题目内容
【题目】富铁铝土矿（主要含有A12O3、Fe2O3、FeO和SiO2）可用于制备净水剂明矾KAl(SO4)2·12H2O和补血剂FeSO4·7H2O。工艺流程如下(部分操作和产物略去)：
(1)操作1的需要用到的玻璃仪器______________________。
(2)反应①②③④中是氧化还原反应的是_________（填写编号）。
(3)综合考虑，金属X最好选择__________，写出该反应离子方方程式_________________________。
(4)反应①的离子方程式是___________________、___________________________。
(5)溶液D中含有的金属阳离子是_______，检验方法是_______________________________。
【答案】普通漏斗、玻璃棒、烧杯 ④ Fe Fe＋2Fe3+ = 3Fe2+ SiO2＋2OH－ = SiO32-＋H2O Al2O3＋2OH－ = 2AlO2-＋H2O Fe2+ 取少量溶液D于试管中，滴入硫氰化钾溶液，无现象，再滴入几滴氯水，若变红，证明含有Fe2+ 。(或加氢氧化钠溶液，观察到生成沉淀的颜色由白色迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，证明含有Fe2+。)
【解析】
富铁铝土矿中A12O3、SiO2与KOH溶液反应生成偏铝酸钾和硅酸钾，过滤分离为固体Fe2O3、FeO和偏铝酸钾、硅酸钾的混合溶液；溶液中加入硫酸后过滤得到硅酸的胶状沉淀和硫酸铝、硫酸钾的混合溶液，硫酸铝、硫酸钾的混合溶液蒸发浓缩、降温结晶得到明矾晶体；固体Fe2O3、FeO与硫酸反应生成硫酸铁和硫酸亚铁，向其中加入过量的铁粉，硫酸铁反应全部生成硫酸亚铁，过滤掉过量的铁，蒸发浓缩、冷却结晶，生成补血剂FeSO4·7H2O。
⑴ 操作1为过滤，所以需要的仪器为普通漏斗、玻璃棒和烧杯，故答案为：普通漏斗、玻璃棒和烧杯；
⑵ ④的反应是铁还原Fe3+，发生的离子反应方程式：2Fe3++Fe= 3Fe2+，其余①②③均为复分解反应，故答案为：④；
⑶ 由于不能引入其他的杂质离子，所以金属X最好选择Fe，发生的离子反应方程式：2Fe3++Fe= 3Fe2+，故答案为：Fe，2Fe3++Fe= 3Fe2+；
⑷ 富铁铝土矿中A12O3、SiO2与KOH溶液反应，离子反应方程式为Al2O3 + 2OH- = 2AlO2- + H2O，SiO2 + 2OH- = SiO32- + H2O；故答案为：Al2O3 + 2OH- = 2AlO2- + H2O，SiO2 + 2OH- = SiO32- + H2O；
⑸ 溶液D中含有的金属阳离子是Fe2＋，利用Fe2＋的还原性检验Fe2+（或利用Fe2+与碱的反应检验），具体操作是取少量溶液D于试管中，滴入硫氰化钾溶液，无现象；再滴入几滴氯水，若变红，证明含有Fe2＋(或加氢氧化钠溶液，观察到生成沉淀的颜色由白色迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，证明含有Fe2+)；故答案为：取少量溶液D于试管中，滴入硫氰化钾溶液，无现象，再滴入几滴氯水，若变红，证明含有Fe2+(或加氢氧化钠溶液，观察到生成沉淀的颜色由白色迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，证明含有Fe2+)。
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