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和補血劑FeSO4·7H2O。工藝流程如下（部分操作和產(chǎn)物略去）：

（1）操作1的名稱是___________。

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

（3）綜合考慮，金屬X最好選擇的試劑是__，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_______，檢驗方法是________。

（6）用含鋁元素27℅的上述礦石10噸，通過上述流程最多生產(chǎn)明礬____噸。

Answer 1

【答案】 過濾 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+ 47.4

【解析】本題考查化學(xué)工藝流程，涉及實驗基本操作、化學(xué)反應(yīng)類型、離子方程式的書寫和化學(xué)計算，（1）操作I得到溶液和濾渣，因此操作I為過濾；（2）反應(yīng)①中加入NaOH溶液，根據(jù)成分只有Al2O2和SiO2與NaOH反應(yīng)，發(fā)生Al2O3＋2OH－=2AlO2－＋H2O，SiO2＋OH－=SiO32－＋H2O，不屬于氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)②中加入硫酸，發(fā)生的SiO32－＋2H＋=H2SiO3↓，AlO2－＋4H＋=Al3＋＋2H2O，沒有化合價的改變，不屬于氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)③發(fā)生Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O，F(xiàn)eO＋2H＋=Fe2＋＋H2O，沒有化合價的改變，不屬于氧化還原反應(yīng)，根據(jù)操作4得到FeSO4·7H2O，說明反應(yīng)④中加入一種金屬，把Fe3＋轉(zhuǎn)化成Fe2＋，即這種金屬是鐵單質(zhì)，離子方程式為Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，存在化合價的變化，屬于氧化還原反應(yīng)；（3）操作4得到FeSO4·7H2O，不能引入新雜質(zhì)，因此此金屬為Fe，離子方程式為：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋；（4）根據(jù)（1）的分析，離子方程式為Al2O3＋2OH－=2AlO2－＋H2O，SiO2＋OH－=SiO32－＋H2O；（5）根據(jù)（3）的分析，溶液D中含有的金屬陽離子是Fe2＋，利用Fe2＋的還原性，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＋；（6）根據(jù)鋁元素守恒，明礬的質(zhì)量有10×106×27%×10－6×474/27t=47.4t。