题目内容

1．从铝土矿（主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质）中提取两种工艺品的流程如下：

请回答下列问题：
（1）流程甲加入盐酸后生成Al3+的离子方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
（2）流程乙加入烧碱后生成SiO32-的离子方程式为SiO2+2OH-=SiO32-+H2O
（3）验证滤液B含Fe3+，可取少量滤液并加入硫氰化钾（或硫氰酸钾、苯酚溶液等合理答案）（填试剂名称）
（4）固体A是SiO2，滤液E、K中溶质的主要成份是NaHCO3_（填化学式）．

分析 铝土矿与盐酸反应得固体A和滤液B，固体A为SiO2，滤液B含有氯化铝、氯化铁、氯化镁等，滤液中加入过量的NaOH，可推知沉淀C为氢氧化铁、氢氧化镁，滤液D含有偏铝酸钠、氯化钠，所以向滤液D中通入过量二氧化碳，生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠，沉淀F为Al（OH）3，滤液E中含有NaCl、NaHCO3；根据工艺流程乙可知，铝土矿中的Al2O3、SiO2能和氢氧化钠反应，可知固体X为Fe2O3、MgO等，滤液Y为硅酸钠、偏铝酸钠，滤液中通入过量二氧化碳，沉淀Z为Al（OH）3、硅酸，滤液K中含有NaHCO3，以此解答该题．

解答 解：铝土矿与盐酸反应得固体A和滤液B，固体A为SiO2，滤液B含有氯化铝、氯化铁、氯化镁等，滤液中加入过量的NaOH，可推知沉淀C为氢氧化铁、氢氧化镁，滤液D含有偏铝酸钠、氯化钠，所以向滤液D中通入过量二氧化碳，生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠，沉淀F为Al（OH）3，滤液E中含有NaCl、NaHCO3；根据工艺流程乙可知，铝土矿中的Al2O3、SiO2能和氢氧化钠反应，可知固体X为Fe2O3、MgO等，滤液Y为硅酸钠、偏铝酸钠，滤液中通入过量二氧化碳，沉淀Z为Al（OH）3、硅酸，滤液K中含有NaHCO3，
（1）流程甲加入盐酸，反应生成铝离子的物质为铝土矿中的氧化铝，反应的化学方程式为：Al2O3+6H+═2Al3++3H2O，
故答案为：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O；
（2）流程乙加入过量的氢氧化钠，与氧化铝反应生成偏铝酸钠，与二氧化硅反应生成硅酸钠，生成SiO32-的离子方程式为：SiO2+2OH-═SiO32-+H2O，
故答案为：SiO2+2OH-=SiO32-+H2O；
（3）流程甲加入HCl，生成FeCl3、MgCl2、AlCl3，要检验滤液B中含有Fe3+，方法很多，如可加入KSCN溶液为血红色，与苯酚显紫色，与碱反应生成Fe（OH）3红褐色沉淀，都能证明滤液B中含有Fe3+，故答案为：硫氰化钾（或硫氰酸钾、苯酚溶液等合理答案）；
（4）由以上分析可知固体A为SiO2，由以上分析可知滤液E、K中溶质的主要成份是NaHCO3，故答案为：SiO2；NaHCO3．

点评 本题以氧化铝提取工艺流程为载体考查物质的分离、提纯以及制备，为高考常见题型，侧重于学生的分析、实验能力的考查，题目侧重考查考查无机物推断、元素化合物性质及相互转化、除杂的方法、离子方程式等，难度中等，注意离子方程式与量有关，为易错点．

