题目内容
从含有Ag+、Fe3+和Al3+的溶液中,按下图所示方法分离提取金属单质
已知:实验时甲、乙、丙、丁四种物质只能从碳酸铵、氢氧化钠、稀硫酸、葡萄糖四种溶液中选择,也可用这四种溶液来制取。对该实验过程的分析正确的是
| A.丙是NaOH,丁是稀H2SO4 |
| B.乙是葡萄糖,利用乙的还原性将金属A从溶液a中还原出来 |
| C.操作I是过滤和洗涤沉淀。洗涤沉淀的方法是将漏斗中的沉淀转移到小烧杯中,加蒸馏水浸没沉淀,用玻璃棒搅拌,然后将水倒出,重复2-3次 |
| D.g是氧化物,金属c采用电解法获得 |
B
解析试题分析:向某溶液中加入碳酸铵、氢氧化钠、稀硫酸、葡萄糖四种溶液中的一种溶液,能产生金属单质,则加入的物质应该有还原性,乙只能为葡萄糖溶液。溶液a中应该含有Ag(NH3)2+.所以甲溶液为NH3 .它是由(NH4)2CO3与NaOH共热制取的。反应的方程式为:(NH4)2CO3+2NaOH
Na2CO3+ 2NH3↑ + 2H2O。沉淀b为Fe(OH)3和Al(OH)3. 由于Al(OH)3是两性物质,能够被过量的强碱溶液溶解,而Fe(OH)3不能与强碱发生反应,可以通过过滤分离开。因此丙是NaOH溶液。溶液c为NaAlO2,沉淀e为Fe(OH)3。向NaAlO2溶液中加入过量的丁产生沉淀d,因为Al(OH)3两性,只能与强酸、强碱反应,而与弱酸、弱碱吧反应,所以丁应该是CO2;沉淀d是Al(OH)3。丁是由(NH4)2CO3与H2SO4反应制取的。反应的方程式为:(NH4)2CO3+ H2SO4= (NH4)2SO4+ CO2↑ + H2O。将沉淀d过滤出来,洗涤、干燥,然后加热发生分解反应:2Al(OH)3
Al2O3+ 3H2O.得到固体f: Al2O3.再电解Al2O3即得到金属B:Al. 2Al2O3
4Al+3O2↑.将沉淀e Fe(OH)3过滤出来,洗涤、干燥,然后加热发生分解反应:2Fe(OH)3
Fe2O3+ 3H2O.得到固体g: Al2O3.再用CO还原Al2O3即得到金属C:Fe。3CO+Al2O3
2Fe+ 3CO2.通过上述分析可知正确选项为B.
考点:考查从溶液中分离提取金属单质的实验操作及方法的知识。
蛇纹石是一种富镁硅酸盐矿物的总称,因其颜色青绿相间酷似蛇皮而得名。蛇纹石可以看作由MgO、FeO和Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。工业上由蛇纹石制取碱式碳酸镁产品的流程如下:![]()
(1)蛇纹石加盐酸溶解后,溶液里除了Mg2+、Al3+外,还含有的金属离子是________。
(2)向Ⅰ中加入氧化剂的作用是 ,加入Ca(OH)2时,
需要控制溶液pH在7~8之间(有关氢氧化物沉淀的pH见下表)。
| 氢氧化物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mg(OH)2 |
| 开始沉淀pH | 1.5 | 3.3 | 9.4 |
若pH>8可能会导致 溶解、________沉淀。
(3)沉淀物A可作为提取红色颜料的原料,若向沉淀物A中加入 ,然
后过滤、洗涤、_________(填写实验操作名称),即可获得红色颜料,实现废物的综合利用。
(4)物质循环使用,能节约资源。上述实验中,可以循环使用的物质是________(填写物质化学式)。
(5)若产品的化学式用aMgCO3·bMg(OH)2·cH2O表示,现称取18.2 g产品并使之完全分解,收集到3.36L CO2(标准状况下)和8.0 g MgO,通过计算确定产品的化学式中:a=________,b=________,c=________。
工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]的工艺流程如下:![]()
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表:
| 沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Al(OH)3 |
| 开始沉淀 | 2.3 | 7.5 | 3.4 |
| 完全沉淀 | 3.2 | 9.7 | 4.4 |
回答下列问题:
(1)反应I溶液中存在的金属阳离子有__________________。
(2)加入NaHCO3的目的是调节pH,使溶液中的______(填“Fe3+”、“Fe2+”或“A13+”)沉淀。该工艺流程中“搅拌”的作用是_____________。
(3)反应II的离子方程式为__________。在实际生产中,反应II常同时通入O2以减少NaNO2的用量,O2与NaNO2在反应中均作为________。若参与反应的O2有11.2L(标准状况),则相当于节约NaNO2物质的量为__________。
(4)碱式硫酸铁溶于水后产生的[Fe(OH)]2+离子,可部分水解生成[Fe2(OH)4]2+聚合离子。该水解反应的离子方程式为__________________________。