Question

【題目】鐵、鋁是生活中重要的金屬材料，鐵鋁及其化合物有非常重要的用途。

(1)下列說法不正確的是__________(填序號)。

①配制FeCl3、ACl3溶液時，均是先將固體FeCl3、ACl3溶于較濃的鹽酸，再用蒸餾水稀釋到所需濃度

②FeCl2、FeCl3、Fe(OH)3均可以通過化合反應(yīng)生成

③利用氯水和KSCN溶液可以檢驗FeCl3溶液中有無Fe2+

④加熱蒸干Al2(SO4)3溶液殘留固體的成分為Al2O3

(2)以高碗鋁土礦(主要成分為Al2O3、Fe2O3、SiO2、少量FeS2和金屬硫酸鹽)為原料，生產(chǎn)氧化鋁并獲得Fe3O4的部分工藝流程如下：

①流程中兩次焙燒均會產(chǎn)生SO2，用NaOH溶液吸收處理SO2的離子方程式為___________。

②添加1%CaO和不添加CaO的礦粉焙燒其硫去除率隨溫度變化曲線如圖所示。

已知：多數(shù)硫酸鹽的分解溫度都高于600℃

硫去除率=(1－)×100%

I.不添加CaO的礦粉在低于500℃焙燒時，去除的硫元素主要來源于__________。

Ⅱ.700℃時，添加1%CaO的礦粉硫去除率比不添加CaO的礦粉硫去除率低，其主要原因是___________________。

③“過濾”得到的濾渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3與FeS2混合后在缺氧條件下焙燒生成Fe3O4和SO2，寫出該反應(yīng)的化學方程式___________________。

(3)已知25℃時，Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10－20，Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10－38，Ksp[Al(OH)3]=1.1×10－33。

①在25℃下，向濃度均為0.1mo·L－1的AlCl3和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成__________(填化學式)沉淀。

②溶液中某離子濃度低于1.0×10－5ml·L－1時，可以認為已沉淀完全。現(xiàn)向一定濃度的AlCl3和FeCl3混合溶液中逐滴加入氨水，當Fe3+恰好沉淀完全時，測得c(Al3+)=0.2mol·L－1，所得沉淀中__________(選填“還含有”或“不含有”)Al(OH)3。理由是___________________(通過計算說明)。

Answer 1

【答案】③④ SO22OH-=SO32-H2O 或SO2OH-=HSO3- FeS2 S轉(zhuǎn)化成了CaSO4，留在礦粉中 FeS16Fe2O311Fe3O42SO2 Al(OH)3 不含有 Fe3+完全沉淀時,c(Al3+)·c3(OH-) Ksp[Al(OH)3]

【解析】

（1）依據(jù)實驗中所涉及的各物質(zhì)的性質(zhì)分析；

（2）①NaOH和SO2反應(yīng)，生成Na2SO3和H2O或NaHSO3；

②I.由題給已知條件，多數(shù)金屬硫酸鹽的分解溫度，高于600，不添加CaO的礦粉低于 500焙燒時去除的S元素，主要來自于FeS2，Ⅱ.700℃時，添加1%CaO的礦粉硫去除率比不添加CaO的礦粉硫去除率低，其主要原因是生成了CaSO4；

③Fe2O3與FeS2混合后在缺氧條件下焙燒生成Fe3O4和SO2；

（3）①物質(zhì)的溶度積越小,越易形成沉淀；

②根據(jù)溶度積常數(shù)計算并解答；

（1）①配制FeCl3、AlCl3溶液時，先將固體FeCl3、AlCl3溶于較濃的鹽酸，防止Fe3+、Al3+水解，再用蒸餾水稀釋到所需濃度，故①正確；

②FeCl2、FeCl3、Fe(OH)3均可以通過化合反應(yīng)生成，例如：2FeCl3Fe=3FeCl2、2Fe3Cl2=3FeCl2、4Fe（OH）2O22H2O=4Fe(OH)3，故②正確；

③因為Fe3+遇KSCN溶液變成血紅色溶液，所以不能用可以氯水和KSCN溶液可以檢驗FeCl3溶液中有無Fe2+，故③錯誤；

④加熱蒸干Al2(SO4)3溶液雖然Al3水解，但硫酸是難揮發(fā)性酸，所以殘留固體的成分仍為Al2(SO4)3，故④錯誤；本題答案為：③④。

（2）①NaOH和SO2反應(yīng)，生成Na2SO3和H2O，離子方程式為：SO22OH-=SO32-H2O 或SO2OH-=HSO3-；本題答案為：SO22OH-=SO32-H2O 或SO2OH-=HSO3-。

②I.由題給已知條件，多數(shù)金屬硫酸鹽的分解溫度，高于600，不添加CaO的礦粉低于 500焙燒時去除的S元素，主要來自于FeS2，Ⅱ.700℃時，添加1%CaO的礦粉硫去除率比不添加CaO的礦粉硫去除率低，其主要原因是生成了CaSO4，留在礦粉中；

本題答案為：FeS2，S轉(zhuǎn)化成了CaSO4，留在礦粉中。

③Fe2O3與FeS2混合后在缺氧條件下焙燒生成Fe3O4和SO2，化學方程式為：FeS16Fe2O311Fe3O42SO2；本題答案為：FeS16Fe2O311Fe3O42SO2。

（3）①根據(jù)Al(OH)3、Cu(OH)2的溶度積常數(shù),在25下,向濃度均為0.1mol/L的AlCl3和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,由于,加入相同的濃度的氨水,Al(OH)3最先析出,本題答案為：Al(OH)3。

②Fe3+完全沉淀時,c3(OH-)===4.0，c(Al3+)·c(OH-)=0.2=8KspAl(OH)3，所以沒有生成Al（OH）3沉淀，故此時所得沉淀不含有Al(OH)3；本題答案為；不含有，Fe3+完全沉淀時,c(Al3+)·c3(OH-) Ksp[Al(OH)3]。