练习册系列答案
相关题目
3．某化学兴趣小组用如图所示装置制备SO2并探究SO2与Na2O2的反应：

（1）仪器组装完毕，首先需要进行的实验是检查装置的气密性，具体操作和现象为关闭分液漏斗活塞，对烧瓶进行微热，当观察到D中导管口有气泡后，停止加热，D中导管形成一段液柱．
（2）装置A使用的是70%～80%的硫酸，硫酸的浓度不能太低的原因是不利于SO2溢出．
（3）为吸收过量的SO2，C中盛放的试剂为NaOH溶液（或KMnO4溶液）．
（4）D中收集到的气体可使带余烬的木条复燃，B中发生的反应可能为2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2（Na2O2+SO2=Na2SO4）．
（5）若反应后B中的固体只含有Na2SO3和Na2SO4，测定其中Na2SO3的质量分数的实验方案为：用电子天平称取该固体m1g，溶于水配成溶液，加入足量的氯化钡溶液，用砂芯漏斗过滤，固体用适量乙醇洗涤2～3次，在真空干燥箱中干燥，再用电子天平称量得固体为m2 g；根据实验测得的数据进行计算即可（实验中可选用的试剂：氯化钡溶液、乙醇；除常用仪器外需使用的仪器：砂芯漏斗、真空干燥箱）．
由以上实验可得B中固体Na2SO3的质量分数为$\frac{9（142{m}_{2}-{233m}_{1}）}{104{m}_{1}}$（用含m1、m2的代数式表示）．
4．我国的市售加碘食用盐中的添加剂为碘酸钾（KIO3）．碘酸钾在酸性条件下是一种较强的氧化剂，可与碘化物、亚硫酸盐等还原性物质反应．
（1）在实验室检验某食用盐是否加碘盐，必须用到的试剂是ab（或abc、abd均可）（填入编号）
a．碘化钾         b．稀硫酸         c．淀粉溶液        d．苯
（2）向上述反应生成的碘溶液中加入四氯化碳，实验现象为溶液分层，下层溶液呈紫红色，上层溶液无色；
（3）Na2SO3可以还原I2，某学生设计利用Na2SO3回收上述实验中的四氯化碳，操作步骤为：①将碘的四氯化碳溶液置于分液漏斗中、②检漏、③分离出下层液体、④振荡、⑤静置、⑥加入适量Na2SO3稀溶液，正确的操作顺序是②①⑥④⑤③（填编号），用到的主要玻璃仪器为分液漏斗，烧杯；
（4）某学生欲利用反应：I2+2S2O32-→2I-+S4O62-测定加碘盐的碘含量，设计实验步骤为：

滴定时取20.0mL待测液，消耗2.0×10-3 mol/L的Na2S2O3溶液10.0mL．
①滴定以淀粉溶液为指示剂，显示滴定至恰好完全反应的现象是当滴入最后一滴时，溶液蓝色刚好消失，且30秒内不恢复；
②所测精制盐的碘含量是（以含w的代数式表示）$\frac{127V}{6w}$mg/kg；
（5）日本福岛核泄漏事件引起“抢购盐”风波．按国家标准，加碘盐中碘含量为20～25mg/1kg．为治疗辐射，成年人每日需摄入碘130mg，若这些碘都来自加碘盐，则成年人每日至少需摄入的食盐质量为5.2kg．
1．分子式为C5H12O的醇，将其充分氧化可生成饱和一元羧酸，这种醇的可能结构有（　　）
A．4种B．5种C．6种D．7种
8．Fe2O3、ZnO、CuO的固体混合粉末a g，在加热条件下用足量CO还原，得到金属单质混合物2.40g，用足量的澄清石灰水吸收CO2气体，得5.00g白色沉淀．则a可能为（　　）
A．2.46 gB．3.20 gC．3.59 gD．7.41 g
6．由黄铜矿（CuFeS2）制取铜的简单流程如图：

