Question

【題目】鋁元素在自然界中主要存在于鋁土礦(主要成分為Al2O3，還含有Fe2O3、FeO、SiO2)中。工業(yè)上用鋁土礦制備鋁的某種化合物的工藝流程如下。

（1）在濾液A中加入漂白液，目的是氧化除鐵，所得濾液B顯酸性。

①檢驗濾液B中是否還含有鐵元素的方法為：_______________(注明試劑、現(xiàn)象)。

②將濾液B中的鋁元素以沉淀形式析出，可選用的最好試劑為__________(填代號)。

a.氫氧化鈉溶液 b.硫酸溶液 c.氨水 d.二氧化碳

③由濾液B制備氯化鋁晶體涉及的操作為：邊滴加濃鹽酸邊___________________(填操作名稱)、過濾、洗滌。

④高鐵酸鈉（Na2FeO4）是一種強(qiáng)氧化劑，可作為水處理劑和高容量電池材料。FeCl3與漂白液（主要成分NaClO）在強(qiáng)堿性條件下反應(yīng)可制取Na 2FeO4，反應(yīng)的離子方程式為___________________________。

（2） ①SiO2和NaOH焙燒制備硅酸鈉，可采用的裝置為_______________(填代號)。

②過量CO2通入到硅酸鈉的溶液中，然后加熱蒸干，再高溫灼燒，最后所得固體成分___________。

Answer 1

【答案】取少量濾液B，加入KSCN溶液，若不變紅，再加入氯水，仍然不變紅，說明濾液B 中不含鐵元素c蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶2Fe3++3ClO-+10 OH-=2FeO42—+3Cl-+5H2O (或2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42—+3Cl-+5H2O)b硅酸鈉

【解析】

由圖示工藝流程可知，鋁土礦（主要成分為Al2O3，還含有Fe2O3、FeO、SiO2）中加入稀鹽酸，得到的濾渣為二氧化硅，濾液中含有鐵離子、亞鐵離子和鋁離子，加入漂白液后亞鐵離子氧化成鐵離子，鐵離子水解生成氫氧化鐵沉淀，濾液B為氯化鋁溶液，二氧化硅與氫氧化鈉在鐵坩堝中焙燒生成硅酸鈉。

(1). ①.檢驗濾液B中是否還含有鐵元素的方法為利用鐵離子和亞鐵離子的檢驗方法進(jìn)行檢驗，具體操作為取少量濾液B，加入KSCN溶液，若不變紅，再加入氯水，仍然不變紅，說明濾液B中不含鐵元素，故答案為：取少量濾液B，加入KSCN溶液，若不變紅，再加入氯水，仍然不變紅，說明濾液B中不含鐵元素；

②.濾液B中含有的是氯化鋁，將濾液B中的鋁元素以沉淀形式析出，

a.氫氧化鈉溶液可以沉淀鋁離子但過量的氫氧化鈉會溶解氫氧化鋁，氫氧化鈉不是最佳試劑，故a不選；

b.硫酸溶液不與鋁離子反應(yīng)，故b不選；

c.氨水是弱堿不能溶解氫氧化鋁，過量的氨水和鋁離子形成氫氧化鋁沉淀過濾得到氫氧化鋁固體，故c選；

d.二氧化碳和氯化鋁不反應(yīng)，無法生成氫氧化鋁沉淀，故d不選，答案為：c；

③.加入濃鹽酸可抑制氯化鋁的水解，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過濾，洗滌得氯化鋁晶體，故答案為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶；

④. FeCl3與漂白液（主要成分NaClO）在強(qiáng)堿性條件下反應(yīng)可制取Na 2FeO4的離子方程式為2Fe3++3ClO－+10OH－=2FeO42—+3Cl－+5H2O (或2Fe(OH)3+3ClO－+4OH－=2FeO42—+3Cl－+5H2O)，故答案為：2Fe3++3ClO－+10OH－=2FeO42—+3Cl－+5H2O (或2Fe(OH)3+3ClO－+4OH－=2FeO42—+3Cl－+5H2O)；

(2). ①.a. 蒸發(fā)皿中含有二氧化硅，可與NaOH反應(yīng)，不能用于SiO2和NaOH焙燒制備硅酸鈉，故a錯誤；

b. 鐵坩堝可以熔融二氧化硅和氫氧化鈉，可在鐵坩堝中用SiO2和NaOH焙燒制備硅酸鈉，故b正確；

c. 玻璃試管中含二氧化硅，可與氫氧化鈉反應(yīng)，不能用于SiO2和NaOH焙燒制備硅酸鈉，故c錯誤；

d. 瓷坩堝中含有二氧化硅，可與氫氧化鈉反應(yīng)，不能用于SiO2和NaOH焙燒制備硅酸鈉，故d錯誤，答案選b；

②. 過量CO2通入到硅酸鈉的溶液中，反應(yīng)生成硅酸沉淀和碳酸氫鈉，然后加熱蒸干，再高溫灼燒，碳酸氫鈉分解生成碳酸鈉、硅酸分解生成二氧化硅，二氧化硅和碳酸鈉在高溫下反應(yīng)生成硅酸鈉和二氧化碳，最后所得固體成分為硅酸鈉，故答案為：硅酸鈉。