Question

【題目】工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3,只含Fe2O3雜質)為原料冶煉鋁的工藝流程如下:

回答下列問題:

（1）上述反應，其中是氧化還原反應的有___個；寫出試劑X的化學式___。

（2）反應②的離子反應方程式______________。

（3）反應①后過濾的沉淀為_____，簡述確定此物質中金屬元素及其價態(tài)的操作過程____。

（4）反應①后過濾時必須用到的玻璃儀器有______________。

（5）請你寫出檢驗試劑X中含有陽離子的實驗操作: ______________。

Answer 1

【答案】 1 NaOH AlO2-+CO2+2H2O= Al(OH)3↓+HCO3- Fe2O3 取少量沉淀于一支潔凈試管，加入適量稀硫酸（或鹽酸）使其完全溶解，再滴加少量硫氰化鉀（或硫氰化銨），若溶液呈（血）紅色，說明此物之中含有正三價鐵元素 玻璃棒、燒杯、漏斗 用潔凈的鉑絲（鐵絲）蘸取試劑X于酒精燈外焰灼燒，看到黃色火焰，即驗證試劑X中含有Na+

【解析】Fe2O3和氫氧化鈉不反應而氧化鋁能反應，向偏鋁酸鈉中通入過量的二氧化碳可以生成氫氧化鋁沉淀，過濾得到氫氧化鋁的沉淀，再加熱分解得到氧化鋁，最后電解得到鋁單質，因此試劑X為氫氧化鈉溶液，溶液乙為偏鋁酸鈉溶液，Y為二氧化碳氣體。

(1)上述反應，其中屬于氧化還原反應的只有電解熔融的氧化鋁生成鋁的反應；根據上述分析，試劑X為氫氧化鈉溶液，故答案為：1；NaOH；

(2)向偏鋁酸鈉中通入過量的二氧化碳反應的實質是：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-，

故答案為：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-；

(3)根據上面的分析可知，反應 ①后過濾的沉淀為Fe2O3，要確定氧化鐵中金屬元素及其價態(tài)，可以用酸溶解，再用KSCN溶液檢驗鐵離子的存在，操作過程為取少量沉淀于一支潔凈試管，加入適量稀硫酸(或鹽酸)使其完全溶解，再滴加少量硫氰化鉀(或硫氰化銨)，若溶液呈(血)紅色，說明此物之中含有正三價鐵元素，故答案為：Fe2O3；取少量沉淀于一支潔凈試管，加入適量稀硫酸(或鹽酸)使其完全溶解，再滴加少量硫氰化鉀(或硫氰化銨)，若溶液呈(血)紅色，說明此物之中含有正三價鐵元素；

(4)反應①后過濾時必須用到的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯、漏斗，故答案為：玻璃棒、燒杯、漏斗；

(5)試劑X為氫氧化鈉，檢驗其中含有的鈉離子可以使用焰色反應，故答案為：用潔凈的鉑絲(鐵絲)蘸取試劑X于酒精燈外焰灼燒，看到黃色火焰，即驗證試劑X中含有Na+。