Question

某矿石可能是由FeCO₃、SiO₂、Al₂O₃中的一种或几种组成，某研究性学习小组欲分析其成分，实验记录如图所示．

（1）该矿石中含有

FeCO₃、SiO₂、Al₂O₃

 （填化学式），请写出实验过程①中反应的离子方程式

H⁺+OH^-=H₂O、Fe²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂↓、Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O

．
（2）将氧化物Ⅱ在熔融状态下电解，可以得到某金属单质．当阳极上收集到气体33.6L（已折算成标准状况）时，阴极上得到该金属

54

g．
（3）试写出该金属与氧化物I反应的化学方程式

2Al+Fe₂O₃

高温  .

Al₂O₃+2Fe

；将该反应的产物加入到足量烧碱溶液中，请写出发生反应的离子方程式

Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O

．
（4）经进一步分析该矿石中还含有微量的SrCO₃（上述方案检测不出）．锶（Sr）为第五周期ⅡA族元素．下列叙述正确的是

②

（填序号）．
①氯化锶（SrCl₂）溶液显酸性
②SrSO₄难溶于水
③工业上可以用电解SrCl₂的水溶液制取金属锶（Sr）
④高纯六水氯化锶晶体（SrCl₂?6H₂O）必须在HCl氛围中加热才能得到SrCl₂．

Answer 1

分析：矿石可能是由FeCO₃、SiO₂、Al₂O₃中的一种或几种组成，加盐酸生成气体为二氧化碳，则一定含FeCO₃；加盐酸后的滤渣为SiO₂，胶状沉淀为硅酸；结合转化关系可知，滤液中含氯化亚铁、氯化铝、盐酸，反应①中加足量碱，生成白色沉淀为Fe（OH）₂，红褐色沉淀为Fe（OH）₃，则氧化物I为Fe₂O₃；无色滤液中含NaAlO₂，通二氧化碳生成的白色沉淀为Al（OH）₃，则氧化物II为Al₂O₃，然后结合单质、化合物的性质及化学用语来解答．

解答：解：矿石可能是由FeCO₃、SiO₂、Al₂O₃中的一种或几种组成，加盐酸生成气体为二氧化碳，则一定含FeCO₃；加盐酸后的滤渣为SiO₂，胶状沉淀为硅酸；结合转化关系可知，滤液中含氯化亚铁、氯化铝、盐酸，反应①中加足量碱，生成白色沉淀为Fe（OH）₂，红褐色沉淀为Fe（OH）₃，则氧化物I为Fe₂O₃；无色滤液中含NaAlO₂，通二氧化碳生成的白色沉淀为Al（OH）₃，则氧化物II为Al₂O₃，
（1）由上述分析可知，矿石中含FeCO₃、SiO₂、Al₂O₃，①中反应的离子方程式为H⁺+OH^-=H₂O、Fe²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂↓、Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案为：FeCO₃、SiO₂、Al₂O₃；H⁺+OH^-=H₂O、Fe²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂↓、Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（2）由4Al～3O₂↑可知，阳极上收集到气体33.6L（已折算成标准状况）时，阴极上得到该金属为

33.6L

22.4L/mol

×

4

3

×27g/mol=54g，故答案为：54；
（3）金属与氧化物I反应的化学方程式为2Al+Fe₂O₃

高温  .

Al₂O₃+2Fe，该反应的产物加入到足量烧碱溶液中，氧化铝与碱反应的离子方程式为Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O，
故答案为：2Al+Fe₂O₃

高温  .

Al₂O₃+2Fe；Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O；
（4）锶（Sr）为第五周期ⅡA族元素，由同主族元素性质的相似性可知，
①氯化锶（SrCl₂）溶液，为强碱强酸盐溶液，显中性，故错误；
②由硫酸钡难溶于水，则SrSO₄难溶于水，故正确；
③工业上可以用电解SrCl₂的水溶液，金属阳离子不能得到电子，所以不能制取金属锶（Sr），故错误；
④高纯六水氯化锶晶体（SrCl₂?6H₂O）加热才能得到SrCl₂，不存在水解，故错误；
故答案为：②．

点评：本题探究物质的组成，利用流程推断出各物质是解答的关键，并明确发生的化学反应来分析解答，注意反应原理与性质的结构，题目难度中等．