Question

【題目】某礦物樣品（已經剔除其它雜質）含三種氧化物：Al2O3、Fe2O3、CuO，化學興趣小組欲將三種金屬化合物加以分離，最終制得相應的純凈化合物或溶液．實驗方案大致如下：

（1）純Fe2O3、CuO的顏色依次是___色、___色。

（2）寫出濾液A的主要溶質成分：___。

（3）由濾液A制AlCl3溶液有①和②兩種途徑，②與①相比自有其合理之處，理由是：___。

（4）溶液E中含有三種陽離子．向E中分步滴加NaOH溶液，三種陽離子先后與OH﹣結合，其中列第二位的陽離子能使某種試劑變為血紅色，這種試劑是___。若礦物樣品的質量為m1，所得Fe(OH)3的質量為m2，則樣品中Fe2O3的質量分數為___。若使Fe3+沉淀這一步加入的NaOH過量，該測定值將___（填“偏高”、“偏低”或“不變”）。

（5）將Cu(OH)2溶于稀硫酸，然后制成膽礬晶體，必要的操作步驟依次包括蒸發濃縮、___、___、洗滌、自然干燥等。

Answer 1

【答案】紅棕 黑 NaOH、NaAlO2 途徑②制得的氯化鋁溶液純度高,途徑①制取的AlCl3溶液中混有NaCl雜質 KSCN溶液 ×100% 偏高 冷卻結晶 過濾

【解析】

礦物樣品（已經剔除其它雜質）含三種氧化物：Al2O3、Fe2O3、CuO，加入足量燒堿溶液過濾，氧化鋁溶解生成偏鋁酸鈉，氧化鐵和氧化銅不溶解，濾液A為NaAlO2和過量的NaOH，濾渣B為Fe2O3、CuO，加入足量稀硫酸溶解得到硫酸鐵、硫酸銅溶液E，加入氫氧化鈉溶液生成沉淀氫氧化鐵和氫氧化銅，濾液A加入足量鹽酸生成氯化鋁和氯化鈉溶液，濾液A通入足量二氧化碳過濾得到氫氧化鋁沉淀D，沉淀中加入足量稀鹽酸得到氯化鋁溶液，

（1）氧化鐵為紅棕色，氧化銅為黑色；
（2）分析可知濾液A為偏鋁酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液；
（3）根據物質的性質結合框圖轉化關系和所得產品進行解答；
（4）溶液E中含有三種陽離子．為H+、Fe3+、Cu2+，向E中分步滴加NaOH溶液，三種陽離子先后與OH-結合，其中列第二位的陽離子能使某種試劑變為血紅色為鐵離子結合硫氰根離子生成血紅色溶液，元素守恒計算氧化鐵質量分數，若使Fe3+沉淀這一步加入的NaOH過量會生成氫氧化銅沉淀，沉淀質量增大；
（5）從溶液中要析出晶體，采用冷卻結晶法，然后過濾洗滌、干燥。

礦物樣品（已經剔除其它雜質）含三種氧化物：Al2O3、Fe2O3、CuO，加入足量燒堿溶液過濾，氧化鋁溶解生成偏鋁酸鈉，氧化鐵和氧化銅不溶解，濾液A為NaAlO2和過量的NaOH，濾渣B為Fe2O3、CuO，加入足量稀硫酸溶解得到硫酸鐵、硫酸銅溶液E，加入氫氧化鈉溶液生成沉淀氫氧化鐵和氫氧化銅，濾液A加入足量鹽酸生成氯化鋁和氯化鈉溶液，濾液A通入足量二氧化碳過濾得到氫氧化鋁沉淀D，沉淀中加入足量稀鹽酸得到氯化鋁溶液，

（1）純Fe2O3、CuO的顏色依次是紅棕色、黑色；

故答案為：紅棕；黑；

（2）濾液A的主要溶質成分為過量的氫氧化鈉和生成的偏鋁酸鈉，化學式為：NaOH、NaAlO2；

故答案為：NaOH、NaAlO2；

（3）途徑①發生反應：NaAlO2+4HCl=AlCl3+NaCl+2H2O，NaOH+HCl=NaCl+H2O會引入鹽酸，氯化鈉雜質；

故答案為：途徑②制得的氯化鋁溶液純度高，途徑①制取的AlCl3溶液中混有NaCl雜質；

（4）溶液E中含有三種陽離子．為H+、Fe3+、Cu2+，向E中分步滴加NaOH溶液，三種陽離子先后與OH﹣結合，其中列第二位的陽離子能使某種試劑變為血紅色為鐵離子結合硫氰根離子生成血紅色溶液，試劑為KSCN溶液；元素守恒計算氧化鐵質量分數=×100%=×100%，若使Fe3+沉淀這一步加入的NaOH過量會生成氫氧化銅沉淀，沉淀質量增大，計算得到氧化鐵質量分數會偏高；

故答案為：KSCN溶液；×100%；偏高；

（5）由溶液制取晶體，需經過加熱濃縮，冷卻結晶、過濾洗滌、干燥才可得到，將Cu(OH)2溶于稀硫酸，然后制成膽礬晶體，必要的操作步驟依次包括蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾洗滌、干燥；

故答案為：冷卻結晶；過濾。