Question

【题目】铁、铝是生活中重要的金属材料，铁铝及其化合物有非常重要的用途。

(1)下列说法不正确的是__________(填序号)。

①配制FeCl3、ACl3溶液时，均是先将固体FeCl3、ACl3溶于较浓的盐酸，再用蒸馏水稀释到所需浓度

②FeCl2、FeCl3、Fe(OH)3均可以通过化合反应生成

③利用氯水和KSCN溶液可以检验FeCl3溶液中有无Fe2+

④加热蒸干Al2(SO4)3溶液残留固体的成分为Al2O3

(2)以高碗铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2、少量FeS2和金属硫酸盐)为原料，生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下：

①流程中两次焙烧均会产生SO2，用NaOH溶液吸收处理SO2的离子方程式为___________。

②添加1%CaO和不添加CaO的矿粉焙烧其硫去除率随温度变化曲线如图所示。

已知：多数硫酸盐的分解温度都高于600℃

硫去除率=(1－)×100%

I.不添加CaO的矿粉在低于500℃焙烧时，去除的硫元素主要来源于__________。

Ⅱ.700℃时，添加1%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低，其主要原因是___________________。

③“过滤”得到的滤渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，写出该反应的化学方程式___________________。

(3)已知25℃时，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，向浓度均为0.1mo·L－1的AlCl3和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成__________(填化学式)沉淀。

②溶液中某离子浓度低于1.0×10－5ml·L－1时，可以认为已沉淀完全。现向一定浓度的AlCl3和FeCl3混合溶液中逐滴加入氨水，当Fe3+恰好沉淀完全时，测得c(Al3+)=0.2mol·L－1，所得沉淀中__________(选填“还含有”或“不含有”)Al(OH)3。理由是___________________(通过计算说明)。

Answer 1

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

【解析】

（1）依据实验中所涉及的各物质的性质分析；

（2）①NaOH和SO2反应，生成Na2SO3和H2O或NaHSO3；

②I.由题给已知条件，多数金属硫酸盐的分解温度，高于600，不添加CaO的矿粉低于 500焙烧时去除的S元素，主要来自于FeS2，Ⅱ.700℃时，添加1%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低，其主要原因是生成了CaSO4；

③Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2；

（3）①物质的溶度积越小,越易形成沉淀；

②根据溶度积常数计算并解答；

（1）①配制FeCl3、AlCl3溶液时，先将固体FeCl3、AlCl3溶于较浓的盐酸，防止Fe3+、Al3+水解，再用蒸馏水稀释到所需浓度，故①正确；

②FeCl2、FeCl3、Fe(OH)3均可以通过化合反应生成，例如：2FeCl3Fe=3FeCl2、2Fe3Cl2=3FeCl2、4Fe（OH）2O22H2O=4Fe(OH)3，故②正确；

③因为Fe3+遇KSCN溶液变成血红色溶液，所以不能用可以氯水和KSCN溶液可以检验FeCl3溶液中有无Fe2+，故③错误；

④加热蒸干Al2(SO4)3溶液虽然Al3水解，但硫酸是难挥发性酸，所以残留固体的成分仍为Al2(SO4)3，故④错误；本题答案为：③④。

（2）①NaOH和SO2反应，生成Na2SO3和H2O，离子方程式为：SO22OH-=SO32-H2O 或SO2OH-=HSO3-；本题答案为：SO22OH-=SO32-H2O 或SO2OH-=HSO3-。

②I.由题给已知条件，多数金属硫酸盐的分解温度，高于600，不添加CaO的矿粉低于 500焙烧时去除的S元素，主要来自于FeS2，Ⅱ.700℃时，添加1%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低，其主要原因是生成了CaSO4，留在矿粉中；

本题答案为：FeS2，S转化成了CaSO4，留在矿粉中。

③Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，化学方程式为：FeS16Fe2O311Fe3O42SO2；本题答案为：FeS16Fe2O311Fe3O42SO2。

（3）①根据Al(OH)3、Cu(OH)2的溶度积常数,在25下,向浓度均为0.1mol/L的AlCl3和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,由于,加入相同的浓度的氨水,Al(OH)3最先析出,本题答案为：Al(OH)3。

②Fe3+完全沉淀时,c3(OH-)===4.0，c(Al3+)·c(OH-)=0.2=8KspAl(OH)3，所以没有生成Al（OH）3沉淀，故此时所得沉淀不含有Al(OH)3；本题答案为；不含有，Fe3+完全沉淀时,c(Al3+)·c3(OH-) Ksp[Al(OH)3]。