Question

【題目】鋁元素含量居金屬首位，主要存在于鋁土礦（主要成分為Al2O3，還含有Fe2O3、FeO、SiO2）中。鋁的單質(zhì)及其化合物在生產(chǎn)、生活、科研等領(lǐng)城應(yīng)用廣泛。

Ⅰ.工業(yè)上用鋁土礦制備鋁的某種化合物的工藝流程如圖：

（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。

①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將濾液B中的鋁元素以沉淀形式析出，可選用的最好試劑為___（選填代號(hào)）

A.氫氧化鈉溶液 B.硫酸溶液 C.氨水 D.二氧化碳

③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、___(填操作名稱)、過(guò)濾、洗滌。

Ⅱ.銨明礬（NH4Al（SO4）212H2O）是常見(jiàn)的食品添加劑，在日常生活、生產(chǎn)中也占有一席之地。

（1）銨明礬可用于凈水，用離子方程式表示其凈水原理___；向其溶液中逐滴加入NaOH溶液至過(guò)量，可觀察到的現(xiàn)象是___。

（2）實(shí)驗(yàn)證明銨明礬高溫分解后氣體的組成成份是NH3、N2、SO3、SO2和H2O，且相同條件下測(cè)得生成N2和SO2的體積比是定值，V（N2）：V（SO2）=___。

（3）SiO2和NaOH焙燒制備硅酸鈉，可采用的裝置為___（填代號(hào)）。

Answer 1

【答案】2 1 5H2O 2 1 4H+ C 冷卻結(jié)晶，過(guò)濾 銨明礬溶液電離出的鋁離子水解得到氫氧化鋁膠體，可以吸附懸浮物質(zhì)，可以用于凈水 先產(chǎn)生白色沉淀，后產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體，再加入過(guò)量的NaOH溶液，白色沉淀逐漸溶解并消失 1：3 B

【解析】

Ⅰ.圖示工藝流程為：鋁土礦（主要成分為Al2O3，還含有Fe2O3、FeO、SiO2）加入稀鹽酸，得到濾渣為二氧化硫，濾液中含有鐵離子、亞鐵離子和氯離子；加入漂白液后亞鐵離子氧化成鐵離子，鐵離子水解生成氫氧化鐵沉淀；濾液B為氯化鋁溶液；二氧化硫與氫氧化鈉在鐵坩堝中焙燒生成硅酸鈉，

（1）①依據(jù)流程分析，濾液中含有氯化鐵、氯化亞鐵、氯化鋁，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，次氯酸根離子具有氧化性氧化亞鐵離子為鐵離子在溶液中形成氫氧化鐵沉淀除去；依據(jù)氧化還原反應(yīng)電子守恒和原子守恒配平計(jì)算寫出；

②濾液B中鋁元素為氯化鋁，依據(jù)氫氧化鋁溶液強(qiáng)酸強(qiáng)堿，不溶于弱堿選擇；

加入濃鹽酸抑制氯化鋁的水解，蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶，過(guò)濾洗滌；

Ⅱ.（1）銨明礬溶液中鋁離子水解，溶液呈酸性，得到氫氧化鋁膠體，可以用于凈水；向溶液中加入氫氧化鈉溶液，首先與溶液中鋁離子反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，再與氨氣根離子反應(yīng)生成氨氣，再加入過(guò)量的NaOH溶液溶解氫氧化鋁；

（2）根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒確定n（N2）：n（SO2），相同條件下氣體體積之比等于其物質(zhì)的量之比．

（3）A．蒸發(fā)皿中含有二氧化硅和氫氧化鈉反應(yīng)；

B．鐵坩堝可以熔融二氧化硅和氫氧化鈉；

C．玻璃中含二氧化硅和氫氧化鈉反應(yīng)；

D．瓷坩堝含有二氧化硅和氫氧化鈉反應(yīng)。

Ⅰ. (1)①濾液中含有氯化鐵、氯化亞鐵、氯化鋁，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，次氯酸根離子具有氧化性，氧化亞鐵離子為鐵離子，在溶液中形成氫氧化鐵沉淀除去；次氯酸根離子被還原為氯離子，反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++ClO+5H2O=2Fe(OH)3↓+C1+4H+；

故答案為：2；1；5H2O；2；1；4H+；

②濾液中含有的是氯化鋁溶液，將濾液B中的鋁元素以沉淀形式析出，

A.氫氧化鈉溶液可以沉淀鋁離子但過(guò)了會(huì)溶解氫氧化鋁，氫氧化鈉不是最佳試劑，故A錯(cuò)誤；

B.硫酸溶液不與鋁離子反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；

C.氨水是弱堿不能溶解氫氧化鋁，過(guò)量的氨水和鋁離子形成氫氧化鋁沉淀過(guò)濾得到氫氧化鋁固體，故C正確；

D.二氧化碳和氯化鋁不反應(yīng)，無(wú)法生成氫氧化鋁沉淀，故D錯(cuò)誤；

故答案為：C；

③加入濃鹽酸抑制氯化鋁的水解，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾，洗滌，

故答案為：冷卻結(jié)晶，過(guò)濾；

Ⅱ. (1)銨明礬溶液中鋁離子水解得到氫氧化鋁膠體，可以吸附懸浮物質(zhì)，可以用于凈水；向溶液中加入氫氧化鈉溶液，首先與溶液中鋁離子反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，再與氨氣根離子反應(yīng)生成氨氣，再加入過(guò)量的NaOH溶液溶解氫氧化鋁，現(xiàn)象為：先產(chǎn)生白色沉淀，后產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體，再加入過(guò)量的NaOH溶液，白色沉淀逐漸溶解并消失，

故答案為：銨明礬溶液電離出的鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體，有吸附作用，故銨明礬能凈水；先產(chǎn)生白色沉淀，后產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體，再加入過(guò)量的NaOH溶液，白色沉淀逐漸溶解并消失；

（2）根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒：2×[0(3)]×n(N2)=n(SO2)×(64)，故n(N2):n(SO2)=1:3，相同條件下氣體體積之比等于其物質(zhì)的量之比，故V(N2):V(SO2)=1:3，

故答案為：1:3.

(3)A.蒸發(fā)皿中含有二氧化硅和氫氧化鈉反應(yīng)，不能用于SiO2和NaOH焙燒制備硅酸鈉，故A錯(cuò)誤；

B. 鐵坩堝可以熔融二氧化硅和氫氧化鈉，可在鐵坩堝中用SiO2和NaOH焙燒制備硅酸鈉，故B正確；

C. 玻璃中含二氧化硅和氫氧化鈉反應(yīng),不能用于SiO2和NaOH焙燒制備硅酸鈉，故C錯(cuò)誤；

D. 瓷坩堝含有二氧化硅和氫氧化鈉反應(yīng),不能用于SiO2和NaOH焙燒制備硅酸鈉，故D錯(cuò)誤；

故答案為：B。