Question

某礦石可能是由FeCO₃、SiO₂、Al₂O₃中的一種或幾種組成，某研究性學習小組欲分析其成分，實驗記錄如圖所示．

（1）該礦石中含有

FeCO₃、SiO₂、Al₂O₃

 （填化學式），請寫出實驗過程①中反應的離子方程式

H⁺+OH^-=H₂O、Fe²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂↓、Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O

．
（2）將氧化物Ⅱ在熔融狀態下電解，可以得到某金屬單質．當陽極上收集到氣體33.6L（已折算成標準狀況）時，陰極上得到該金屬

54

g．
（3）試寫出該金屬與氧化物I反應的化學方程式

2Al+Fe₂O₃

高溫  .

Al₂O₃+2Fe

；將該反應的產物加入到足量燒堿溶液中，請寫出發生反應的離子方程式

Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O

．
（4）經進一步分析該礦石中還含有微量的SrCO₃（上述方案檢測不出）．鍶（Sr）為第五周期ⅡA族元素．下列敘述正確的是

②

（填序號）．
①氯化鍶（SrCl₂）溶液顯酸性
②SrSO₄難溶于水
③工業上可以用電解SrCl₂的水溶液制取金屬鍶（Sr）
④高純六水氯化鍶晶體（SrCl₂?6H₂O）必須在HCl氛圍中加熱才能得到SrCl₂．

Answer 1

分析：礦石可能是由FeCO₃、SiO₂、Al₂O₃中的一種或幾種組成，加鹽酸生成氣體為二氧化碳，則一定含FeCO₃；加鹽酸后的濾渣為SiO₂，膠狀沉淀為硅酸；結合轉化關系可知，濾液中含氯化亞鐵、氯化鋁、鹽酸，反應①中加足量堿，生成白色沉淀為Fe（OH）₂，紅褐色沉淀為Fe（OH）₃，則氧化物I為Fe₂O₃；無色濾液中含NaAlO₂，通二氧化碳生成的白色沉淀為Al（OH）₃，則氧化物II為Al₂O₃，然后結合單質、化合物的性質及化學用語來解答．

解答：解：礦石可能是由FeCO₃、SiO₂、Al₂O₃中的一種或幾種組成，加鹽酸生成氣體為二氧化碳，則一定含FeCO₃；加鹽酸后的濾渣為SiO₂，膠狀沉淀為硅酸；結合轉化關系可知，濾液中含氯化亞鐵、氯化鋁、鹽酸，反應①中加足量堿，生成白色沉淀為Fe（OH）₂，紅褐色沉淀為Fe（OH）₃，則氧化物I為Fe₂O₃；無色濾液中含NaAlO₂，通二氧化碳生成的白色沉淀為Al（OH）₃，則氧化物II為Al₂O₃，
（1）由上述分析可知，礦石中含FeCO₃、SiO₂、Al₂O₃，①中反應的離子方程式為H⁺+OH^-=H₂O、Fe²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂↓、Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：FeCO₃、SiO₂、Al₂O₃；H⁺+OH^-=H₂O、Fe²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂↓、Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（2）由4Al～3O₂↑可知，陽極上收集到氣體33.6L（已折算成標準狀況）時，陰極上得到該金屬為

33.6L

22.4L/mol

×

4

3

×27g/mol=54g，故答案為：54；
（3）金屬與氧化物I反應的化學方程式為2Al+Fe₂O₃

高溫  .

Al₂O₃+2Fe，該反應的產物加入到足量燒堿溶液中，氧化鋁與堿反應的離子方程式為Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O，
故答案為：2Al+Fe₂O₃

高溫  .

Al₂O₃+2Fe；Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O；
（4）鍶（Sr）為第五周期ⅡA族元素，由同主族元素性質的相似性可知，
①氯化鍶（SrCl₂）溶液，為強堿強酸鹽溶液，顯中性，故錯誤；
②由硫酸鋇難溶于水，則SrSO₄難溶于水，故正確；
③工業上可以用電解SrCl₂的水溶液，金屬陽離子不能得到電子，所以不能制取金屬鍶（Sr），故錯誤；
④高純六水氯化鍶晶體（SrCl₂?6H₂O）加熱才能得到SrCl₂，不存在水解，故錯誤；
故答案為：②．

點評：本題探究物質的組成，利用流程推斷出各物質是解答的關鍵，并明確發生的化學反應來分析解答，注意反應原理與性質的結構，題目難度中等．