Question

1．明矾在生活、医药、工业上应用广泛．下面是实脸室探究从铝土矿（主要成分是氧化铝，含少量氧化铁和二氧化硅杂质）制备明矾的流程示意图．

（1）铝在地壳中以化合态存在．
（2）酸浸时发生反应的两个离子方程式为Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O、Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O．
（3）若A为金属，则滤渣2的成分是铁、铝
（4）操作1是蒸发至有大量晶膜、冷却结晶
（5）x等于33.3；y等于13.8．

Answer 1

分析 二氧化硅与硫酸不反应股，铝土矿加入100mL 3mol/L硫酸酸浸后得到滤渣1为二氧化硅，滤液中还含有硫酸铝、硫酸铁，可加入过量铝，置换出铁，则滤渣2为铁、铝混合物，在滤液中加入xmL3mol/L硫酸、yg碳酸钾，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤可得到明矾晶体，明矾为KAl（SO₄）₂•12H₂O，由质量守恒可知存在2n（K）=n（SO₄^2-），则有
$\frac{yg}{138g/mol}×2$×2=（0.1L+0.001xL）×3mol/L，以此解答该题．

解答 解：二氧化硅与硫酸不反应股，铝土矿加入100mL 3mol/L硫酸酸浸后得到滤渣1为二氧化硅，滤液中还含有硫酸铝、硫酸铁，可加入过量铝，置换出铁，则滤渣2为铁、铝混合物，在滤液中加入xmL3mol/L硫酸、yg碳酸钾，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤可得到明矾晶体，明矾为KAl（SO₄）₂•12H₂O，
（1）铝性质活泼，在自然界中以化合态存在，故答案为：化合；
（2）酸浸时氧化铝、氧化铁与稀硫酸反应，反应的离子方程式为Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O、Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O，故答案为：Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O、Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O；
（3）若A为金属，应为铝，用于除去铁，则滤渣2为铁、铝混合物，故答案为：铁、铝；
（4）操作1为蒸发操作，当有大量晶膜时，应冷却结晶，故答案为：冷却结晶；
（5）明矾为KAl（SO₄）₂•12H₂O，由质量守恒可知存在2n（K）=n（SO₄^2-），则有
$\frac{yg}{138g/mol}×2$×2=（0.1L+0.001xL）×3mol/L，
当x=33.3，y=13.8时符合，
故答案为：33.3；13.8．

点评 本题考查物质分离和提纯方法的选择和运用，为高频考点，明确各个流程发生的反应及沉淀和滤液成分是解本题关键，熟悉常见元素化合物结构和性质，注意从质量守恒的角度解答，题目难度不大．