铝元素在自然界中主要存在于铝土矿(主要成分为Al2O3.还含有Fe2O3.FeO.SiO2)中.工业上用铝土矿制备铝的某种化合物的工艺流程如下.(1)在滤液A中加入漂白液.目的是氧化除铁.所得滤液B显酸性.①该过程中涉及某氧化还原反应如下.请完成:□Fe2++□ClO-+ =□Fe(OH)3↓+□C1-+ ②检验滤液B中是否还含有铁元素的方法为: .� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

铝元素在自然界中主要存在于铝土矿（主要成分为Al₂O₃，还含有Fe₂O₃、FeO、SiO₂）中。工业上用铝土矿制备铝的某种化合物的工艺流程如下。

（1）在滤液A中加入漂白液，目的是氧化除铁，所得滤液B显酸性。
①该过程中涉及某氧化还原反应如下，请完成：
□Fe²⁺+□ClO^－+                   =□Fe(OH)₃↓+□C1^－+
②检验滤液B中是否还含有铁元素的方法为：                                      （注明试剂、现象）。
③将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出，可选用的最好试剂为           （填代号）。
a．氢氧化钠溶液       b．硫酸溶液      c．氨水         d．二氧化碳
④由滤液B制备氯化铝晶体涉及的操作为：边滴加浓盐酸边蒸发浓缩、冷却结晶、          （填操作名称）、洗涤。
（2）已知H₂O₂是一种弱酸，在强碱性溶液中主要以HO₂^－形式存在。目前研究比较热门的Al－H₂O₂燃料电池，其原理如右图所示，电池总反应如下：2Al+3HO₂^－=2AlO₂^－+OH^－+H₂O

①正极反应式为                                    。
②Al电极易被NaOH溶液腐蚀，这是该电池目前未能推广使用的
原因之一，电极被腐蚀的离子方程式为                                           。
（3）钢材镀铝可以防止钢材腐蚀，在镀铝电解池中电解液采用熔融盐（成分NaCl、KCl，电镀时氯元素和铝元素主要以AlCl₄^－形式存在）。不采用氯化铝溶液的原因是                     。
（4）SiO₂和NaOH焙烧制备硅酸钠，可采用的装置为           （填代号）。

(14分)（1）①2Fe²⁺+ClO^－+5H₂O＝2Fe(OH)₃↓+C1^－+4H⁺（2分）
②取少量滤液B，加入KSCN溶液，若不变红，再加入氯水，仍然不变红，说明滤液B中不含铁元素。
（其他合理答案均得分）（2分） ③ c（1分） ④过滤（1分）
（2）①HO₂^－+2e^－+H₂O＝3OH^－（2分） ②2Al+2OH^－+2H₂O＝2AlO₂^－+3H₂↑（2分）
（3）氯化铝溶液中，H⁺得电子能力强于Al³⁺，电镀池中阴极析出氢气（2分）（4）b（2分）

解析试题分析：（1）①根据方程式可知，铁元素的化合价从＋2价升高到＋3价，失去1个电子。氯元素的化合价从＋1价，降低到－1价，得到2个电子，则根据电子的得失守恒可知，还原剂与氧化剂的物质的量之比是2:1。根据原子守恒与电荷守恒可知，反应前有水参加，反应后有氢离子生成，因此配平后的方程式是2Fe²⁺+ClO^－+5H₂O＝2Fe(OH)₃↓+C1^－+4H⁺。
②由于铁离子能和KSCN溶液发生显色反应，可以鉴别铁离子。而亚铁离子检验还原性，能被氯水氧化生成铁离子，据此可以鉴别滤液B是否含有铁元素。即取少量滤液B，加入KSCN溶液，若不变红，再加入氯水，仍然不变红，说明滤液B中不含铁元素。
③滤液B中的铝元素以Al³^＋的形式存在，要以沉淀形式析出，需要加入碱液。由于氢氧化铝是两性氢氧化物，所以不能选择强碱，最好选择弱碱氨水，答案选c。
④冷却结晶后有晶体析出，因此分离出晶体的实验操作应该是过滤。
（2）①原电池中负极，失去电子，正极得到电子。则根据方程式2Al+3HO₂^－=2AlO₂^－+OH^－+H₂O可知，负极是铝失去电子，正极是HO₂^－得到电子，所以正极的电极反应式是HO₂^－+2e^－+H₂O＝3OH^－。
②金属铝能被氢氧化钠溶液溶解，生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式是2Al+2OH^－+2H₂O＝2AlO₂^－+3H₂↑。
（3）铝是活泼的金属，金属活动顺序表中位于氢的前面，在氯化铝溶液中，H⁺得电子能力强于Al³⁺，电镀池中阴极析出氢气，Al³⁺不放电，得不到金属铝。
（4）a是蒸发。不能熔融二氧化硅和氢氧化钠，不正确；b是铁坩埚，可以熔融二氧化硅和氢氧化钠，正确；c是试管，不能熔融二氧化硅和氢氧化钠，不正确；d是瓷坩埚，瓷坩埚中含有二氧化硅能和氢氧化钠反应，不能熔融氢氧化钠，不正确，答案选b。
考点：考查氧化还原反应的配平、铁元素的检验、氢氧化铝的制备、基本实验操作、电极反应式的书写、仪器的选择等

