Question

【题目】铝土矿的主要成分是Al2O3,含有Fe2O3、SiO2（已知SiO2不溶于水，也不与强酸和强碱反应）等杂质,按下列操作从铝土矿中提取Al2O3。回答下列问题:

(1)写出沉淀物的化学式:a______; f______。

(2)写出加入过量NaOH溶液时所发生主要反应的离子方程式:________________、______________。

(3)写出通入气体B(过量)时溶液C中发生反应的离子方程式:___________________、_______________。

(4)铁有许多重要的化合物,中学化学常见的有三种氧化物和两种氢氧化物,则 Fe(OH)2 转化成Fe(OH)3的现象为___________________________。同时铁元素还有许多盐，FeSO4·7H2O是一种浅绿色晶体,俗称绿矾,常用于处理含有氧化性离子的废水。现用绿矾对某工厂废水(含有强氧化性离子Cr2O72-)进行处理。在酸性条件下Cr2O72-被还原为Cr3+，写出在酸性条件下FeSO4·7H2O与Cr2O72-反应的离子方程式：_______________________________________________________________________________

Answer 1

【答案】 SiO2 Al(OH)3 Al3++4OH-Al+2H2O Fe3++3OH-Fe(OH)3↓ CO2+Al+2H2OAl(OH)3↓+HC CO2+OH-HC 白色絮状沉淀迅速变成灰绿色最终变成红褐色。 Cr2O72-+6FeSO4·7H2O+10H+=2Cr3++6Fe3++6SO42-+47H2O

【解析】铝土矿的主要成分是Al2O3，含有Fe2O3、SiO2，由于SiO2与强酸不反应，样品中加入稀硫酸，生成硫酸铝、硫酸铁溶液，剩余固体为SiO2；硫酸铝、硫酸铁溶液中加入过量的氢氧化钠溶液，生成氢氧化铁沉淀和偏铝酸钠溶液，偏铝酸钠溶液中通入足量的二氧化碳，生成氢氧化铝沉淀，灼烧后变为氧化铝。

(1)由以上分析可知，沉淀物a为SiO2；沉淀f为Al(OH)3；正确答案：SiO2；Al(OH)3。

(2) 硫酸铝溶液中与过量的氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和硫酸钠；硫酸铁溶液与过量的氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀和硫酸钠，反应的方程式为：Fe3++3OH-Fe(OH)3↓；Al3++4OH- AlO2-+2H2O；正确答案：Fe3++3OH-Fe(OH)3↓；Al3++4OH-AlO2-+2H2O。

(3) 氢氧化钠溶液与过量的二氧化碳气体反应生成碳酸氢钠，偏铝酸钠溶液中通入足量的二氧化碳，生成氢氧化铝沉淀，反应的离子方程式：CO2+OH-HCO3-；CO2+ AlO2-+2H2OAl(OH)3↓+HCO3-正确答案：CO2+OH-HC；CO2+ AlO2-+2H2OAl(OH)3↓+ HCO3-。

(4) Fe(OH)2与空气中的氧气、水反应生成氢氧化铁，现象为白色絮状沉淀迅速变成灰绿色最终变成红褐色；在酸性条件下Cr2O72-被还原为Cr3+，而FeSO4·7H2O被氧化为硫酸铁，反应的离子方程：Cr2O72-+6FeSO4·7H2O+14H+=2 Cr3++6Fe3++6 SO42-+49H2O；正确答案：Cr2O72-+6FeSO4·7H2O+14H+=2 Cr3++6Fe3++6 SO42-+49H2O。