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
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滴定时取20.0mL待测液,消耗2.0×10-3 mol/L的Na2S2O3溶液10.0mL.
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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
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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).
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Ⅲ.生物浸出
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(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.

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