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相关题目

一学习小组利用下图所示装置，对某含少量Fe的废铜屑进行铜含量的测定，并探究利用其制备硫酸铜溶液。

（1）向A中加入10g废铜屑样品，关闭弹簧夹，打开B活塞向A注入足量稀硫酸后关闭。①此时装置C中产生的现象是                                               。
②反应进行到A中不再产生气泡时，若C中收集到448mL（已换算成标准状况）气体，则该废铜屑中铜的质量百分含量为           。
（2）接下来使Cu完全溶解的操作是：
① 拆除C、D装置后，打开弹簧夹
②____________________________________________________________________
（3）为使A中固体加快溶解速率，以下方法运用合理的是            。
a.对A装置加热；b.向A内加入少量Fe₂O₃；c.向A内加入少量CuO；d.增大空气通入量；e.向A内加入少量FeSO₄；f.向A内加入少量H₂O
（4）将A中溶液倒入烧杯内，加入Cu₂(OH)₂CO₃将其调节至pH=4时，溶液中铁元素被完全沉淀，过滤后即得红褐色沉淀与硫酸铜溶液。
①此过程的离子反应方程式是                                                       。
②检验溶液中铁元素是否被完全沉淀最好的方法是___________
a.取样于试管→滴加KSCN溶液
b.取样于试管→滴加酸性KMnO₄溶液
c.取样于试管→纸上层析后→ 喷KSCN溶液；
（5）有同学认为，可以不用测量气体法计算废铜屑中铜的质量百分含量，其具体操作步骤可续写为：             。

氯化铜是一种广泛用于生产颜料、木材防腐剂等的化工产品。某研究小组用粗铜（含杂质Fe）按下述流程制备氯化铜晶体（CuCl₂·2H₂O）。

（1）实验室采用如下图所示的装置，可将粗铜与Cl₂反应转化为固体1（加热仪器和夹持装置已略去）。

① 仪器A的名称是            。
② 装置B中发生反应的离子方程式是               。
③如果浓盐酸不能顺利滴下，可能的原因是
④装置Ⅳ中盛装的试剂是            ，其作用是            。
（2）在CuCl₂溶液转化为CuCl₂·2H₂O的操作过程中，发现溶液颜色由蓝色变为黄绿色。小组同学欲探究其原因。
已知：在氯化铜溶液中有如下转化关系：
Cu(H₂O)₄²⁺(aq) +4Cl^－(aq)CuCl₄^2- (aq) +4H₂O(l)
蓝色                     黄色
①上述反应的化学平衡常数表达式是K=                    。
②现欲使溶液由黄色变成蓝色，请写出两种可采用的方法
a.                  b.                 。
（3）由CuCl₂溶液得到CuCl₂·2H₂O的过程中要加入盐酸的目的是

铁矿石是工业炼铁的主要原料之一，其主要成分为铁的氧化物（设杂质中不含铁元素和氧元素，且杂质不与H₂SO₄反应）。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。

Ⅰ．铁矿石中含氧量的测定；
① 按上图组装仪器，检查装置的气密性；
② 将5.0g铁矿石放入硬质玻璃管中，装置B、C中的药品都为碱石灰(详见图示，夹持仪器省略)
③ 从左端导气管口处不断地缓缓通入H₂，待C装置出口处H₂验纯后，点燃A处酒精灯
④ 充分反应后，撤掉酒精灯，再持续通入氢气至完全冷却。
（1）装置C的作用为        　　　　                     　　　　　　。
（2）测的反应后装置B增重1.35g，则铁矿石中氧的百分含量为　　　　     。
Ⅱ．铁矿石中含铁量的测定

（3）步骤④中煮沸的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（4）步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、　　　   　　。
（5）下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是　　　　　　　　　　　　　。
a．因为碘水为黄色，所以滴定过程中不需加指示剂
b．滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂
c．滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液
d．锥形瓶不需要用待测液润洗
e．滴定过程中，眼睛注视滴定管中液面变化
f．滴定结束后，30s内溶液不恢复原来的颜色再读数
（6）若滴定过程中消耗0.4000mol·L^?¹KI溶液25.00ml，则铁矿石中铁的百分含量为　　。
Ⅲ．（7）由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为　　　　。

