题目内容

17．工业上用铝土矿（主要成份是Al2O3，还含有Fe2O3、SiO2）提取氧化铝冶炼铝的原料，提取操作过程如下：

请回答下列问题
（1）步骤①要进行的操作是铝，写出滤渣A的化学式SiO2；
（2）反应①中的离子方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；
（3）滤液乙中大量存在的离子有Na+、Cl-、OH-、AlO2-．
（4）写出反应④的化学方程式2Al（OH）3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al2O3+3H2O．

分析 步骤①Al2O3、Fe2O3与稀盐酸反应生成盐和水，反应方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，SiO2和稀盐酸不反应，然后采用过滤方法得到滤渣A为SiO2、甲中溶质有AlCl3、FeCl3，向滤液甲中加入过量NaOH溶液，发生的反应为Al3++4OH-=AlO2-+2H2O、Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓，过滤得到的滤渣为Fe（OH）3，滤液乙中含有NaAlO2、NaOH，向滤液乙中通入过量二氧化碳，发生的离子反应方程式为AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-，过滤后得到滤渣氢氧化铝，滤液中含有碳酸氢钠，加热氢氧化铝得到氧化铝固体，反应方程式为2Al（OH）3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al2O3+3H2O，据此分析解答．

解答 解：步骤①Al2O3、Fe2O3与稀盐酸反应生成盐和水，反应方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，SiO2和稀盐酸不反应，然后采用过滤方法得到滤渣A为SiO2、甲中溶质有AlCl3、FeCl3，向滤液甲中加入过量NaOH溶液，发生的反应为Al3++4OH-=AlO2-+2H2O、Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓，过滤得到的滤渣为Fe（OH）3，滤液乙中含有NaAlO2、NaOH，向滤液乙中通入过量二氧化碳，发生的离子反应方程式为AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-，过滤后得到滤渣氢氧化铝，滤液中含有碳酸氢钠，加热氢氧化铝得到氧化铝固体，反应方程式为2Al（OH）3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al2O3+3H2O，
（1）分离难溶性固体和溶液采用过滤方法，所以步骤①要进行的操作是过滤，滤渣A的化学式SiO2，
故答案为：过滤；SiO2；
（2）反应①中氧化铝、氧化铁都溶于稀盐酸，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）滤液乙中存在的溶质有NaAlO2、NaCl、NaOH，大量存在的离子有Na+、Cl-、OH-、
、AlO2-，
故答案为：有Na+、Cl-、OH-、AlO2-；
（4）热氢氧化铝得到氧化铝固体，反应方程式为2Al（OH）3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al2O3+3H2O，故答案为：2Al（OH）3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al2O3+3H2O．

点评 本题考查物质分离和提纯，为高频考点，涉及物质之间反应、基本实验操作，明确物质性质差异性及物质分离提纯方法是解本题关键，知道每个步骤发生的反应及操作方法，题目难度不大．

练习册系列答案
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7．下列离子方程式书写错误的是（　　）
A．足量的CO2通入氨水中：CO2+NH3•H2O═NH4++HCO3-
B．除去CO2中的HCl气体：CO32-+2H+═CO2+2H2O
C．自然界中溶洞的形成：CaCO3+CO2+2H2O═Ca2++2HCO3-
D．用烧碱溶液吸收氯气的反应：Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O
8．铅蓄电池是最常见的二次电池．如图1是铅蓄电池的示意图．由于其中铅能跟硫酸反应而损耗，电池效率比较低．为提高铅蓄电池的效率，可改进为图2（甲）的示意图，请按要求填写空白：

