Question

【题目】工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,只含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下:

回答下列问题:

（1）上述反应，其中是氧化还原反应的有___个；写出试剂X的化学式___。

（2）反应②的离子反应方程式______________。

（3）反应①后过滤的沉淀为_____，简述确定此物质中金属元素及其价态的操作过程____。

（4）反应①后过滤时必须用到的玻璃仪器有______________。

（5）请你写出检验试剂X中含有阳离子的实验操作: ______________。

Answer 1

【答案】 1 NaOH AlO2-+CO2+2H2O= Al(OH)3↓+HCO3- Fe2O3 取少量沉淀于一支洁净试管，加入适量稀硫酸（或盐酸）使其完全溶解，再滴加少量硫氰化钾（或硫氰化铵），若溶液呈（血）红色，说明此物之中含有正三价铁元素 玻璃棒、烧杯、漏斗 用洁净的铂丝（铁丝）蘸取试剂X于酒精灯外焰灼烧，看到黄色火焰，即验证试剂X中含有Na+

【解析】Fe2O3和氢氧化钠不反应而氧化铝能反应，向偏铝酸钠中通入过量的二氧化碳可以生成氢氧化铝沉淀，过滤得到氢氧化铝的沉淀，再加热分解得到氧化铝，最后电解得到铝单质，因此试剂X为氢氧化钠溶液，溶液乙为偏铝酸钠溶液，Y为二氧化碳气体。

(1)上述反应，其中属于氧化还原反应的只有电解熔融的氧化铝生成铝的反应；根据上述分析，试剂X为氢氧化钠溶液，故答案为：1；NaOH；

(2)向偏铝酸钠中通入过量的二氧化碳反应的实质是：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-，

故答案为：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-；

(3)根据上面的分析可知，反应 ①后过滤的沉淀为Fe2O3，要确定氧化铁中金属元素及其价态，可以用酸溶解，再用KSCN溶液检验铁离子的存在，操作过程为取少量沉淀于一支洁净试管，加入适量稀硫酸(或盐酸)使其完全溶解，再滴加少量硫氰化钾(或硫氰化铵)，若溶液呈(血)红色，说明此物之中含有正三价铁元素，故答案为：Fe2O3；取少量沉淀于一支洁净试管，加入适量稀硫酸(或盐酸)使其完全溶解，再滴加少量硫氰化钾(或硫氰化铵)，若溶液呈(血)红色，说明此物之中含有正三价铁元素；

(4)反应①后过滤时必须用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗，故答案为：玻璃棒、烧杯、漏斗；

(5)试剂X为氢氧化钠，检验其中含有的钠离子可以使用焰色反应，故答案为：用洁净的铂丝(铁丝)蘸取试剂X于酒精灯外焰灼烧，看到黄色火焰，即验证试剂X中含有Na+。