Question

13．鋁元素在自然界中主要存在于鋁土礦（主要成分為Al₂O₃，還含有Fe₂O₃、FeO、SiO₂）中．工業(yè)上用鋁土礦制備鋁的某種化合物的工藝流程如下．

（1）在濾液A中加入漂白液，生成紅褐色沉淀，濾液A、B顯酸性．
①濾液A中加入漂白液，發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成紅褐色沉淀，用離子方程式表示為：2Fe²⁺+ClO^-+5H₂O=2Fe（OH）₃↓+Cl^-+4H⁺
②使濾液B中的鋁元素以沉淀析出，可選用的最好試劑為C（填代號(hào)）．
A．氫氧化鈉溶液    B．硫酸溶液        C．氨水      D．二氧化碳
（2）由濾液B制備少量無水AlCl₃
①由濾液B制備氯化鋁晶體（將AlCl₃6H₂O）涉及的操作為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾（填操作名稱）、洗滌．
②將AlCl₃6H₂O溶于濃硫酸進(jìn)行蒸餾，也能得到一定量的無水AlCl₃，此原理是利用濃硫酸下列性質(zhì)中的②③（填序號(hào)）．
①氧化性  ②吸水性  ③難揮發(fā)性  ④脫水性
（3）SiO₂和NaOH焙燒制備硅酸鈉，可采用的裝置為B（填代號(hào)）．

Answer 1

分析 由流程可知，鋁土礦（主要成分為Al₂O₃，還含有Fe₂O₃、FeO、SiO₂）加入稀鹽酸，得到濾渣為二氧化硅，濾液A中含有鐵離子、亞鐵離子和鋁離子；加入漂白液后亞鐵離子氧化成鐵離子，鐵離子水解生成氫氧化鐵沉淀；濾液B為氯化鋁溶液；二氧化硫與氫氧化鈉在鐵坩堝中焙燒生成硅酸鈉，
（1）①發(fā)生氧化還原反應(yīng)，紅褐色沉淀為氫氧化鐵；
②濾液B中鋁元素為氯化鋁，氫氧化鋁溶液能溶于強(qiáng)酸強(qiáng)堿，不溶于弱堿；
（2）①得到含結(jié)晶水的晶體，蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌；
②得到無水氯化鋁，溶于濃硫酸進(jìn)行蒸餾，濃硫酸吸收水、難揮發(fā)，與脫水性、強(qiáng)氧化性無關(guān)；
（3）A．蒸發(fā)皿中含有二氧化硅和氫氧化鈉反應(yīng)；
B．鐵坩堝可以熔融二氧化硅和氫氧化鈉；
C．玻璃中含二氧化硅和氫氧化鈉反應(yīng)；
D．玻璃中含二氧化硅和氫氧化鈉反應(yīng)．

解答 解：由流程可知，鋁土礦（主要成分為Al₂O₃，還含有Fe₂O₃、FeO、SiO₂）加入稀鹽酸，得到濾渣為二氧化硅，濾液A中含有鐵離子、亞鐵離子和鋁離子；加入漂白液后亞鐵離子氧化成鐵離子，鐵離子水解生成氫氧化鐵沉淀；濾液B為氯化鋁溶液；二氧化硫與氫氧化鈉在鐵坩堝中焙燒生成硅酸鈉，
（1）①濾液A中加入漂白液，發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成紅褐色沉淀，用離子方程式表示為2Fe²⁺+ClO^-+5H₂O=2Fe（OH）₃↓+Cl^-+4H⁺，
故答案為：2Fe²⁺+ClO^-+5H₂O=2Fe（OH）₃↓+Cl^-+4H⁺；
②A．氫氧化鈉溶液可以沉淀鋁離子但過了會(huì)溶解氫氧化鋁，氫氧化鈉不是最佳試劑，故A錯(cuò)誤；
B．硫酸溶液不與鋁離子反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；
C．一水合氨是弱堿不能溶解氫氧化鋁，過量的氨水和鋁離子形成氫氧化鋁沉淀過濾得到氫氧化鋁固體，故C正確；
D．二氧化碳和氯化鋁不反應(yīng)，無法生成氫氧化鋁沉淀，故D錯(cuò)誤；
故答案為：C；
（2）①得到含結(jié)晶水的晶體，涉及的操作為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌，故答案為：蒸發(fā)濃縮；過濾；
②AlCl₃能水解，直接加熱AlCl₃•6H₂O，水解徹底生成氫氧化鋁，得不到氯化鋁，濃硫酸具有吸水性，能吸收AlCl₃•6H₂O中的水，且濃硫酸不揮發(fā)，能抑制氯化鋁水解，利用濃硫酸的吸水性與難揮發(fā)性，
故選：②③；
（3）A．蒸發(fā)皿中含有二氧化硅和氫氧化鈉反應(yīng)，故A不符合；
B．鐵坩堝可以熔融二氧化硅和氫氧化鈉，故B符合；
C．玻璃中含二氧化硅和氫氧化鈉反應(yīng)，故C不符合；
D．瓷坩堝含有二氧化硅和氫氧化鈉反應(yīng)，且燒杯不能用于固體高溫加熱，故D不符合；
故答案為：B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)，為高頻考點(diǎn)，把握制備實(shí)驗(yàn)流程、實(shí)驗(yàn)技能為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，注意元素化合物知識(shí)及實(shí)驗(yàn)基本操作的綜合運(yùn)用，題目難度不大．