Question

13．某化學(xué)興趣小組利用廢棄鋁礦（含CuO、Al₂O₃及SiO₂），模擬工業(yè)上提取鋁的工藝，設(shè)計(jì)如圖所示的簡(jiǎn)單操作流程：

已知：部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見(jiàn)下表：

沉淀物	Fe（OH）3	Fe（OH）2	AlOH）3
開(kāi)始沉淀	2.3	7.5	3.4
完全沉淀	3.2	9.7	4.4

回答下列問(wèn)題：
（1）濾渣主要成分的化學(xué)式為Cu、Fe、SiO₂．
（2）灼燒Al（OH）₃時(shí)，用到多種硅酸鹽質(zhì)的儀器，除玻璃棒、酒精燈、泥三角外，還有坩堝（填儀器名稱(chēng)）．
（3）溶液Y中要加入稍過(guò)量原料A，原料A的化學(xué)式是NH₃•H₂O．
（4）操作流程中③的離子方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O．
（5）鋁電池性能優(yōu)越，Al-Ag₂O電池可用作水下動(dòng)力電源，其原理如下圖所示：

請(qǐng)寫(xiě)出該電池正極反應(yīng)式Ag₂O+2e^-+H₂O=2Ag+2OH^-．

Answer 1

分析 該工藝流程原理為：氧化銅鋁礦加入工業(yè)廢酸，溶解氧化銅、氧化鋁，加入過(guò)量鐵粉，除去溶液中銅離子，過(guò)濾，濾渣中主要為Cu、Fe、SiO₂等，濾液X中含有鋁離子、亞鐵離子，再加入過(guò)氧化氫，將亞鐵離子氧化為鐵離子，通過(guò)調(diào)節(jié)PH值，使鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵而除去，溶液Y含有鋁離子等，加入氨水，將鋁離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀，加熱分解得氧化鋁，電解氧化鋁生成金屬鋁，溶液Z主要含有硫酸銨，據(jù)此答題；

解答 解：該工藝流程原理為：氧化銅鋁礦加入工業(yè)廢酸，溶解氧化銅、氧化鋁，加入過(guò)量鐵粉，除去溶液中銅離子，過(guò)濾，濾渣中主要為Cu、Fe等，濾液X中含有鋁離子、亞鐵離子，再加入過(guò)氧化氫，將亞鐵離子氧化為鐵離子，通過(guò)調(diào)節(jié)PH值，使鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵而除去，溶液Y含有鋁離子等，加入氨水，將鋁離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀，加熱分解得氧化鋁，電解氧化鋁生成金屬鋁，溶液Z主要含有硫酸銨，
（1）根據(jù)上面的分析可知，濾渣主要成分的化學(xué)式為Cu、Fe、SiO₂，
故答案為：Cu、Fe、SiO₂；
（2）灼燒固體用到的硅酸鹽質(zhì)的儀器有玻璃棒、酒精燈、泥三角、坩堝，
故答案 為：坩堝；
（3）根據(jù)上面的分析可知，原料A為NH₃•H₂O，
故答案為：NH₃•H₂O；
（4）操作流程中③是雙氧水將亞鐵離子氧化成鐵郭，反應(yīng)的離子方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（5）Al-Ag₂O電池中，Al作負(fù)極，Ag₂O作正極，Ag₂O在正極發(fā)生還原反應(yīng)生成銀，在堿性電解質(zhì)中，電極反應(yīng)式為Ag₂O+2e^-+H₂O=2Ag+2OH^-，
故答案為：Ag₂O+2e^-+H₂O=2Ag+2OH^-．

點(diǎn)評(píng) 本題以冶煉鋁為載體，考查學(xué)生對(duì)工藝流程的理解、對(duì)操作的分析評(píng)價(jià)、鹽類(lèi)水解、原電池、電解池等，理解工藝流程是關(guān)鍵，是對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合考查，難度中等．