题目内容
4．从铝土矿（主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质）中提取氧化铝的两种工艺流程如下：
请回答下列问题：
（1）Fe的原子序数为26，Fe位于元素周期表中第四周期，第VIII族．
（2）流程甲加入盐酸后生成Al3+的离子方程式为Al2O3+6H+═2Al3++3H2O．
（3）流程乙加入烧碱后生成SiO32-的离子方程式为SiO2+2OH-═SiO32-+H2O．
（4）写出检验滤液B中是否含铁离子的方法取滤液B少许于试管中，向试管中滴加2滴KSCN溶液，若溶液变为红色说明滤液中含有Fe3+，若无明显变化则无Fe3+．
（5）滤液E、K中溶质的主要成份是NaHCO3（填化学式），写出该溶液的一种用途制纯碱或做发酵粉等．
（6）已知298K时，Mg（OH）2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12，取适量的滤液B，加入一定量的烧碱达到沉淀溶液平衡，测得pH=13.00，则此温度下残留在溶液中的c（Mg2+）=5.6×10-10mol/L．
分析 铝土矿（主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质）中加入稀盐酸，Al2O3、Fe2O3、MgO分别和稀盐酸反应生成AlCl3、FeCl3、MgCl2，SiO2不溶于稀盐酸，然后过滤得到的A为SiO2，向滤液B中加入过量烧碱，AlCl3、FeCl3、MgCl2分别和NaOH反应生成可溶性的D为NaAlO2和沉淀C为Fe（OH）3、Mg（OH）2，然后再过滤，向滤液中通入过量二氧化碳，生成Al（OH）3沉淀同时生成可溶性NaHCO3，再过滤，滤液E中溶质成分是NaHCO3，沉淀F是Al（OH）3，将沉淀F灼烧得到氧化铝；
铝土矿中加入过量NaOH溶液，Al2O3、SiO2溶于氢氧化钠分别得到可溶性的NaAlO2、Na2SiO3，Fe2O3、MgO不溶于NaOH溶液，然后过滤得到固体X为Fe2O3、MgO，滤液Y中含有NaOH、NaAlO2、Na2SiO3，向滤液中通入过量二氧化碳，得到沉淀G为Al（OH）3、H2SiO3，滤液中K为NaHCO3，灼烧氢氧化铝得到氧化铝，所以Z为Al（OH）3，据此答题．
解答 解：铝土矿（主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质）中加入稀盐酸，Al2O3、Fe2O3、MgO分别和稀盐酸反应生成AlCl3、FeCl3、MgCl2，SiO2不溶于稀盐酸，然后过滤得到的A为SiO2，向滤液B中加入过量烧碱，AlCl3、FeCl3、MgCl2分别和NaOH反应生成可溶性的D为NaAlO2和沉淀C为Fe（OH）3、Mg（OH）2，然后再过滤，向滤液中通入过量二氧化碳，生成Al（OH）3沉淀同时生成可溶性NaHCO3，再过滤，滤液E中溶质成分是NaHCO3，沉淀F是Al（OH）3，将沉淀F灼烧得到氧化铝；
铝土矿中加入过量NaOH溶液，Al2O3、SiO2溶于氢氧化钠分别得到可溶性的NaAlO2、Na2SiO3，Fe2O3、MgO不溶于NaOH溶液，然后过滤得到固体X为Fe2O3、MgO，滤液Y中含有NaOH、NaAlO2、Na2SiO3，向滤液中通入过量二氧化碳，得到沉淀G为Al（OH）3、H2SiO3，滤液中K为NaHCO3，灼烧氢氧化铝得到氧化铝，所以Z为Al（OH）3，
（1）Fe的原子序数为26，Fe位于元素周期表中第四周期，第VIII 族，
故答案为：四；VIII；
（2）Al2O3与盐酸反应生成氯化铝和水，氧化物不能拆，离子方程式为：Al2O3+6H+═2Al3++3H2O，
故答案为：Al2O3+6H+═2Al3++3H2O；
（3）二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，二氧化硅不能拆，故离子反应方程式为：SiO2+2OH-═SiO32-+H2O，
故答案为：SiO2+2OH-═SiO32-+H2O；
（4）铁离子和KSCN溶液反应生成络合物硫氰化铁，溶液呈血红色，其检验方法为取滤液B少许于试管中，向试管中滴加2滴KSCN溶液，若溶液变为红色说明滤液中含有Fe3+，若无明显变化则无Fe3+，
故答案为：取滤液B少许于试管中，向试管中滴加2滴KSCN溶液，若溶液变为红色说明滤液中含有Fe3+，若无明显变化则无Fe3+；
（4）通过以上分析知，E、K中相同溶质为NaHCO3，碳酸氢钠溶液的一种用途为 制纯碱或做发酵粉等，
故答案为：NaHCO3； 制纯碱或做发酵粉等；
（5）已知滤液B中加入一定量的NaOH达到沉淀溶液平衡时pH=13.00，则c（H+）=1×10-13mol/L，c（OH-）=$\frac{1×1{0}^{-14}}{1×1{0}^{-13}}$=0.1mol/L，
Mg（OH）2的容度积常数KSP=c（Mg2+）•c2（OH-）=5.6×10-12，c（Mg2+）=$\frac{5.6×1{0}^{-12}}{0．{1}^{2}}$=5.6×10-10mol/L．