下列说法正确的是（　　）
A．由CuFeS2生成Cu2S，SO2和铁的氧化物反应中硫元素被还原
B．熔炼过程中的主要反应为：Cu2S+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+SO2
C．铜的电解精炼过程中纯铜做阳极
D．上述冶炼过程产生大量SO2，通常用饱和NaHSO3溶液吸收
13．我国产铜主要取自黄铜矿（CuFeS2），随着矿石品味的降低和环保要求的提高，湿法炼铜的优势日益突出．该工艺的核心是黄铜矿的浸出，目前主要有氧化浸出、配位浸出和生物浸出三种方法．
I．氧化浸出
（1）在硫酸介质中用双氧水将黄铜矿氧化，测得有SO42-生成．
①该反应的离子方程式为2CuFeS2+17H2O2+2H+=2Cu2++2Fe3++4SO42-+18H2O．
②该反应在25-50℃下进行，实际生产中双氧水的消耗量要远远高于理论值，试分析其原因为H2O2受热分解，产物Cu2+、Fe3+催化H2O2分解等．
Ⅱ．配位浸出
反应原理为：CuFeS2+NH3•H2O+O2+OH-→Cu（NH3）O42++Fe2O3+SO42-+H2O（未配平）
（2）为提高黄铜矿的浸出率，可采取的措施有提高氨水的浓度、提高氧压（至少写出两点）．
（3）为稳定浸出液的pH，生产中需要向氨水中添加NH4Cl，构成NH3•H2O-NH4Cl缓冲溶液．某小组在实验室对该缓冲体系进行了研究：25℃时，向amol/L的氨水中缓慢加入等体积0.02mol/L的NH4Cl溶液，平衡时溶液呈中性．则NH3•H2O的电离常数Kb=$\frac{2×1{0}^{-9}}{a}$（用含a的代数式表示）；滴加NH4Cl溶液的过程中水的电离平衡正向（填“正向”、“逆向”或“不”）移动．
Ⅲ．生物浸出
在反应釜中加入黄铜矿、硫酸铁、硫酸和微生物，并鼓入空气，黄铜矿逐渐溶解，反应釜中各物质的转化关系如图所示．

（4）在微生物的作用下，可以循环使用的物质有Fe2（SO4）3、H2SO4（填化学式），微生物参与的离子反应方程式为4Fe2++O2+4H+$\frac{\underline{\;微生物\;}}{\;}$4Fe3++2H2O（任写一个）．
（5）假如黄铜矿中的铁元素最终 全部转化为Fe3+，当有2mol SO42-生成时，理论上消耗O2的物质的量为4.25mol．
10．下列叙述中，不正确的是（　　）
A．CO2能引起温室效应，是一种大气污染物
B．硫是一种黄色晶体，不溶于水，微溶于酒精
C．SO2能使品红溶液褪色是因为它具有漂白性
D．NO2和SO2是主要的大气污染物，溶于水后可能形成酸雨
11．二氧化氯（ClO2）是一种黄绿色有刺激性气味的气体，用ClO2替代Cl2对自来水进行消毒是城市饮用水处理新技术．工业上制备ClO2的方法很多，可以用合适的还原剂还原NaClO3制得．
（1）在硫酸酸化的条件下用 草酸还原NaClO3制ClO2，其反应的化学方程式为2NaClO3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2↑+2CO2↑+Na2SO4+2H2O．
（2）工业以CH3OH与NaClO3为原料在酸性条件下制取ClO2，同时产生CO2气体，已知该反应分为两步进行，第一步为2ClO3-+2Cl-+4H+=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O．
①写出第二步反应的离子方程式CH3OH+3Cl2+H2O=CO2↑+6Cl-+6H+．
②工业生产时需在反应物中加少量Cl-，其作用是催化作用．
（3）ClO2可以看做是亚氯酸（HClO2）和氯酸（HClO3）的混合酸酐，写出ClO2与NaOH溶液反应的离子方程式2ClO2+2OH-=ClO2-+ClO3-+H2O．
（4）ClO2可用于含CN-废水的处理，产生的两种气体可以直接排入空气．
①已知CN-中C、N的最外层都满足8电子结构，写出CN-的电子式．
②写出该反应的离子方程式2CN-+2ClO2=2CO2↑+N2↑+2Cl-．

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