Question

【題目】富鐵鋁土礦（主要含有A12O3、Fe2O3、FeO和SiO2）可用于制備凈水劑明礬KAl（SO4)2·12H2O和補血劑FeSO4·7H2O。工藝流程如下（部分操作和產物略去）：

（1）操作1的名稱是___________。

（2）反應①②③④中是氧化還原反應的是_______（填寫編號）。

（3）綜合考慮，金屬X最好選擇的試劑是__，寫出該反應離子方方程式_______。

（4）反應①的離子方程式是_________、__________。

（5）溶液D中含有的金屬陽離子是_______，檢驗方法是________。

（6）用含鋁元素27℅的上述礦石10噸，通過上述流程最多生產明礬____噸。

Answer 1

【答案】 過濾 ④ Fe Fe+2Fe3+=3Fe2+ SiO2+2OH-=SiO32-+H2O Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O Fe2+ 取少量溶液D于試管中，滴入硫氰化鉀溶液，無現象；再滴入幾滴氯水，若變紅；證明含有Fe2+ 47.4

【解析】本題考查化學工藝流程，涉及實驗基本操作、化學反應類型、離子方程式的書寫和化學計算，（1）操作I得到溶液和濾渣，因此操作I為過濾；（2）反應①中加入NaOH溶液，根據成分只有Al2O2和SiO2與NaOH反應，發生Al2O3＋2OH－=2AlO2－＋H2O，SiO2＋OH－=SiO32－＋H2O，不屬于氧化還原反應，反應②中加入硫酸，發生的SiO32－＋2H＋=H2SiO3↓，AlO2－＋4H＋=Al3＋＋2H2O，沒有化合價的改變，不屬于氧化還原反應，反應③發生Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O，FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O，沒有化合價的改變，不屬于氧化還原反應，根據操作4得到FeSO4·7H2O，說明反應④中加入一種金屬，把Fe3＋轉化成Fe2＋，即這種金屬是鐵單質，離子方程式為Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，存在化合價的變化，屬于氧化還原反應；（3）操作4得到FeSO4·7H2O，不能引入新雜質，因此此金屬為Fe，離子方程式為：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋；（4）根據（1）的分析，離子方程式為Al2O3＋2OH－=2AlO2－＋H2O，SiO2＋OH－=SiO32－＋H2O；（5）根據（3）的分析，溶液D中含有的金屬陽離子是Fe2＋，利用Fe2＋的還原性，具體操作是取少量溶液D于試管中，滴入硫氰化鉀溶液，無現象；再滴入幾滴氯水，若變紅；證明含有Fe2＋；（6）根據鋁元素守恒，明礬的質量有10×106×27%×10－6×474/27t=47.4t。