+)·c 2(OH -)，5×10-12=5×10-6×c 2(OH -)，得c(OH -)=10-3mol·L -1，pH=11，由于滤液Ⅰ中c(Mg 2+)小于5×10-6mol·L -1，所以溶液pH 大于11；不能用(NH 4)2SO 4代替NH 4NO 3的原因：加入(NH 4)2SO 4会生成CaSO 4微溶物，在过滤时会被除去，从而造成生成的CaCO 3减少。
(2)从流程中看出N-3O 没有被除去，故滤液Ⅰ中的阴离子有N-3O ，CaO 溶于水生成Ca(OH)2，故溶液中还有OH -；若滤液Ⅰ中仅通入CO 2，过量的CO 2会与CaCO 3生成Ca(HCO 3)2，从而导致CaCO 3产率降低。
(3)Al 表面的氧化膜的成分是Al 2O 3，NaOH 与之发生反应的离子方程式为2OH -+Al 2O 32Al-2O +H 2O 。
(4)电解制备Al(OH)3时，电极分别为Al 片和石墨，Al 作阳极，石墨作阴极，Al 在阳极放电，溶液中的H +在阴极放电，破坏了水的电离平衡，使溶液中的OH -浓度增大，与产生的Al 3+结合生成Al(OH)3，总反应方程式为2Al+6H 2O2Al(OH)3+3H 2↑。