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．工业上综合利用铝土矿的部分工艺流程如图1．(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．该过程中涉及某氧化还原反应如下.请完成:□Fe2++□ClO-+5H2O=□Fe(OH)3↓+□C1-+4H+．(2)检验滤液B中是否还含有Fe2+的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

4．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．工业上综合利用铝土矿的部分工艺流程如图1．

（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．该过程中涉及某氧化还原反应如下，请完成：
□Fe²⁺+□ClO^-+5H₂O=□Fe（OH）₃↓+□C1^-+4H⁺．
（2）检验滤液B中是否还含有Fe²⁺的方法为：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）将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出，选用的最好试剂为c（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、过滤（填操作名称）、洗涤．
（5）滤渣的主要成分是SiO₂（填化学式），其与NaOH固体焙烧制备硅酸钠，可采用的装置（2）为B（填代号），该反应的化学方程式是SiO₂+2NaOH $\frac{\underline{\;熔融\;}}{\;}$Na₂SiO₃+H₂O．

分析图示工艺流程为：铝土矿（主要成分为Al₂O₃，还含有Fe₂O₃、FeO、SiO₂）加入稀盐酸，得到滤渣为二氧化硫，滤液中含有铁离子、亚铁离子和氯离子；加入漂白液后亚铁离子氧化成铁离子，铁离子水解生成氢氧化铁沉淀；滤液B为氯化铝溶液；二氧化硫与氢氧化钠在铁坩埚中焙烧生成硅酸钠，
（1）依据流程分析，滤液中含有氯化铁、氯化亚铁、氯化铝，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，次氯酸根离子具有氧化性氧化亚铁离子为铁离子在溶液中形成氢氧化铁沉淀除去；依据氧化还原反应电子守恒和原子守恒配平计算写出；
（2）检验滤液B中是否还含有铁元素的方法为利用铁离子和亚铁离子的检验方法进行检验，先检验是否含铁离子，再检验是否含亚铁离子；
（3）滤液B中铝元素为氯化铝，依据氢氧化铝溶液强酸强碱，不溶于弱酸弱碱选择；
（4）加入浓盐酸抑制氯化铝的水解，蒸发浓缩冷却结晶，过滤洗涤；
（5）滤渣成分为二氧化硅，二氧化硅和氢氧化钠固体熔融反应生成硅酸钠和水
A、蒸发皿中含有二氧化硅和氢氧化钠反应；
B、铁坩埚可以熔融二氧化硅和氢氧化钠；
C、玻璃中含二氧化硅和氢氧化钠反应；
D、烧杯中含有二氧化硅和氢氧化钠反应，且烧杯不能用于固体高温加热．

解答解：（1）滤液中含有氯化铁、氯化亚铁、氯化铝，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，次氯酸根离子具有氧化性氧化亚铁离子为铁离子在溶液中形成氢氧化铁沉淀除去；亚铁离子被氧化为铁离子在溶液中形成氢氧化铁沉淀，次氯酸根离子被还原为氯离子；反应的两种方程式为：2Fe²⁺+ClO^-+5H₂O=2Fe（OH）₃↓+C1^-+4H⁺；
故答案为：2Fe²⁺+1ClO^-+5H₂O=2Fe（OH）₃↓+1C1^-+4H⁺；
（2）滤液B中是否还含有铁元素的方法为利用铁离子和亚铁离子的检验方法进行检验，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；
故答案为：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）滤液中含有的是氯化铝溶液，将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出；
a、氢氧化钠溶液可以沉淀铝离子但过了会溶解氢氧化铝，故a不是最好；
b．硫酸溶液不能沉淀铝离子，故b不符合；
c．氨水是弱碱不能溶解氢氧化铝，过量的氨水和铝离子形成氢氧化铝沉淀过滤得到氢氧化铝固体，故c符合；
d．二氧化碳和氯化铝不反应不能生成氢氧化铝沉淀，故d不符合；
故答案为：c；
（4）加入浓盐酸抑制氯化铝的水解，蒸发浓缩冷却结晶，过滤，洗涤；
故答案为：过滤；
（5）滤渣的主要成分是 SiO₂，其与NaOH固体焙烧制备硅酸钠，
A、蒸发皿中含有二氧化硅和氢氧化钠反应，故A不符合；
B、铁坩埚可以熔融二氧化硅和氢氧化钠，故B符合；
C、玻璃中含二氧化硅和氢氧化钠反应，故C不符合；
D、烧杯不能用于固体高温加热，故D不符合，
二氧化硅和氢氧化钠熔融反应选择B铁坩埚熔融反应，反应的化学方程式为：SiO₂+2NaOH$\frac{\underline{\;熔融\;}}{\;}$Na₂SiO₃+H₂O，
故答案为：SiO₂；B； SiO₂+2NaOH$\frac{\underline{\;熔融\;}}{\;}$Na₂SiO₃+H₂O．

