Question

【題目】鋁土礦（主要成分為Al2O3，還含有SiO2、Fe2O3）是工業上制備鋁的主要原料。工業上制取鋁的工藝流程如下：

（1）沉淀A____________，沉淀C是___________。

（2）操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的名稱是___________，所需要的玻璃儀器有___________

（3）濾液甲含有Fe3+，寫出硫氰化鉀溶液檢驗Fe3+的離子方程式___________。

（4）生成沉淀C的離子方程式___________

（5）若濾液甲中c(H＋)=1.0mol·L－1，c(Al3＋)=2.0mol·L－1，c(Fe3＋)=2.0mol·L－1，現取100mL濾液，若要把Al3+、Fe3+分開，加入2mol/LNaOH溶液的體積至少為___________mL.

（6）已知鈹和鋁的性質類似，請寫出鈹和氫氧化鈉溶液反應的離子方程式___________

Answer 1

【答案】SiO2 Al(OH)3 過濾 燒杯、玻璃棒、漏斗 Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3 Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3 750mL Be＋2OH－=＋H2↑

【解析】

Al2O3為兩性氧化物，Fe2O3為堿性氧化物，SiO2為酸性氧化物，加入稀鹽酸，Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O、Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋6H2O，SiO2不與稀鹽酸反應，沉淀A為SiO2，濾液甲中含有Al3＋、Fe3＋、H＋、Cl－，操作Ⅱ利用Al(OH)3表現兩性，除去Fe3＋，即過量試劑a為NaOH，沉淀B為Fe(OH)3，濾液乙中含有、Na＋、OH－、Cl－，根據流程，沉淀C為Al(OH)3，Al(OH)3溶于強堿，不溶于弱堿，因此試劑b為NH3·H2O，據此分析；

(1)SiO2屬于酸性氧化物，不溶于稀鹽酸，因此沉淀A為SiO2，沉淀C加熱得到Al2O3，即沉淀C為Al(OH)3；

(2)操作I、Ⅱ、Ⅲ均得到沉淀和濾液，因此操作名稱為過濾，所需的玻璃儀器有漏斗、玻璃棒、燒杯；

(3)Fe3＋與SCN－反應的離子方程式為Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3；

(4)試劑b為過量，沉淀C為Al(OH)3，Al(OH)3溶于強堿，不溶于弱堿，即試劑b為NH3·H2O，生成C的離子方程式為Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3；

(5)要把Al3＋和Fe3＋分開，發生的反應有H＋＋OH－=H2O、Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓、Al3＋＋4OH－=＋2H2O，因此至少消耗NaOH的物質的量為n(NaOH)=n(H＋)＋3n(Fe3＋)＋4n(Al3＋)=100×10－3L×1.0mol·L－1＋4×100×10－3L×2.0mol·L－1＋3×100×10－3L×2.0mol·L－1=1.5mol，即消耗2mol·L－1NaOH的體積為750mL；

(6)Be的性質與Al相似，因此Br與NaOH反應的離子方程式為Be＋2OH－=＋H2↑。