Question

【題目】富鐵鋁土礦（主要含有A12O3、Fe2O3、FeO和SiO2）可用于制備凈水劑明礬KAl(SO4)2·12H2O和補(bǔ)血?jiǎng)?/span>FeSO4·7H2O。工藝流程如下(部分操作和產(chǎn)物略去)：

(1)操作1的需要用到的玻璃儀器______________________。

(2)反應(yīng)①②③④中是氧化還原反應(yīng)的是_________（填寫編號(hào)）。

(3)綜合考慮，金屬X最好選擇__________，寫出該反應(yīng)離子方方程式_________________________。

(4)反應(yīng)①的離子方程式是___________________、___________________________。

(5)溶液D中含有的金屬陽離子是_______，檢驗(yàn)方法是_______________________________。

Answer 1

【答案】普通漏斗、玻璃棒、燒杯 ④ Fe Fe＋2Fe3+ = 3Fe2+ SiO2＋2OH－ = SiO32-＋H2O Al2O3＋2OH－ = 2AlO2-＋H2O Fe2+ 取少量溶液D于試管中，滴入硫氰化鉀溶液，無現(xiàn)象，再滴入幾滴氯水，若變紅，證明含有Fe2+ 。(或加氫氧化鈉溶液，觀察到生成沉淀的顏色由白色迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色，證明含有Fe2+。)

【解析】

富鐵鋁土礦中A12O3、SiO2與KOH溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鉀和硅酸鉀，過濾分離為固體Fe2O3、FeO和偏鋁酸鉀、硅酸鉀的混合溶液；溶液中加入硫酸后過濾得到硅酸的膠狀沉淀和硫酸鋁、硫酸鉀的混合溶液，硫酸鋁、硫酸鉀的混合溶液蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶得到明礬晶體；固體Fe2O3、FeO與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和硫酸亞鐵，向其中加入過量的鐵粉，硫酸鐵反應(yīng)全部生成硫酸亞鐵，過濾掉過量的鐵，蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，生成補(bǔ)血?jiǎng)?/span>FeSO4·7H2O。

⑴ 操作1為過濾，所以需要的儀器為普通漏斗、玻璃棒和燒杯，故答案為：普通漏斗、玻璃棒和燒杯；

⑵ ④的反應(yīng)是鐵還原Fe3+，發(fā)生的離子反應(yīng)方程式：2Fe3++Fe= 3Fe2+，其余①②③均為復(fù)分解反應(yīng)，故答案為：④；

⑶ 由于不能引入其他的雜質(zhì)離子，所以金屬X最好選擇Fe，發(fā)生的離子反應(yīng)方程式：2Fe3++Fe= 3Fe2+，故答案為：Fe，2Fe3++Fe= 3Fe2+；

⑷ 富鐵鋁土礦中A12O3、SiO2與KOH溶液反應(yīng)，離子反應(yīng)方程式為Al2O3 + 2OH- = 2AlO2- + H2O，SiO2 + 2OH- = SiO32- + H2O；故答案為：Al2O3 + 2OH- = 2AlO2- + H2O，SiO2 + 2OH- = SiO32- + H2O；

⑸ 溶液D中含有的金屬陽離子是Fe2＋，利用Fe2＋的還原性檢驗(yàn)Fe2+（或利用Fe2+與堿的反應(yīng)檢驗(yàn)），具體操作是取少量溶液D于試管中，滴入硫氰化鉀溶液，無現(xiàn)象；再滴入幾滴氯水，若變紅，證明含有Fe2＋(或加氫氧化鈉溶液，觀察到生成沉淀的顏色由白色迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色，證明含有Fe2+)；故答案為：取少量溶液D于試管中，滴入硫氰化鉀溶液，無現(xiàn)象，再滴入幾滴氯水，若變紅，證明含有Fe2+(或加氫氧化鈉溶液，觀察到生成沉淀的顏色由白色迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色，證明含有Fe2+)。