某实验小组把CO₂通入饱和Na₂CO₃溶液制取NaHCO₃，装置如图所示（气密性已检验，部分夹持装置略）：

（1）D中产生NaHCO₃的化学方程式是     。
（2）请结合化学平衡移动原理解释B中溶液的作用      。
（3）当D中有大量白色固体析出时，停止实验，将固体过滤、洗涤、干燥备用。为确定固体的成分，实验小组设计方案如下（称取一定质量的固体，配成1000 mL溶液作为样液，其余固体备用）：
① 方案1：取样液与澄清的Ca(OH)₂溶液混合，出现白色沉淀。
实验小组对现象产生的原理进行分析，认为该方案不合理，理由是      。
② 方案2：取样液与BaCl₂溶液混合，出现白色沉淀并有气体产生。
实验小组认为固体中存在NaHCO₃，其离子方程式是     。
该小组认为不能确定是否存在Na₂CO₃，你认为该结论是否合理？_____。
③ 方案3：实验小组中甲、乙同学利用NaHCO₃的不稳定性进行如下实验：
甲同学：取样液400 mL，用pH计测溶液pH，再水浴加热蒸发至200 mL，接下来的操作是      ，结果表明白色固体中存在NaHCO₃。为进一步证明白色固体是否为纯净的NaHCO₃，结合甲同学实验，还应补充的实验是     。
乙同学：利用仪器测定了固体残留率随温度变化的曲线，如下图所示。

a. 根据A点坐标得到的结论是     。
b. 根据B点坐标，计算残留固体中n(NaHCO₃:n(Na₂CO₃))=       。
通过上述实验，该小组认为，可以向饱和Na₂CO₃溶液中通入过量CO₂制备NaHCO₃。

SiO₂、SO₂和CO₂都是酸性氧化物，它们的化学性质具有一定的相似性；Mg和Na的化学性质也具有一定相似性。某兴趣小组用如图所示装置进行Mg与SO₂反应的实验。

（1）选择制取SO₂的合适试剂           （填编号）。
①浓HCl     ②浓H₂SO₄     ③Na₂SO₃固体     ④CaSO₃固体
（2）上述装置还可优化，优化的方法是                                               ，装置C中NaOH溶液的作用是                                   。
（3）甲同学推测Mg与SO₂的反应与CO₂相似，则该反应方程式为
               ；乙同学的推测是：2Mg+3SO₂2MgSO₃+S；丙同学的推测是：3Mg+SO₂2MgO+MgS，要验证甲、乙、丙三位同学的推测是否正确，丁同学作如下实验探究：
已知：MgSO₃和MgS都是微溶于水，能与盐酸发生复分解反应放出气体；H₂S气体通入CuSO₄溶液中出现黑色沉淀。
限选试剂：2mol/L HCl、2mol/L HNO₃、蒸馏水、2mol/LNaOH、品红溶液、澄清石灰水、2mol/LCuSO₄；仪器和用品自选。

序号	实验步骤	预期现象和结论
①	取少量反应后所得固体于试管中
②	向试管中的固体慢慢滴加，试管口塞上带导管的单孔塞，并将导管通入盛有的试管中。	若试管中的，则丙同学推测正确。若试管中的固体未完全溶解，且，则乙同学推测正确。

根据上述实验探究，能证明甲同学推测正确的操作和预期现象是。
（4）上述实验需要100mL，2mol/L的HCl，配制时选用 (选填10 mL、25 mL、50 mL或100 mL)量筒量取36.5%,密度1.19g/mL的浓盐酸的体积为 mL。（保留三位有效数字）

五种常见物质X、Y、Z、E、F均含有同一元素M，已知Y是单质，Z是NO(一氧化氮)，在一定条件下它们有如下转化关系，下列推断不合理的是（）

A．M元素可能是非金属元素，也可能是金属元素

B．X可能是一种氢化物

C．E可能是一种有色气体

D．X→Y可能是非氧化还原反应

将SO₂气体通入BaCl₂溶液至饱和，未见有沉淀生成，继续通入另一种气体仍无沉淀产生，则通入的气体可能是（）

下列有关物质的性质和该性质的应用均正确的是

A．铜的金属活泼性比铁的差，可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀

B．二氧化硅不与任何酸反应，可用石英制造耐酸容器

C．常温下浓硫酸能与铝发生钝化，可在常温下用铝制贮藏贮运浓硫酸

D．二氧化氯具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒

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