【答案】(8 分)
> ①d (2 分)
> ② $2 \mathrm { A l } + 2 \mathrm { N a O H } + 2 \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } = 2 \mathrm { N a A l O } _ { 2 } + 3 \mathrm { H } _ { 2 } \uparrow$ (2分)
> ③ $\mathrm { { A l ( O H ) _ { 3 } } } \qquad \mathrm { { A l ^ { 3 + } } }$ 水解,使溶液中H<sup>+</sup>浓度增大(每空1分,共2分)
(4)20 (2 分)
【解析】
试题分析:(1)易拉罐(主要成分为A1,含有少量的Fe、Mg杂质),它们都是比较活泼的金属,都可以与酸发生反应,而A1可以与强碱溶液反应变为 $\mathrm { N a A l O _ { 2 } }$ 进入溶液,而Fe、Mg不能与碱发生反应,所以要以含A1的易拉罐为原料制取明矾,应该用强碱NaOH溶液溶解,选项d正确;Mg、Fe不溶解,会留在滤渣中;②易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为 $2 \mathrm { A l } + 2 \mathrm { N } a { \mathrm { O H } } + 2 \mathrm { H } _ { 2 } { \mathrm { O } } = - 2 \mathrm { N } a \mathrm { A l } { \mathrm { O } } _ { 2 } + 3 \mathrm { H } _ { 2 } \uparrow$ ,反应的离子方程式是 $2 A l + 2 O H ^ { - } + 2 H _ { 2 } O = 2 A l O _ { 2 } ^ { - } + 3 H _ { 2 } \uparrow .$ ;(3)滤液A的主要成分是NaA1O2,向其水溶液中加入 $\mathrm { N H } _ { 4 } \mathrm { H C O } _ { 3 }$ 溶液, $\mathrm { A l O _ { 2 } \mathrm { ^ - , ~ } N H _ { 4 } }$ 发生盐的双水解反应,产生 $\mathrm { A 1 ( O H ) 3 }$ 沉淀和 $\mathrm { N H } _ { 3 } { \cdot } \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O }$ ,反应的方程式是 $\mathrm { A l O _ { 2 } ^ { - + } 2 H _ { 2 } O + N H _ { 4 } ^ { + } = A l ( O H ) _ { 3 } \downarrow + N H _ { 3 } \cdot H _ { 2 } O }$ ,所以沉淀B化学式为 $\mathrm { A 1 ( O H ) 3 }$ ;将少量明矾溶于水,溶液呈弱酸性,其原因是该盐是强酸弱碱盐, $\mathrm { A 1 3 ^ { + } }$ 发生水解反应,消耗水电离产生的OH,当最终达到平衡时溶液中c(H⁺)>c(OH),所以溶液显酸性。(4)已知: $K _ { \mathrm { w } } { = } 1 . 0 { \times } 1 0 ^ { - 1 4 }$ $\mathrm { A l ( O H ) } _ { 3 } \mathrm { A l O } _ { 2 } + \mathrm { H } ^ { + } + \mathrm { H } _ { 2 } O$ $K { = } 2 . 0 { \times } 1 0 ^ { - 1 3 }$ $\mathrm { A 1 ( O H ) 3 }$ 溶于NaOH溶液反应的平衡常数$\mathrm { K } { = } \frac { c ( \mathrm { A } 1 0 _ { 2 } ^ { ~ - } ) } { c ( \mathrm { O H } ^ { - } ) } { = } \frac { c ( \mathrm { A } 1 0 _ { 2 } ^ { ~ - } ) { \cdot } c ( \mathrm { H } ^ { + } ) } { c ( \mathrm { H } ^ { + } ) { \cdot } c ( \mathrm { O H } ^ { - } ) } { = } \frac { 2 . 0 \times 1 0 ^ { - 1 3 } } { 1 . 0 \times 1 0 ^ { - 1 4 } } { = } 2 0 ~ \mathrm { { o } }$
考点:考查铝的性质及物质制备工艺流程的知识。
【名师点睛】工艺流程题,就是将化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图形式表示出来,并根据生产流程中有关的化学知识步步设问,形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题。制备类工艺流程题一般由多步连续的操作组成,每一步操作都有其具体的目标、任务。审题的重点要放在与题设有关操作的目标、任务上,分析时要从成本角度(原料是否廉价易得)、环保角度(是否符合绿色化学的要求)、现实角度等方面考虑;解答时要看框内,看框外,里外结合;边分析,边思考,易处着手;先局部,后全盘,逐步深入。而且还要看清问题,不能答非所问。要求用理论回答的试题应采用“四段论法”:本题改变了什么条件(或是什么条件)→根据什么理论→所以有什么变化→结论。