题目内容
净水剂液体聚合硫酸铝铁兼具铁盐和铝盐的双重絮凝特性，一般是以铁盐为主，铝盐为辅．现用的铝土矿（其主要成分是Al2O3，含有少量杂质Fe2O3和SiO2，其他杂质忽略不计）来制备该净水剂，其工艺流程如图（1）：
（1）H2SO4浓度的适宜范围是45%～50%，反应的适宜温度是100℃，其目的是： ；Al2O3与H2SO4反应的化学反应方程式是 ．
（2）操作I为：冷却静置、 、洗涤，所得到的溶液I中的金属阳离子有
（3）溶液I中加入绿矾（FeSO4?7H2O）和双氧水的目的是： ，涉及的反应离子方程式为 ．
（4）钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，请在答题卡中完成钢材镀铝的装置示意图（2），并作相应标注 ．
（1）H2SO4浓度的适宜范围是45%～50%，反应的适宜温度是100℃，其目的是：
（2）操作I为：冷却静置、
（3）溶液I中加入绿矾（FeSO4?7H2O）和双氧水的目的是：
（4）钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，请在答题卡中完成钢材镀铝的装置示意图（2），并作相应标注
考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用
专题：
分析：由流程可知，铝土矿（其主要成分是Al2O3，含有少量杂质Fe2O3和SiO2，其他杂质忽略不计）加硫酸，二氧化硅不反应，则操作I为过滤，溶液I中含铁离子、铝离子，加绿矾、双氧水发生H2O2+2Fe2++2H+═2H2O+2Fe3+，可增大溶液中铁离子的浓度，然后调节pH，过滤得到溶液II中以铁盐为主，铝盐为辅，以此来解答．
解答：
解：由流程可知，铝土矿（其主要成分是Al2O3，含有少量杂质Fe2O3和SiO2，其他杂质忽略不计）加硫酸，二氧化硅不反应，则操作I为过滤，溶液I中含铁离子、铝离子，加绿矾、双氧水发生H2O2+2Fe2++2H+═2H2O+2Fe3+，可增大溶液中铁离子的浓度，然后调节pH，过滤得到溶液II中以铁盐为主，铝盐为辅，
（1）H2SO4浓度的适宜范围是45%～50%，反应的适宜温度是100℃，其目的是提高铁和铝的浸出率，Al2O3与H2SO4反应的化学反应方程式是Al2O3+3H2SO4═Al2（SO4）3+3H2O，
故答案为：提高铁和铝的浸出率；Al2O3+3H2SO4═Al2（SO4）3+3H2O；
（2）由上述分析可知，操作I为：冷却静置、过滤、洗涤，所得到的溶液I中的金属阳离子有Al3+、Fe3+，
故答案为：过滤；Al3+、Fe3+；
（3）溶液I中加入绿矾（FeSO4?7H2O）和双氧水的目的是增大n（Fe3+），涉及的反应离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+═2H2O+2Fe3+，
故答案为：增大n（Fe3+）；H2O2+2Fe2++2H+═2H2O+2Fe3+；
（4）钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，则Al为阳极，钢材为阴极，右图所示
，故答案为：．
（1）H2SO4浓度的适宜范围是45%～50%，反应的适宜温度是100℃，其目的是提高铁和铝的浸出率，Al2O3与H2SO4反应的化学反应方程式是Al2O3+3H2SO4═Al2（SO4）3+3H2O，
故答案为：提高铁和铝的浸出率；Al2O3+3H2SO4═Al2（SO4）3+3H2O；
（2）由上述分析可知，操作I为：冷却静置、过滤、洗涤，所得到的溶液I中的金属阳离子有Al3+、Fe3+，
故答案为：过滤；Al3+、Fe3+；
（3）溶液I中加入绿矾（FeSO4?7H2O）和双氧水的目的是增大n（Fe3+），涉及的反应离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+═2H2O+2Fe3+，
故答案为：增大n（Fe3+）；H2O2+2Fe2++2H+═2H2O+2Fe3+；
（4）钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，则Al为阳极，钢材为阴极，右图所示
，故答案为：．
点评：本题考查混合物分离提纯的综合应用，为高频考点，注意把握流程中发生的化学反应及混合物分离方法为解答的关键，注重信息与所学知识的结合分析解决问题，侧重知识迁移应用能力的考查，题目难度中等．
练习册系列答案
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