Question

【題目】鋁元素在自然界中主要存在于鋁土礦（主要成分為Al2O3，還含有Fe2O3、FeO、SiO2）中。工業(yè)上綜合利用鋁土礦的部分工藝流程如下。

（1）在濾液A中加入漂白液，目的是氧化除鐵，所得濾液B顯酸性。

該過(guò)程中涉及某氧化還原反應(yīng)如下，請(qǐng)完成：

□Fe2++□ClO－+ = □Fe(OH)3↓+□C1－+ 。

（2）檢驗(yàn)濾液B中是否還含有Fe2+的方法為： 。

（3）將濾液B中的鋁元素以沉淀形式析出，選用的最好試劑為 （填代號(hào)）。

a．氫氧化鈉溶液 b．硫酸溶液 c．氨水 d．二氧化碳

（4）由濾液B制備氯化鋁晶體涉及的操作為：邊滴加濃鹽酸邊蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、 （填操作名稱）、洗滌。

（5）濾渣的主要成分是 （填化學(xué)式），其與NaOH固體焙燒制備硅酸鈉，可采用的裝置為 （填代號(hào)），該反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。

Answer 1

【答案】（1）2Fe2++ClO－+5H2O＝2Fe(OH)3↓+C1－+4H+

（2）加入鐵氰化鉀溶液產(chǎn)生藍(lán)色沉淀或滴加高錳酸鉀溶液，紫紅色褪去

（3）c （4）過(guò)濾 （5）SiO2 B SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O(焙燒)

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)方程式可知，鐵元素的化合價(jià)從＋2價(jià)升高到＋3價(jià)，失去1個(gè)電子。氯元素的化合價(jià)從＋1價(jià)降低到－1價(jià)，得到2個(gè)電子，則根據(jù)電子的得失守恒可知，還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比是2:1。根據(jù)原子守恒與電荷守恒可知，反應(yīng)前有水參加，反應(yīng)后有氫離子生成，因此配平后的方程式是2Fe2++ClO－+5H2O＝2Fe(OH)3↓+C1－+4H+。

（2）亞鐵離子具有還原性，因此檢驗(yàn)亞鐵離子的實(shí)驗(yàn)操作可以是取少量濾液B，加入高錳酸鉀溶液，紫紅色褪去，說(shuō)明含有亞鐵離子。

（3）濾液B中的鋁元素以Al3＋的形式存在，要以沉淀形式析出，需要加入堿液。由于氫氧化鋁是兩性氫氧化物，所以不能選擇強(qiáng)堿，最好選擇弱堿氨水，答案選c。

（4）冷卻結(jié)晶后有晶體析出，因此分離出晶體的實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)該是過(guò)濾。

（5）二氧化硅與鹽酸不反應(yīng)，因此濾渣的主要成分是二氧化硅。A、該實(shí)驗(yàn)操作是蒸發(fā)，不能熔融二氧化硅和氫氧化鈉，A錯(cuò)誤；B、裝置是鐵坩堝，可以熔融二氧化硅和氫氧化鈉，B正確；C、裝置是試管，不能熔融二氧化硅和氫氧化鈉，C錯(cuò)誤；D、裝置是燒杯，燒杯不能熔融氫氧化鈉，D錯(cuò)誤，答案選b。