Question

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該過(guò)程中涉及某氧化還原反應(yīng)如下，請(qǐng)完成：□Fe²⁺+□ClO^-+□

 

=□Fe（OH）₃↓+□C1^-+□

 

②檢驗(yàn)濾液B中是否還含有鐵元素的方法為：

 

 （注明試劑、現(xiàn)象）．
③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(hào)）．
a．氫氧化鈉溶液       b．硫酸溶液      c．氨水         d．二氧化碳
④由濾液B制備氯化鋁晶體涉及的操作為：邊滴加濃鹽酸邊蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、

 

（填操作名稱）、洗滌．
（2）SiO₂和NaOH焙燒制備硅酸鈉，可采用的裝置為

 

（填代號(hào)）．

Answer 1

考點(diǎn)：鎂、鋁的重要化合物,制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：（1）①依據(jù)流程分析，濾液中含有氯化鐵、氯化亞鐵、氯化鋁，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，次氯酸根離子具有氧化性氧化亞鐵離子為鐵離子在溶液中形成氫氧化鐵沉淀除去；依據(jù)氧化還原反應(yīng)電子守恒和原子守恒配平計(jì)算寫出；
②檢驗(yàn)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(yàn)方法進(jìn)行檢驗(yàn)，先檢驗(yàn)是否含鐵離子，再檢驗(yàn)是否含亞鐵離子；
③濾液B中鋁元素為氯化鋁，依據(jù)氫氧化鋁溶液強(qiáng)酸強(qiáng)堿，不溶于弱酸弱堿選擇；
④加入濃鹽酸抑制氯化鋁的水解，蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶，過(guò)濾洗滌；
（2）a、蒸發(fā)皿中含有二氧化硅和氫氧化鈉反應(yīng)；
b、鐵坩堝可以熔融二氧化硅和氫氧化鈉；
c、玻璃中含二氧化硅和氫氧化鈉反應(yīng)；
d、瓷坩堝含有二氧化硅和氫氧化鈉反應(yīng)；

解答： 解：（1）①濾液中含有氯化鐵、氯化亞鐵、氯化鋁，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，次氯酸根離子具有氧化性氧化亞鐵離子為鐵離子在溶液中形成氫氧化鐵沉淀除去；亞鐵離子被氧化為鐵離子在溶液中形成氫氧化鐵沉淀，次氯酸根離子被還原為氯離子；反應(yīng)的兩種方程式為：2Fe²⁺+ClO^-+5H₂O=2Fe（OH）₃↓+C1^-+4H⁺；
故答案為：2Fe²⁺+1ClO^-+5H₂O=2Fe（OH）₃↓+1C1^-+4H⁺；
②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(yàn)方法進(jìn)行檢驗(yàn)，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(shuō)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(shuō)明濾液B中不含鐵元素；
③濾液中含有的是氯化鋁溶液，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(guò)了會(huì)溶解氫氧化鋁，故a不是最好；
b．硫酸溶液不能沉淀鋁離子，故b不符合；
c．氨水是弱堿不能溶解氫氧化鋁，過(guò)量的氨水和鋁離子形成氫氧化鋁沉淀過(guò)濾得到氫氧化鋁固體，故c符合；
d．二氧化碳和氯化鋁不反應(yīng)不能生成氫氧化鋁沉淀，故d不符合；
故答案為：c；
④加入濃鹽酸抑制氯化鋁的水解，蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶，過(guò)濾，洗滌；
故答案為：過(guò)濾；
（2）a、蒸發(fā)皿中含有二氧化硅和氫氧化鈉反應(yīng)，故a不符合；
b、鐵坩堝可以熔融二氧化硅和氫氧化鈉，故b符合；
c、玻璃中含二氧化硅和氫氧化鈉反應(yīng)，故c不符合；
d、瓷坩堝含有二氧化硅和氫氧化鈉反應(yīng)，故d不符合；
故答案為：b；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了鐵、鋁性質(zhì)的綜合應(yīng)用和氧化鋁提純制備流程分析應(yīng)用，注意蒸干灼燒熔融氫氧化鈉的儀器選擇，題目難度中等．