Question

（16分）

高效凈水劑聚合氯化鋁鐵（PAFC）的組成可表示為［AlFe(OH)nCl6－n］m，該物質(zhì)廣泛應(yīng)用于日常生活用水和工業(yè)廢水的處理。

（1）為檢測(cè)PAFC中鋁和鐵元素的含量，采用如圖所示流程進(jìn)行。

回答下列問(wèn)題：

①PAFC中鐵元素的化合價(jià)為_(kāi)________。

②步驟I中的試劑A是 （從“氫氧化鈉溶液”、“氨水”中選擇）

步驟Ⅲ中的試劑B是 。

③步驟Ⅱ的操作是 ，用到的主要玻璃儀器 。

（2）某工廠欲以工業(yè)廢料（鐵、鐵和鋁的氧化物）為原料制取PAFC，設(shè)計(jì)如下流程：

①在廢料中加入過(guò)量稀鹽酸，發(fā)生多個(gè)離子反應(yīng)，請(qǐng)?jiān)诳瞻滋幯a(bǔ)全離子方程式：

FeO+2H+Fe2++H2O Al2O3+6H+2Al3++3H2O

Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O

②所得酸性溶液中，不能確定是否一定存在的陽(yáng)離子是 （填序號(hào)）。

A．Al3+ B．Fe2+ C．Fe3+ D．H+

為證明該離子確實(shí)存在，可采用的操作（必須指明所采用的試劑及觀察到的現(xiàn)象）是： 。

③往酸性溶液中加入試劑X的目的是（用離子方程式表示） 。

Answer 1

（1）① +3（1分）。②NaOH溶液（1分）；CO2（1分）③過(guò)濾（1分）燒杯、玻璃棒、漏斗（3分）（2）①Fe+2H+Fe2++H2↑（2分）；Fe＋2Fe3+3Fe2+（2分）②C（1分）。取溶液少量遇試管中，再滴入幾滴KSCN溶液，若溶液變血紅色，則存在Fe3+（2分）③2Fe2+ +Cl22Fe3++2Cl－（2分）

【解析】

試題分析：（1）加入A后會(huì)生成Fe(OH)3沉淀，知道A是堿，如果加入的是氨水，那么生成的堿有Fe(OH)3 AlOH)3兩種，現(xiàn)只得到Fe(OH)3說(shuō)明加入的是氫氧化鈉溶液，因?yàn)锳lOH)3會(huì)溶于氫氧化鈉溶液，通過(guò)操作Ⅱ得到的溶液是NaAlO2溶液，由NaAlO2溶液生成Al（OH)3通常是通入過(guò)量的CO2，①要生成Fe(OH)3，那么鐵的化合價(jià)為+3價(jià)。②通過(guò)上述分析只A是NaOH溶液。步驟Ⅲ中的試劑B是CO2。 ③操作Ⅱ是分離溶液和沉淀，所以是過(guò)濾，過(guò)濾用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗。（2）①鹽酸還會(huì)和鐵反應(yīng)，F(xiàn)e2O3和鹽酸反應(yīng)生成的Fe3+也會(huì)和鐵反應(yīng)，所以反應(yīng)離子方程式有：Fe+2H+Fe2++H2↑；Fe＋2Fe3+3Fe2+②Fe2+和Al3+生成后不會(huì)再發(fā)生反應(yīng)，所以一定存在，要保證廢料完全反應(yīng)鹽酸要過(guò)量，所以一定還有H+，溶液中不能確定的離子是Fe3+，因?yàn)镕e3+可能和鐵完全反應(yīng)了。要證明是否有Fe3+，通常加入KSCN溶液，操作是：取溶液少量遇試管中，再滴入幾滴KSCN溶液，若溶液變血紅色，則存在Fe3+。③PAFC中鐵元素的化合價(jià)為+3價(jià)，而廢料用鹽酸處理后的中的鐵主要是+2價(jià)，所以還要把Fe2+氧化成 Fe3+，可以加入氯水發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：2Fe2+ +Cl22Fe3++2Cl－

考點(diǎn)：物質(zhì)分離的常用方法、物質(zhì)種類的推斷、離子方程式的書寫