故答案为：5.6×10-10mol/L．
点评 本题考查物质的分离和提纯，为高频考点，侧重考查学生分析推断、知识迁移能力，明确元素化合物性质是解本题关键，知道流程图中发生的反应及操作方法，注意氢氧化锌能溶于氨水，题目难度不大．
培优好卷单元加期末卷系列答案
第四周期过渡元素Mn、Fe、Ti可与C、H、O形成多种化合物．（1）下列叙述正确的是A D．（填字母）
A．CH2O与水分子间能形成氢键
B．CH2O和CO2分子中的中心原子均采用sp2杂化
C．C6H6分子中含有6个σ键和1个大π键，C6H6是非极性分子
D．CO2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
（2）Mn和Fe的部分电离能数据如下表：
| 元素 | Mn | Fe | |
| 电离能/kJ•mol-1 | I1 | 717 | 759 |
| I2 | 1509 | 1561 | |
| I3 | 3248 | 2957 | |
（3）根据元素原子的外围电子排布的特征，可将元素周期表分成五个区域，其中Ti属于d区．
（4）Ti的一种氧化物X，其晶胞结构如图所示，则X的化学式为TiO2．
（5）电镀厂排放的废水中常含有剧毒的CN-离子，可在X的催化下，先用NaClO将CN-氧化成CNO-，再在酸性条件下CNO-继续被NaClO氧化成N2和CO2．
①H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序为H＜C＜N＜O．
②与CNO-互为等电子体微粒的化学式为CO2（N2O）、SCN-（写出一种即可）．
③氰酸（HOCN）是一种链状分子，它与异氰酸（HNCO）互为同分异构体，其分子内各原子最外层均已达到稳定结构，试写出氰酸的结构式N≡C-O-H．
CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）△H=-41kJ/mol某小组研究在相同温度下该反应过程中的能量变化．他们分别在体积均为V L的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物，使其在相同温度下发生反应．相关数据如下：
| 容器编号 | 起始时各物质物质的量/mol | 达到平衡的时间/min | 达平衡时体系能量的变化/kJ | ||||
| CO | H2O | CO2 | H2 | ||||
| ① | 1 | 4 | 0 | 0 | t1 | 放出热量：32.8 kJ | |
| ② | 2 | 8 | 0 | 0 | t2 | 放出热量：Q | |
（2）容器①中反应达平衡时，CO的转化率为80%．
（3）计算容器②中反应的平衡常数K=1．
（4）下列叙述正确的是a（填字母序号）．
a．平衡时，两容器中H2的体积分数相等
b．容器②中反应达平衡状态时，Q＞65.6kJ
c．反应开始时，两容器中反应的化学反应速率相等
d．容器①中，化学反应速率为：v（H2O）=$\frac{4}{V{t}_{1}}$mol/（L-min）
（5）已知：2H2（g）+O2（g）=2H2O （g）△H=-484kJ/mol，写出CO完全燃烧生成CO2的热化学方程式2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=-566kJ/mol
（6）容器①中反应进行到t min时，测得混合气体中CO2的物质的量为0.6mol．若用200mL 5mol/L的NaOH溶液将其完全吸收，反应的离子方程式为（用一个离子方程式表示）3CO2+5OH-═2CO32-+HCO3-+2H2O．
| A． | 制备Fe（OH）3胶体：Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓ | |
| B． | 稀硝酸中加入过量的铁粉：3Fe+2NO${\;}_{3}^{-}$+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O | |
| C． | 向Na2SiO3溶液中加入通入过量的H2S：SiO32-+H2SiO3↓+S2- | |
| D． | 向含amolFel2的水溶液中通入amol的Cl2反应为：2Fe2-+2l-+2Cl2=2Fe2++4Cl-+l2 |
| A． | 2，3-二乙基戊烷 | B． | 5-甲基-3-乙基已烷 | ||
| C． | 2-甲基-4-乙基戊烷 | D． | 2，3，3-三甲基戊烷 |
按图装置进行试验时，观察到电流指针发生偏转，B池中C2极区溶液变红，回答下列问题（C，C1，C2均为石墨电极）| A． | 在28 g聚乙烯树脂中，含有的碳原子数目为2NA | |
| B． | 在合成28 g聚乙烯树脂的单体中，含有的双键数目为NA | |
| C． | 28 g聚乙烯树脂完全燃烧时，转移的电子数目为3NA | |
| D． | 28 g聚乙烯树脂中，含有的C-H键的数目为4NA |