点评本题考查了铁、铝性质的综合应用和氧化铝提纯制备流程分析应用，注意蒸干灼烧熔融氢氧化钠的仪器选择，题目难度中等．

练习册系列答案

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15．某物质A在一定条件下加热分解，产物都是气体．分解方程式为2A→3B+2C+2D．测得生成的混合气体对氢气的相对密度为d，则A的相对分子质量为（　　）

12．某化学课外活动小组通过实验研究NO₂的性质．
已知：2NO₂+2NaOH═NaNO₃+NaNO₂+H₂O
任务1：利用图1所示装置探究NO₂能否被NH₃还原（K₁、K₂为止水夹，夹持固定装置略去）．

（1）E装置中制取NO₂反应的化学方程式是Cu+4HNO₃ （浓）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O．
（2）若NO₂能够被NH₃还原，预期观察到C装置中的现象是C装置中混合气体颜色变浅．
（3）实验过程中，未能观察到C装置中的预期现象．该小组同学从反应原理的角度分析了原因，认为可能是：
①NH₃还原性较弱，不能将NO₂还原；
②在此条件下，NO₂的转化率极低；
③在此条件下，该反应的化学反应速率极慢．
（4）此实验装置存在一个明显的缺陷是缺少尾气吸收装置．
任务2：探究NO₂能否与Na₂O₂发生氧化还原反应．
（5）实验前，该小组同学提出三种假设．
假设1：二者不反应；
假设2：NO₂能被Na₂O₂氧化；
假设3：NO₂能被Na₂O₂还原．
（6）为了验证假设2，该小组同学选用任务1中的B、D、E装置，将B中的药品更换为Na₂O₂，另选F装置（如图2所示），重新组装，进行实验．
①装置的合理连接顺序是（某些装置可以重复使用）EDBDF或EDBF．
②实验过程中，B装置中淡黄色粉末逐渐变成白色．经检验，该白色物质为纯净物，且无其他物质生成．推测B装置中反应的化学方程式为2NO₂+Na₂O₂═2NaNO₃．

19．在下列实验操作中，不能达到目的是（　　）

	A．	向某溶液中加入氯水，然后加入KSCN溶液，检验该溶液中是否含有Fe²⁺
	B．	向偏铝酸钠溶液中通入过量CO₂，制备氢氧化铝
	C．	用金属钠分别与水和乙醇反应，比较水和乙醇分子中羟基氢（-OH）的活泼性
	D．	用检验Na₂CO₃和Na₂SO₄水溶液酸碱性实验，证明碳和硫两元素非金属性的强弱．

9．设N_A为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是（　　）

	A．	一定条件下，1 molN₂与足量的氢气反应合成氨，转移的电子数为6 N_A
	B．	常温下，1.0LpH=13的氢氧化钡溶液中OH^-的数目为0.2N_A
	C．	常温常压下，4.6 g的NO₂和N₂O₄混合物中，含原子总数一定为0.3N_A
	D．	1L0.1mol/L Na₂CO₃溶液中含CO₃^2-数目为0.1N_A

16．等质量的O₂和O₃，它们的物质的量之比为3：2，所含原子数之比为1：1．

6．下列反应属于取代反应的是（　　）

	A．	乙烯通入溴水中
	B．	乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中
	C．	在水浴加热的条件下，苯与浓硝酸和浓硫酸混合液的反应
	D．	在镍做催化剂的条件下，苯与氢气反应

7．将等物质的量的H₂SO₄与NaOH溶液混合后，滴入紫色石蕊试液，溶液呈（　　）

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