（1）图2中溶液①可以是NaCl溶液（只填一种）；盐桥中的阳（填“阳”或“阴”）离子向盛硫酸的容器移动．
（2）铅蓄电池的正极反应是：PbO2+2e-+SO42-+4H+═PbSO4+2H2O．该电极反应可以通过如下三个式子进行分析，再综合，以利于理解记忆：
①PbO2+2e-=PbO+O2-；②PbO+2H++SO42-=PbSO4+H2O；③O2-+2H+=H2O．
（3）图2（乙）是电解精炼铜的示意图．溶液②必须含Cu2+离子，电极Y上的电极反应式是：阴极：Cu2++2e-=Cu．
5．下列图示与对应的叙述相符的是（　　）
A．图1表示某放热反应在无催化剂（a）和有催化剂（b）时反应的能量变化，且加入催化剂改变反应的焓变
B．图2表示某明矾溶液中加入Ba（OH）2溶液，沉淀的质量与加入Ba（OH）2溶液体积的关系，在加入20 mL Ba（OH）2溶液时铝离子恰好沉淀完全
C．图3表示在CH3COOH溶液中加水时溶液的导电性变化，则CH3COOH溶液的pH：a＞b
D．图4表示等量NO2在容积相同的恒容密闭容器中，不同温度下分别发生反应：2NO2（g）?N2O4（g），相同时间后测得NO2含量的曲线，则该反应的△H＜0
12．用一定量的Cu与100mL物质的量浓度为1mol/L的稀硝酸反应，测得反应后溶液的体积为448mL．请计算：
（1）需要消耗Cu多少g？被还原的HNO3的物质的量是多少？
（2）若将反应后溶液的体积不变，则此时溶液中NO3-物质的量浓度是多少？
2．下列四份物质①2g H2、②标准状况下11.2L氧气、③10000个水分子、④1mol氨气．其中所含的原子数由多到少的顺序正确的是（　　）
A．①②③④B．④①②③C．②①③④D．④③②①
9．25℃时，下列各溶液中有关物质的量浓度关系不正确的是（　　）
A．pH=2的醋酸溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合：c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（CH3COO-）
B．Na2CO3溶液中：2c（Na+）=c（CO${\;}_{3}^{2-}$）+c（HCO${\;}_{3}^{-}$）+c（H2CO3）
C．NaHCO3溶液中：c（H+）+c（H2CO3）=c（OH-）+c（CO${\;}_{3}^{2-}$）
D．常温下，pH=4.75、浓度均为0.1mol•L-1的CH3COOH和CH3OONa混合液：c（CH3COO-）+c（OH-）＞c（CH3COOH）+c（H+）
6．除去下列括号中的杂质（用化学方程式表示）？
①MgO（Al2O3）2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2O
②Na2CO3（NaHCO3）2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑．
8．铁和铁的化合物在工业生产和日常生活中都有广泛的用途．请回答下列问题：
（1）钢铁锈蚀是目前难以解决的现实问题，电化学腐蚀最为普遍．写出在潮湿空气中钢铁锈蚀时发生还原反应的电极反应式：O2+4e-+2H2O═4OH-．铁锈的主要成分是Fe2O3•xH2O（填写化学式），将生锈的铁屑放入H2SO4溶液中充分溶解后，在溶液中并未检测出
Fe3+，用离子方程式说明原因：2Fe3++Fe=3Fe2+
（2）爱迪生蓄电池的反应式为：Fe+NiO2+2H2O$?_{充电}^{放电}$Fe（OH）2+Ni（OH）2；高铁酸酸钠（Na2FeO4）是一种新型净水剂．用下面装置可以制取少量高铁酸钠．
①此装置中爱迪生蓄电池的负极是a（填“a”或“b”），该电池工作一段时间后必须充电，充电时生成NiO2的反应类型是氧化反应．
②写出在用电解法制取高铁酸钠时，阳极的电极反应式Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O．
③你认为高铁酸钠作为一种新型净水剂的理由可能是BC．
A．高铁酸钠溶于水形成一种胶体，具有较强的吸附性
B．高铁酸钠具有强氧化性，能消毒杀菌
C．高铁酸钠在消毒杀菌时被还原生成Fe3+，水解产生氢氧化铁胶体能吸附悬浮质．

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