题目内容
【题目】Ⅰ.铝土矿(主要成分为Al2O3,还含有SiO2、Fe2O3)是工业上制备氧化铝的主要原料。工业上提取氧化铝的工艺流程如下:
(1)沉淀A的成分是(填化学式)_________。
(2)步骤②中加入过量NaOH溶液发生反应的离子方程式,除了H++OH﹣=H2O外,还有:
_____________________________、________________________________;
(3)步骤③中加入(或通入)的过量试剂b是______________。
Ⅱ. 利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系:
(4)从硫元素化合价的角度分析,图中既有氧化性又有还原性的化合物有______________(填化学式)。
(5)将X与Y混合,可生成淡黄色固体,该反应的化学方程式为_________________________。
(6)Na2S2O3是重要的化工原料,从氧化还原反应的角度分析,下列制备Na2S2O3的方案理论上可行的是______(填代号).
a.Na2S+S b.Na2SO3+S c.SO2+Na2SO4 d.Na2SO3+Na2SO4
【答案】SiO2 Fe3++3OH﹣=Fe(OH)3↓ Al3++4OH﹣=AlO2﹣+2H2O CO2 SO2、H2SO3、Na2SO3 SO2 +2 H2S = 3S↓ + 2H2O b
【解析】
Ⅰ.铝土矿中加入过量试剂a,然后操作I得到沉淀A和滤液甲,则操作I为过滤,滤液甲中加入过量NaOH溶液经操作II后得到沉淀B和滤液乙,操作II是过滤;Al2O3、SiO2能溶于强碱溶液而Fe2O3不溶于强碱溶液,SiO2不溶于稀盐酸而Fe2O3、Al2O3能溶于稀盐酸,根据图知,滤液甲中含有铝元素,则试剂a为稀盐酸,沉淀A为SiO2,滤液甲中溶质为氯化铝和氯化铁、HCl,沉淀B为Fe(OH)3,滤液乙中含有NaAlO2和NaOH、NaCl,向滤液乙中通入过滤二氧化碳得到滤液为碳酸氢钠溶液,沉淀C为Al(OH)3,加热氢氧化铝得到氧化铝。
Ⅱ.(4)S元素的化合价有-2价、0价、+4价、+6价,具有中间价态的元素既有还原性又有氧化性;
(5)将H2S与SO2混合,可生成淡黄色固体,是利用二氧化硫的氧化性氧化硫化氢生成淡黄色沉淀S和水,元素化合价降低的物质为氧化剂;
(6)Na2S2O3中S为+2价,从氧化还原反应的角度分析,反应物中S元素化合价必须分别大于2和小于2;
Ⅰ.(1)通过以上分析知,A、B、a分别是SiO2、Fe(OH)3、盐酸,故沉淀A的成分是SiO2;
(2)步骤②中加入过量NaOH溶液后,稀盐酸、铁离子、铝离子都和NaOH溶液反应,发生反应的离子方程式除H++OH-=H2O外,还有Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓、 Al3++4OH﹣=AlO2﹣+2H2O(或Al3++4OH-=[Al(OH)4]-);
(3)过量的稀盐酸能溶解生成的氢氧化铝而得不到氢氧化铝,步骤③中通入过量CO2气体而不加入过量盐酸。
Ⅱ.(4)具有中间价态的元素既有还原性又有氧化性,S元素的化合价有-2价、0价、+4价、+6价,所以0价和+4价S的化合物既有还原性又有氧化性,即SO2,H2SO3、Na2SO3;
(5)X为H2S,与SO2混合可生成淡黄色固体,是利用二氧化硫的氧化性氧化硫化氢生成淡黄色沉淀S和水,2H2S+SO2=3S↓+2H2O;
(6)Na2S2O3中S为+2价,从氧化还原反应的角度分析,反应物中S元素化合价必须分别大于2和小于2,a中S化合价都小于2,c、d中S的化合价都大于2,b符合题意。