Question

【題目】（1）鋁土礦（主要成分為Al2O3，還含有SiO2(不溶于水和酸)、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、B的成分分別是____________、____________；步驟②中的試劑a是_________；（以上均填化學式）。

②試寫出步驟③中發生反應的離子方式______________、________________；

③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加熱酸溶過程中發生反應的化學方程式有：_______________________。

②氧化劑A可選用_________________（填編號，下同）。

A.KMnO4 B.HNO3 C.Cl2

③要得到較純的產品，試劑B可選用____________________。

A. NaOH B. CuO C.FeO

④試劑B的作用是_______________________________。

A. 使Cu2+完全沉淀 B. 使Fe3+完全沉淀 C. 降低溶液的pH D. 提高溶液的pH

⑤從濾液經過結晶得到氯化銅晶體的方法是_________（按實驗先后順序選填編號）。

A. 過濾 B. 蒸發至干 C. 冷卻 D. 蒸發濃縮

Answer 1

【答案】SiO2 Fe(OH)3 NaOH溶液 CO2 +OH- =HCO3- CO2 +AlO2- +2H2O=Al(OH)3 ↓+HCO3- 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＋ Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑ CuO + 2HCl =CuCl2 + H2O C B BD DCA

【解析】

（1）氧化鋁是兩性氧化物，既溶液強酸又溶于強堿．Fe2O3只溶于強酸，不溶于堿，SiO2只溶于強堿，不溶于酸；由流程圖可知，鋁土礦中加入鹽酸，氧化鋁和氧化鐵溶解，二氧化硅不溶解，沉淀A為二氧化硅；濾液乙中通入過量二氧化碳，生成碳酸氫鈉和氫氧化鋁沉淀，說明濾液乙中含有偏鋁酸鈉；由乙中含有偏鋁酸鈉可知，試劑a為氫氧化鈉溶液，沉淀B為氫氧化鐵。

（2）用含少量鐵的氧化銅加鹽酸溶解生成氯化銅、氯化亞鐵混合液，加氧化劑把亞鐵離子氧化為鐵離子，再調節溶液pH，使鐵離子轉化為氫氧化鐵沉淀，過濾得到的濾液為氯化銅溶液，蒸發濃縮、冷卻結晶得到氯化銅晶體。

（1）①鋁土礦中加入稀鹽酸，氧化鋁和氧化鐵溶解，二氧化硅不溶解，沉淀A為二氧化硅；濾液乙中通入過量二氧化碳，生成碳酸氫鈉和氫氧化鋁沉淀，說明濾液乙為偏鋁酸鈉溶液；由乙為偏鋁酸鈉溶液可知，試劑a為氫氧化鈉溶液，沉淀B為氫氧化鐵，故答案為：SiO2；Fe(OH)3。

②由流程圖可知，氯化鋁和氯化鈉與過量氫氧化鈉溶液反應，濾液乙中含有過量氫氧化鈉和偏鋁酸鈉。則步驟③為偏鋁酸鈉和氫氧化鈉混合溶液中通入過量二氧化碳，反應生成碳酸氫鈉和氫氧化鋁沉淀，反應的離子方程式為：CO2 +OH- =HCO3-，CO2 +AlO2- +2H2O=Al(OH)3 ↓+HCO3-，故答案為：CO2 +OH- =HCO3-，CO2 +AlO2- +2H2O=Al(OH)3 ↓+HCO3-。

③檢驗所得濾液甲中存在Fe3＋的的方法為利用Fe3＋離子的檢驗方法進行檢驗，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）①加熱酸溶過程中發生的反應為鐵和稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，氧化銅和稀鹽酸反應生成氯化銅和水，反應的化學方程式為：Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑、CuO + 2HCl =CuCl2 + H2O，故答案為：Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑，CuO + 2HCl =CuCl2 + H2O。

②根據題意，加入氧化劑可把Fe2+氧化為Fe3+，而沒有增加新雜質，所以氧化劑為是Cl2，KMnO4和HNO3會引入雜質離子，故答案為：C。

③得到較純的產品，需要調節pH使鐵離子轉化為沉淀，選擇的試劑可以是CuO，而NaOH、FeO均會引入雜質離子，故答案為：B。

④試劑B為CuO，CuO與溶液中的H+反應，起到提高溶液的pH的作用，H+濃度減小，使Fe3+水解平衡向右移動，直至趨于完全生成氫氧化鐵沉淀，故答案：BD。

⑤氯化銅溶液通過加熱蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥得到氯化銅晶體，故答案為：DCA。