Question

【題目】鋁、鐵、硅的單質及化合物在工業生產中具有廣泛應用，工業上常用某礦石(主要成分有Al2O3、Fe2O3、FeO、SiO2等)來制備綠礬(FeSO4·7H2O)和氧化鋁，其工藝流程如圖：

回答下列問題：

（1）濾渣1的成分是___，舉例說明濾渣2的用途___。

（2）用離子方程式表示溶液A加入過量鐵粉的目的是___。

（3）寫出由濾液1生成濾液2的離子方程式___。

（4）過程1、2、3均涉及分離操作，所需玻璃儀器有___。

（5）由溶液B得到綠礬的具體操作為___、過濾、洗滌和干燥。

（6）過程3需要加入的試劑A是___，寫出此過程的離子方程式___。

Answer 1

【答案】Fe2O3、FeO 制備硅膠，作干燥劑 將Fe3+全部還原為Fe2+ AlO2-+4H+= Al3++2H2O 漏斗、燒杯和玻璃棒 蒸發 氨水 Al3++3NH3﹒H2O= Al(OH)3↓+3NH4+

【解析】

Al2O3屬于兩性氧化物，Fe2O3、FeO都是堿性氧化物，SiO2屬于酸性氧化物，因此，礦石中的Al2O3和SiO2能溶于氫氧化鈉溶液，Fe2O3、FeO溶于氫氧化鈉溶液，濾渣1的成分是Fe2O3、FeO；濾液1中的溶質有NaAlO2和Na2SiO3，加入過量鹽酸后，AlO2-轉化為Al3+，SiO32-轉化為H2SiO3的白色膠狀沉淀，濾液2的主要溶質是AlCl3，濾渣2的成分是H2SiO3，可用于制備硅膠，作干燥劑；過程3的作用是將溶液中的Al3+轉化為Al(OH)3沉淀，應加入堿溶液；Fe2O3、FeO都能溶于稀硫酸，分別得到Fe2(SO4)3和FeSO4，溶液A的溶質有Fe2(SO4)3和FeSO4，加入過量鐵粉，將Fe3+全部還原為Fe2+，溶液B為FeSO4。

(1)由分析可知濾渣1的成分是Fe2O3、FeO；濾渣2的成分是H2SiO3，可用于制備硅膠，作干燥劑，故答案為：Fe2O3、FeO；制備硅膠，作干燥劑；

(2) Fe2O3、FeO都能溶于稀硫酸，分別得到Fe2(SO4)3和FeSO4，溶液A的溶質有Fe2(SO4)3和FeSO4，加入過量鐵粉，將Fe3+全部還原為Fe2+，反應的離子方程式為：2 Fe3++Fe=3 Fe2+，故答案為：將Fe3+全部還原為Fe2+；

(3)由濾液1生成濾液2的過程為AlO2-轉化為Al3+，離子方程式為：AlO2-+4H+= Al3++2H2O，故答案為：AlO2-+4H+= Al3++2H2O；

(4)過程1、2、3均涉及到的分離操作是過濾，所需玻璃儀器有漏斗、燒杯和玻璃棒，故答案為：漏斗、燒杯和玻璃棒；

(5)溶液B得到綠礬的具體操作為蒸發、過濾、洗滌和干燥，故答案為：蒸發；

(6)過程3的作用是將溶液中的Al3+轉化為Al(OH)3沉淀，應加入堿溶液，由于Al(OH)3能溶于強堿溶液，但不能溶于氨水，所以試劑A是氨水，所發生反應的離子方程式為：Al3++3NH3﹒H2O= Al(OH)3↓+3NH4+，故答案為：氨水；Al3++3NH3﹒H2O= Al(OH)3↓+3NH4+。