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）在強堿性條件下反應可制取Na 2FeO4，反應的離子方程式為___________________________。

（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蒸發濃縮、冷卻結晶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，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，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，經蒸發濃縮、冷卻結晶，過濾，洗滌得氯化鋁晶體，故答案為：蒸發濃縮、冷卻結晶；

④. FeCl3與漂白液（主要成分NaClO）在強堿性條件下反應可制取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. 蒸發皿中含有二氧化硅，可與NaOH反應，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，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，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。