Question

【题目】（1）铝土矿（主要成分为Al2O3，还含有SiO2(不溶于水和酸)、Fe2O3）是工业上制备氧化铝的主要原料。工业上提取氧化铝的工艺流程如下：

①沉淀 A、B的成分分别是____________、____________；步骤②中的试剂a是_________；（以上均填化学式）。

②试写出步骤③中发生反应的离子方式______________、________________；

③简述检验所得滤液甲中存在Fe3＋的操作方法：________________________。

（2）用含少量铁的氧化铜制取氯化铜晶体（CuCl2·xH2O）。有如下操作：

已知：在pH为4～5时，Fe3+几乎完全转化为Fe（OH）3沉淀，Cu2+却不反应。

①加热酸溶过程中发生反应的化学方程式有：_______________________。

②氧化剂A可选用_________________（填编号，下同）。

A.KMnO4 B.HNO3 C.Cl2

③要得到较纯的产品，试剂B可选用____________________。

A. NaOH B. CuO C.FeO

④试剂B的作用是_______________________________。

A. 使Cu2+完全沉淀 B. 使Fe3+完全沉淀 C. 降低溶液的pH D. 提高溶液的pH

⑤从滤液经过结晶得到氯化铜晶体的方法是_________（按实验先后顺序选填编号）。

A. 过滤 B. 蒸发至干 C. 冷却 D. 蒸发浓缩

Answer 1

【答案】SiO2 Fe(OH)3 NaOH溶液 CO2 +OH- =HCO3- CO2 +AlO2- +2H2O=Al(OH)3 ↓+HCO3- 取少量溶液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，观察溶液颜色。如果溶液颜色变为血红色，说明溶液中含有Fe3＋，否则不含Fe3＋ Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑ CuO + 2HCl =CuCl2 + H2O C B BD DCA

【解析】

（1）氧化铝是两性氧化物，既溶液强酸又溶于强碱．Fe2O3只溶于强酸，不溶于碱，SiO2只溶于强碱，不溶于酸；由流程图可知，铝土矿中加入盐酸，氧化铝和氧化铁溶解，二氧化硅不溶解，沉淀A为二氧化硅；滤液乙中通入过量二氧化碳，生成碳酸氢钠和氢氧化铝沉淀，说明滤液乙中含有偏铝酸钠；由乙中含有偏铝酸钠可知，试剂a为氢氧化钠溶液，沉淀B为氢氧化铁。

（2）用含少量铁的氧化铜加盐酸溶解生成氯化铜、氯化亚铁混合液，加氧化剂把亚铁离子氧化为铁离子，再调节溶液pH，使铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到的滤液为氯化铜溶液，蒸发浓缩、冷却结晶得到氯化铜晶体。

（1）①铝土矿中加入稀盐酸，氧化铝和氧化铁溶解，二氧化硅不溶解，沉淀A为二氧化硅；滤液乙中通入过量二氧化碳，生成碳酸氢钠和氢氧化铝沉淀，说明滤液乙为偏铝酸钠溶液；由乙为偏铝酸钠溶液可知，试剂a为氢氧化钠溶液，沉淀B为氢氧化铁，故答案为：SiO2；Fe(OH)3。

②由流程图可知，氯化铝和氯化钠与过量氢氧化钠溶液反应，滤液乙中含有过量氢氧化钠和偏铝酸钠。则步骤③为偏铝酸钠和氢氧化钠混合溶液中通入过量二氧化碳，反应生成碳酸氢钠和氢氧化铝沉淀，反应的离子方程式为：CO2 +OH- =HCO3-，CO2 +AlO2- +2H2O=Al(OH)3 ↓+HCO3-，故答案为：CO2 +OH- =HCO3-，CO2 +AlO2- +2H2O=Al(OH)3 ↓+HCO3-。

③检验所得滤液甲中存在Fe3＋的的方法为利用Fe3＋离子的检验方法进行检验，取少量溶液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，观察溶液颜色。如果溶液颜色变为血红色，说明溶液中含有Fe3＋，否则不含Fe3＋，故答案为：取少量溶液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，观察溶液颜色。如果溶液颜色变为血红色，说明溶液中含有Fe3＋，否则不含Fe3＋。

（2）①加热酸溶过程中发生的反应为铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水，反应的化学方程式为：Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑、CuO + 2HCl =CuCl2 + H2O，故答案为：Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑，CuO + 2HCl =CuCl2 + H2O。

②根据题意，加入氧化剂可把Fe2+氧化为Fe3+，而没有增加新杂质，所以氧化剂为是Cl2，KMnO4和HNO3会引入杂质离子，故答案为：C。

③得到较纯的产品，需要调节pH使铁离子转化为沉淀，选择的试剂可以是CuO，而NaOH、FeO均会引入杂质离子，故答案为：B。

④试剂B为CuO，CuO与溶液中的H+反应，起到提高溶液的pH的作用，H+浓度减小，使Fe3+水解平衡向右移动，直至趋于完全生成氢氧化铁沉淀，故答案：BD。

⑤氯化铜溶液通过加热蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到氯化铜晶体，故答案为：DCA。