Question

【题目】铝元素在自然界中主要存在于铝土矿（主要成分为Al2O3，还含有Fe2O3、FeO、SiO2）中。工业上综合利用铝土矿的部分工艺流程如下。

（1）在滤液A中加入漂白液，目的是氧化除铁，所得滤液B显酸性。 该过程中涉及某氧化还原反应如下，请完成：□Fe2++□ClO－+ = □Fe(OH)3↓+□Cl－+ 。_________

（2）检验滤液B中是否还含有Fe2+的方法为：__________。

（3）将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出，选用的最好试剂为______（填代号）。

a．氢氧化钠溶液 b．硫酸溶液 c．氨水 d．二氧化碳

（4）由滤液B制备氯化铝晶体涉及的操作为：边滴加浓盐酸边蒸发浓缩、_________（填操作名称）、过滤、洗涤。

（5）滤渣的主要成分是____________（填化学式），其与NaOH固体焙烧制备硅酸钠，可采用的装置为____（填代号），该反应的化学方程式是 ________________________。

Answer 1

【答案】2Fe2++ClO－+5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl－+4H+ 加入铁氰化钾溶液产生蓝色沉淀或滴加高锰酸钾溶液，紫红色褪去 c 冷却结晶 SiO2 B SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O

【解析】

图示工艺流程为：铝土矿(主要成分为Al2O3，还含有Fe2O3、FeO、SiO2)加入稀盐酸，得到滤渣为二氧化硅，滤液中含有铁离子、亚铁离子和氯离子；加入漂白液后亚铁离子氧化成铁离子，铁离子水解生成氢氧化铁沉淀；滤液B为氯化铝溶液；二氧化硅与氢氧化钠在铁坩埚中焙烧生成硅酸钠；

(1)滤液中含有氯化铁、氯化亚铁、氯化铝，在滤液A中加入漂白液，目的是氧化除铁，所得滤液B显酸性，次氯酸根离子具有氧化性氧化亚铁离子为铁离子在溶液中形成氢氧化铁沉淀除去；亚铁离子被氧化为铁离子在溶液中形成氢氧化铁沉淀，次氯酸根离子被还原为氯离子，反应的两种方程式为：2Fe2++ClO-+5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+；

(2)要检验滤液B中是否还含有铁元素，可以利用铁离子和亚铁离子的检验方法进行检验，取少量滤液B，加入KSCN溶液，若不变红，再加入氯水，仍然不变红，说明滤液B中不含铁元素；

(3)滤液中含有的是氯化铝溶液，将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出；

a．氢氧化钠溶液可以沉淀铝离子但过量会溶解氢氧化铝，故a不是最好；

b．硫酸溶液不能沉淀铝离子，故b不符合；

c．氨水是弱碱不能溶解氢氧化铝，过量的氨水和铝离子形成氢氧化铝沉淀过滤得到氢氧化铝固体，故c符合；

d．二氧化碳和氯化铝不反应，不能生成氢氧化铝沉淀，故d不符合；

故答案为c；

(4) 由滤液B制备氯化铝晶体时，加入浓盐酸抑制氯化铝的水解，蒸发浓缩冷却结晶，过滤，洗涤；

(5)滤渣的主要成分是 SiO2，其与NaOH固体焙烧制备硅酸钠;

A．蒸发皿中含有二氧化硅和氢氧化钠反应，故A不符合；

B．铁坩埚可以熔融二氧化硅和氢氧化钠，故B符合；

C．玻璃中含二氧化硅和氢氧化钠反应，故C不符合；

D．烧杯不能用于固体高温加热，故D不符合；

答案为B；

二氧化硅和氢氧化钠反应的化学方程式为：SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O。