Question

【题目】(1)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成分是____________；步骤②中的试剂a是_________；(以上均填化学式)。

②简述检验所得滤液甲中存在Fe3+的操作方法：________________________。

(2)用含少量铁的氧化铜制取氯化铜晶体(CuCl2·xH2O)。有如下操作：

已知：在pH为4～5时，Fe3+几乎完全转化为Fe(OH)3沉淀，Cu2+却不反应。

①氧化剂A可选用_________________(填编号，下同)。

A KMnO4 B HNO3 C Cl2 D 浓盐酸

②试剂B可选用____________________。

A NaOH B CuO C FeO D HCl

③试剂B的作用是_______________________________。

A 使Cu2+完全沉淀 B 使Fe3+完全沉淀 C 提高溶液的pH D 除去过量的氧化剂

④从滤液经过结晶得到氯化铜晶体的方法是_________。

Answer 1

【答案】SiO2 NaOH 取少量溶液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，观察溶液颜色，如果溶液颜色变为血红色，说明溶液中含有Fe3+，否则不含Fe3+ C B BC 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤

【解析】

(1)铝土矿中加入过量盐酸，Al2O3、Fe2O3能够溶于盐酸，SiO2不溶，过滤得到沉淀A为SiO2，滤液甲中加入过量NaOH溶液过滤后得到沉淀B和滤液乙，滤液甲中的溶质为氯化铝和氯化铁、HCl，因此沉淀B为Fe(OH)3，滤液乙中含有NaAlO2和NaOH、NaCl，向滤液乙中通入过量二氧化碳得到氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液，据此分析解答；

(2)向含少量铁的氧化铜固体中加入盐酸，盐酸和铁、氧化铜反应，发生的离子反应方程式为：Fe+2H+=Fe2++H2↑；CuO+2H+=Cu2++H2O，加入氧化剂A的目的是把亚铁离子氧化；加入试剂B的目的是调节pH使铁离子生成氢氧化铁沉淀，过滤除去沉淀，对滤液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到氯化铜晶体，据此分析解答。

(1)①由以上分析可知A为SiO2；滤液甲中含有Al3+、Fe3+、过量的H+等，应加入氢氧化钠，除去铁离子，将铝离子转化为AlO2-，故答案为：SiO2；NaOH溶液；

②铁离子与KSCN反应，溶液变红色，检验溶液中存在Fe3＋的操作方法为取少量溶液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，观察溶液颜色。如果溶液颜色变为血红色，说明溶液中含有Fe3＋，否则不含Fe3＋，故答案为：取少量溶液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，观察溶液颜色。如果溶液颜色变为血红色，说明溶液中含有Fe3＋，否则不含Fe3＋；

(2)向固体中加入盐酸，盐酸和铁、氧化铜反应，发生的离子反应方程式为：Fe+2H+=Fe2++H2↑；CuO+2H+=Cu2++H2O，加入氧化剂A的目的是把亚铁离子氧化，根据除杂原则，不能引入新的杂质；加入试剂B的目的是调节pH使铁离子生成氢氧化铁沉淀，过滤除去沉淀，对滤液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到氯化铜晶体。

①根据题意，加入的氧化剂A可把Fe2+氧化为Fe3+，而没有增加新杂质，所以A为Cl2，故选C；

②试剂B的目的是调节pH使铁离子生成氢氧化铁沉淀，为了得到较纯的产品，试剂B可选用CuO或Cu2(OH)2CO3，A、C均会引入杂质离子，故选B；

③溶液酸性较强，铁离子不沉淀，为使铁离子沉淀完全，需要提高溶液的pH，故选BC；

④从滤液中得到氯化铜晶体，首先要加热蒸发浓缩，冷却结晶后，再将沉淀过滤出来，经过洗涤、干燥即可，故答案为： 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。