【題目】(1)鋁土礦(主要成分為Al2O3,還含有SiO2(不溶于水和酸)、Fe2O3)是工業(yè)上制備氧化鋁的主要原料。工業(yè)上提取氧化鋁的工藝流程如下:

①沉淀 A、B的成分分別是____________、____________;步驟②中的試劑a是_________;(以上均填化學(xué)式)。

②試寫出步驟③中發(fā)生反應(yīng)的離子方式______________、________________;

③簡述檢驗所得濾液甲中存在Fe3+的操作方法:________________________。

(2)用含少量鐵的氧化銅制取氯化銅晶體(CuCl2·xH2O)。有如下操作:

已知:在pH為4~5時,F(xiàn)e3+幾乎完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,Cu2+卻不反應(yīng)。

①加熱酸溶過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有:_______________________。

②氧化劑A可選用_________________(填編號,下同)。

A.KMnO4 B.HNO3 C.Cl2

③要得到較純的產(chǎn)品,試劑B可選用____________________

A. NaOH B. CuO C.FeO

④試劑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從濾液經(jīng)過結(jié)晶得到氯化銅晶體的方法是_________(按實驗先后順序選填編號)。

A. 過濾 B. 蒸發(fā)至干 C. 冷卻 D. 蒸發(fā)濃縮

【答案】SiO2 Fe(OH)3 NaOH溶液 CO2 +OH- =HCO3- CO2 +AlO2- +2H2O=Al(OH)3 ↓+HCO3- 取少量溶液于試管中,滴入幾滴KSCN溶液,觀察溶液顏色。如果溶液顏色變?yōu)檠t色,說明溶液中含有Fe3+,否則不含F(xiàn)e3+ Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑ CuO + 2HCl =CuCl2 + H2O C B BD DCA

【解析】

(1)氧化鋁是兩性氧化物,既溶液強酸又溶于強堿.Fe2O3只溶于強酸,不溶于堿,SiO2只溶于強堿,不溶于酸;由流程圖可知,鋁土礦中加入鹽酸,氧化鋁和氧化鐵溶解,二氧化硅不溶解,沉淀A為二氧化硅;濾液乙中通入過量二氧化碳,生成碳酸氫鈉和氫氧化鋁沉淀,說明濾液乙中含有偏鋁酸鈉;由乙中含有偏鋁酸鈉可知,試劑a為氫氧化鈉溶液,沉淀B為氫氧化鐵。

(2)用含少量鐵的氧化銅加鹽酸溶解生成氯化銅、氯化亞鐵混合液,加氧化劑把亞鐵離子氧化為鐵離子,再調(diào)節(jié)溶液pH,使鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀,過濾得到的濾液為氯化銅溶液,蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到氯化銅晶體。

(1)①鋁土礦中加入稀鹽酸,氧化鋁和氧化鐵溶解,二氧化硅不溶解,沉淀A為二氧化硅;濾液乙中通入過量二氧化碳,生成碳酸氫鈉和氫氧化鋁沉淀,說明濾液乙為偏鋁酸鈉溶液;由乙為偏鋁酸鈉溶液可知,試劑a為氫氧化鈉溶液,沉淀B為氫氧化鐵,故答案為:SiO2;Fe(OH)3。

②由流程圖可知,氯化鋁和氯化鈉與過量氫氧化鈉溶液反應(yīng),濾液乙中含有過量氫氧化鈉和偏鋁酸鈉。則步驟③為偏鋁酸鈉和氫氧化鈉混合溶液中通入過量二氧化碳,反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氫氧化鋁沉淀,反應(yīng)的離子方程式為:CO2 +OH- =HCO3-,CO2 +AlO2- +2H2O=Al(OH)3 ↓+HCO3-,故答案為:CO2 +OH- =HCO3-,CO2 +AlO2- +2H2O=Al(OH)3 ↓+HCO3-。

③檢驗所得濾液甲中存在Fe3+的的方法為利用Fe3+離子的檢驗方法進(jìn)行檢驗,取少量溶液于試管中,滴入幾滴KSCN溶液,觀察溶液顏色。如果溶液顏色變?yōu)檠t色,說明溶液中含有Fe3+,否則不含F(xiàn)e3+,故答案為:取少量溶液于試管中,滴入幾滴KSCN溶液,觀察溶液顏色。如果溶液顏色變?yōu)檠t色,說明溶液中含有Fe3+,否則不含F(xiàn)e3+。

(2)①加熱酸溶過程中發(fā)生的反應(yīng)為鐵和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣,氧化銅和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化銅和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑、CuO + 2HCl =CuCl2 + H2O,故答案為:Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑,CuO + 2HCl =CuCl2 + H2O。

②根據(jù)題意,加入氧化劑可把Fe2+氧化為Fe3+,而沒有增加新雜質(zhì),所以氧化劑為是Cl2,KMnO4和HNO3會引入雜質(zhì)離子,故答案為:C。

③得到較純的產(chǎn)品,需要調(diào)節(jié)pH使鐵離子轉(zhuǎn)化為沉淀,選擇的試劑可以是CuO,而NaOH、FeO均會引入雜質(zhì)離子,故答案為:B。

④試劑B為CuO,CuO與溶液中的H+反應(yīng),起到提高溶液的pH的作用,H+濃度減小,使Fe3+水解平衡向右移動,直至趨于完全生成氫氧化鐵沉淀,故答案:BD。

⑤氯化銅溶液通過加熱蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到氯化銅晶體,故答案為:DCA。

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當(dāng)鐵炭混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0時,也能去除水中少量的Cu2+Pb2+,其原因是__________

當(dāng)鐵炭混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于50%時,隨著鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加,Cu2+Pb2+的去除率不升反降,其主要原因是_____________。

3)納米鐵粉可用于處理地下水中的污染物。

一定條件下,向FeSO4溶液中滴加堿性NaBH4溶液,溶液中BH4B元素的化合價為+3)與Fe2+反應(yīng)生成納米鐵粉、H2B(OH)4,其離子方程式為 。

納米鐵粉與水中NO3反應(yīng)的離子方程式為 4Fe+ NO3+10H+=4Fe2++NH4++3H2O,研究發(fā)現(xiàn),若pH偏低將會導(dǎo)致NO3的去除率下降,其原因是 。

相同條件下,納米鐵粉去除不同水樣中NO3的速率有較大差異(見右圖),產(chǎn)生該差異的可能原因是 。

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【題目】[物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]

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1Zn2+基態(tài)核外電子排布式為____________________。

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3HOCH2CN分子中碳原子軌道的雜化類型是______________。

4)與H2O分子互為等電子體的陰離子為________________。

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酸溶需加熱的目的是______;所加H2SO4不宜過量太多的原因是_______。

2)加入H2O2氧化時發(fā)生發(fā)應(yīng)的離子方程式為___________。

3)用右圖所示的實驗裝置進(jìn)行萃取分液,以除去溶液中的Fe3+。

實驗裝置圖中儀器A的名稱為_______。

為使Fe3+盡可能多地從水相轉(zhuǎn)移至有機相,采取的操作:向裝有水溶液的儀器A中加入一定量的有機萃取劑,______、靜置、分液,并重復(fù)多次。

4)請補充完整由萃取后得到的水溶液制備MgCO3·3H2O的實驗方案:邊攪拌邊向溶液中滴加氨水,______,過濾、用水洗滌固體23次,在50℃下干燥,得到MgCO3·3H2O。

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CO2、HCl、H2O(g)

A.①②③B.②③C.①②D.①③

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