题目内容
【题目】某地煤矸石经预处理后主要含SiO2（61%）、Al2O3（30%）和少量的Fe2O3、FeO及钙镁的化合物等。某实验小组利用其提取Al(OH)3
（1）“酸浸”过程中发生的主要反应的离子方程式为_______________。
（2）“氧化”的目的是_____________。检验Fe3+的方法是______________。
（3）滤渣I的主要成份________。溶于酸的反应方程式______________。
（4）②“转化”时主要反应的离子方程式为_________________________________。
【答案】Al2O3＋6H+=2Al3+＋3H2O 将Fe2+氧化成Fe3+，有利于其水解除去铁元素 取少量待测液于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液出现血红色，则证明有Fe3+ SiO2 SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O AlO2-＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCO3-（或2AlO2-＋CO2＋3H2O=2Al(OH)3↓＋CO32-）
【解析】
煤矸石溶于稀盐酸发生的反应有
、
、
，然后过滤，得到的滤渣I为SiO2，向滤液中通入氯气，发生的反应为
，向溶液中加入碳酸钠，发生的反应为
、
、
、
，过滤得到的滤液中含有NaCl，向滤渣中加入过量NaOH溶液，Al（OH）3溶解，其余沉淀不溶解，过滤后得到的滤渣II为CaCO3、Mg（OH）2和Fe（OH）3，滤液中含有NaAlO2，向滤液中通入二氧化碳，发生的反应为
（或
），然后过滤得到Al（OH）3，滤液II中含有NaHCO3或碳酸钠，据此分析解答。
（1）酸浸过程中金属氧化物都和稀盐酸反应生成氯化物，主要离子反应方程式为
，
故答案为：；
（2）铁离子易水解生成沉淀且需要的pH较小，将Fe2+氧化成Fe3+，有利于其水解除去铁元素；铁离子用KSCN溶液检验，其检验方法是：取少量母液Ⅰ，滴加KSCN溶液，无血红色，则Fe3+已水解完全，
故答案为：将Fe2+氧化成Fe3+，有利于其水解除去铁元素；取少量待测液于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液出现血红色，则证明有Fe3+；
（3）通过以上分析知，滤渣I的成分为SiO2，SiO2只能和HF发生反应
故答案为：SiO2；；
（4）通过以上分析知，转化时发生的离子反应方程式为（或），故答案为：（或）。
【题目】某组甲乙同学进行稀硫酸与锌制取氢气的实验，请回答下列问题：
（1）甲同学发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。
实验 混合溶液 | A | B | C | D | E | F |
4 mol·L－1 H2SO4/mL | 30 | V1 | V2 | V3 | V4 | V5 |
饱和CuSO4溶液/mL | 0 | 0.5 | 2.5 | 5 | V6 | 20 |
H2O/mL | V7 | V8 | V9 | V10 | 10 | 0 |
①请完成此实验设计，其中：V1＝___，V6＝___，V9＝___；
②反应一段时间后，实验A中的金属呈___色，实验E中的金属呈___色；
③该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高。但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因___________________________。
（2）乙同学为了探究锌与稀硫酸反应过程中的速率及能量的变化，进行以下实验，分析影响反应速率的因素。
实验时，从断开K开始，每间隔1分钟，交替断开或闭合K，并连续计数每1分钟内从a管流出的水滴数，得到的水滴数如下表所示：
1分钟水滴数（断开K） | 34 | 59 | 86 | 117 | … | 102 |
1分钟水滴数（闭合K） | 58 | 81 | 112 | 139 | … | 78 |
分析反应过程中的水滴数，请回答：
① 由水滴数58＞34、81＞59，说明在反应初期，闭合K时比断开K时的反应速率快，主要原因是__________________________________________________________。
② 由水滴数102＞78，说明在反应后期，断开K时的反应速率快于闭合K时的反应速率，主要原因是____________________________________。
