Question

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

①沉淀A成分是____________；步驟②中的試劑a是_________；(以上均填化學式)。

②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，Fe3+幾乎完全轉化為Fe(OH)3沉淀，Cu2+卻不反應。

①氧化劑A可選用_________________(填編號，下同)。

A KMnO4 B HNO3 C Cl2 D 濃鹽酸

②試劑B可選用____________________。

A NaOH B CuO C FeO D HCl

③試劑B的作用是_______________________________。

A 使Cu2+完全沉淀 B 使Fe3+完全沉淀 C 提高溶液的pH D 除去過量的氧化劑

④從濾液經過結晶得到氯化銅晶體的方法是_________。

Answer 1

【答案】SiO2 NaOH 取少量溶液于試管中，滴入幾滴KSCN溶液，觀察溶液顏色，如果溶液顏色變為血紅色，說明溶液中含有Fe3+，否則不含Fe3+ C B BC 蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾

【解析】

(1)鋁土礦中加入過量鹽酸，Al2O3、Fe2O3能夠溶于鹽酸，SiO2不溶，過濾得到沉淀A為SiO2，濾液甲中加入過量NaOH溶液過濾后得到沉淀B和濾液乙，濾液甲中的溶質為氯化鋁和氯化鐵、HCl，因此沉淀B為Fe(OH)3，濾液乙中含有NaAlO2和NaOH、NaCl，向濾液乙中通入過量二氧化碳得到氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉溶液，據此分析解答；

(2)向含少量鐵的氧化銅固體中加入鹽酸，鹽酸和鐵、氧化銅反應，發生的離子反應方程式為：Fe+2H+=Fe2++H2↑；CuO+2H+=Cu2++H2O，加入氧化劑A的目的是把亞鐵離子氧化；加入試劑B的目的是調節pH使鐵離子生成氫氧化鐵沉淀，過濾除去沉淀，對濾液進行蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾得到氯化銅晶體，據此分析解答。

(1)①由以上分析可知A為SiO2；濾液甲中含有Al3+、Fe3+、過量的H+等，應加入氫氧化鈉，除去鐵離子，將鋁離子轉化為AlO2-，故答案為：SiO2；NaOH溶液；

②鐵離子與KSCN反應，溶液變紅色，檢驗溶液中存在Fe3＋的操作方法為取少量溶液于試管中，滴入幾滴KSCN溶液，觀察溶液顏色。如果溶液顏色變為血紅色，說明溶液中含有Fe3＋，否則不含Fe3＋，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。如果溶液顏色變為血紅色，說明溶液中含有Fe3＋，否則不含Fe3＋；

(2)向固體中加入鹽酸，鹽酸和鐵、氧化銅反應，發生的離子反應方程式為：Fe+2H+=Fe2++H2↑；CuO+2H+=Cu2++H2O，加入氧化劑A的目的是把亞鐵離子氧化，根據除雜原則，不能引入新的雜質；加入試劑B的目的是調節pH使鐵離子生成氫氧化鐵沉淀，過濾除去沉淀，對濾液進行蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾得到氯化銅晶體。

①根據題意，加入的氧化劑A可把Fe2+氧化為Fe3+，而沒有增加新雜質，所以A為Cl2，故選C；

②試劑B的目的是調節pH使鐵離子生成氫氧化鐵沉淀，為了得到較純的產品，試劑B可選用CuO或Cu2(OH)2CO3，A、C均會引入雜質離子，故選B；

③溶液酸性較強，鐵離子不沉淀，為使鐵離子沉淀完全，需要提高溶液的pH，故選BC；

④從濾液中得到氯化銅晶體，首先要加熱蒸發濃縮，冷卻結晶后，再將沉淀過濾出來，經過洗滌、干燥即可，故答案為： 蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾。