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1、高考化学铝及其化合物推断题培优易错试卷练习 ( 含答案 ) 含答案 (1)一、铝及其化合物1 .某化工厂以铬铁矿 (主要成分为 feo 和 cr2o3,含有 al2o3、 sio2 等杂质 )为主要原料生产化工原料红矾钠 (主要成分 na2cr2 o72h2 o),工艺流程如图:i.常温, nabio3 不溶于水,有强氧化性,碱性条件下,能将cr3+转化为 cro4 2-。ii.常温时,部分金属离子开始沉淀和完全沉淀时的ph 值(1)步骤提高酸溶速率的措施_(任填一条即可 )。固体 a 的成分是 _。(2)步骤需加氢氧化钠溶液调节ph,调节 ph 范围为 _,目的是 _。( 3)写出反应的离子

2、方程式 _。( 4)将溶液 h 经过 _即得红矾钠粗晶体。.经该工厂的工业废水中含-3-12-,其毒性较大。该化工厂的科研人员1.00 10mol l的 cr2o7为了变废为宝,将废水处理得到磁性材料cr0.5 1.54+3、 +2),又fefeo ( fe 的化合价依次为设计了如下工艺流程:(5)第步反应的离子方程式是 _。(6)常温时,如忽略步骤所加feso47h2o 所引起的溶液体积变化,依据上表数据,则步骤加入 naoh 溶液调节溶液的ph 至 9 时,溶液中 cr3+的浓度为 _mol/l(101/2 3.)2。(7)欲使 1l 该废水中的 cr2 72-完全转化为 cr0.51.5

3、442ofefeo 。理论上需要加入feso7ho 的质量为 _g(已知 feso47h2o 的摩尔质量为 278g/mol) 。【答案】加热 / 搅拌 / 粉碎 / 适当提高稀硫酸的浓度(任写一条 ) sio24.9 ph 5.5使fe3+、 al3+均完全转化为fe(oh)3 和 al(oh)3 沉淀而除去3nabio3 + 2cr3+ +7oh + h2o =2 72-3+蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤干燥2 72-2+2cr o+ 3bi(oh) +3nacr o+ 6fe +14h =3+3+26.4-142cr + 6fe +7h o 102.78【解析】【分析】铬铁矿中的feo、c

4、r2o3 和 al2 o3 均能溶于硫酸,sio2 不溶,过滤,向滤液中加入双氧水,氧化亚铁离子,步骤的目的是使fe3+、 al3+沉淀,过滤,向滤液中加入nabio3、 naoh,能将 cr3+转化为 cr2o72- ,过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤干燥得到na2cr2o72h2 o。【详解】加热、搅拌、粉碎、适当提高稀硫酸的浓度均可加快化学反应速率,任答一种即可。按照元素化合物知识,铬铁矿中的feo、 cr2o3 和 al2o3 均能溶于硫酸,sio2 不溶,故第步得到的固体 a 为 sio2;故答案为:加热/ 搅拌 / 粉碎 / 适当提高稀硫酸的浓度(任写一条 );sio 。2

5、步骤的目的是使fe3+、 al3+均完全转化为fe(oh)3和 al(oh)3沉淀而除去,但不能使cr3+沉淀,故需要调节的ph 范围为 4.9ph 5.5,故答案为: 4.9 ph5.5;使 fe3+、 al3+均完全转化为 fe(oh)3 和 al(oh)3沉淀而除去。常温下, nabio3不溶于水,有强氧化性,在碱性条件下,能将3+转化为 cr2 72- ,则反cro应的离子方程式为3nabio33+227 2-3+;故答案为:+ 2cr +7oh + h o = 2cr o+ 3bi(oh) +3na3+2-+3nabio + 2cr +7oh+ h o = 2cr o7+ 3bi(o

6、h) +3na。3223溶液 h 得红矾钠粗晶体需经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤干燥;故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤干燥。cr2-有强氧化性, feso2+有一定的还原性,在酸性条件下将fe2+氧化为2 o747h2o 中 fefe3+,自身被还原为cr3+,根据元素守恒及所处环境可知,还有水生成,反应离子方程式为2-2+3+3+2-2+3+cr2o7+ 6fe +14h= 2cr+ 6fe +7h2o;故答案为: cr2o7+ 6fe +14h = 2cr +6fe3+7h2o。常温时,如忽略步骤所加 feso47h2o 所引起的溶液体积变化,依据上表数据得到cr3+开始沉淀时 p

7、h =5.5,即 c(oh)k w110 14110 8.5 moll 1,则c(h )110 5.5ksp croh 3c(cr 3) c3 (oh)0.0012 (1 10 8.5 ) 36.410 29,步骤 加入naoh 溶液调节溶液的k w110ph 至 9 时, c(oh )110c(h )1491 10 5 mol l 1 ,则溶液中 cr3+的浓度为kspcroh 3c(cr 3) c3 (oh ) c(cr 3)(110 5 )36.410 29 ,c(cr3)6.4 1014moll1;故答案为; 6.4-14-1。 10 mol l欲使 1l 该废水中 n(cr272-3

8、cr 原子、 fe原子守恒,可得2 72- o)=1 10 mol ,根据cr o4crfefeo 10feso 7h o,因此理论上 n(feso 7h o)=10n(cr o2-)=10-3 1 10mol0.51.54424227=0.01mol ,所以质量 m(feso4 7h2o) = 0.01mol-12.78g。 278 g?mol=2.78g;故答案为2 由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气,这些杂质可采用吹气精炼法除去,产生的尾气经处理后可用钢材镀铝。工艺流程如下:(注: nacl 熔点为 801; alcl3 在 181升华)(1)工业上电解法获得金属铝的过程中,

9、须在氧化铝中加入_,其目的是 _。( 2)精炼前,需清除坩埚内的氧化铁和石英砂,防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质,铝与氧化铁反应的化学方程式为:_。(3)将 cl2 连续通入粗铝熔体中,杂质随气泡上浮除去。气泡的成分有_;固态杂质粘附于气泡上,在熔体表面形成浮渣,浮渣中的物质有_。(4)在用废碱液处理a 时,写出主要反应的离子方程式_。(5)镀铝电解池中,以钢材镀件和铝为电极,熔融盐做电解液。则金属铝为_极。电镀选择在 170下进行的原因是 _。采用的加热方式最好是_。(填字母选项)a 水浴b 油浴c 直接强热快速升温至170(6)钢材表面镀铝之后,能有效防止钢材腐蚀,其原因是_

10、。【答案】冰晶石或 na3alf62al fe2o3高温降低氧化铝熔融所需的温度2al2o3 2fe cl2、3nacl2- - clo- h2+-2hcl 和 alclcl 2oh=cloh +oh =h o 阳极,防止氯化铝升华损失b 铝在钢材表面形成致密的氧化铝膜,保护了内层金属【解析】【分析】(1)根据氧化铝的熔点高,为降低其熔点,常加入冰晶石;(2)氧化铁和铝在高温的条件下生成氧化铝和铁;(3)粗铝含有一定量的金属钠和氢气,钠、铝和氯气反应生成了氯化钠和氯化铝,氢气和氯气发生反应生成氯化氢,以及nacl 熔点为 801 ; alcl3 在 181 升华,在结合物质之间的反应来分析;(

11、4)酸性气体能和强碱反应,用烧碱来处理尾气;(5)电镀池中镀件金属作阳极,金属发生氧化反应;根据氯化铝在在181 升华;根据水浴的最高温度为 100 ,油浴的温度大于 100,且受热均匀;(6)根据氧化铝的性质来回答。【详解】(1)氧化铝的熔点高,为降低其熔点,常加入冰晶石;高温(2)氧化铁和铝在高温的条件下生成氧化铝和铁:2al fe2o32al2 o3 2fe;(3)粗铝含有一定量的金属钠和氢气,钠、铝和氯气反应生成了氯化钠和氯化铝,氢气和氯气发生反应生成氯化氢,其中氯化钠熔点为801 ,较高,是固态杂质随气泡上浮,气泡的主要成分有cl2、 hcl、 alcl3 ;(4)a 中有氯气以及氯

12、化氢,均能和烧碱反应,用于尾气处理,实质为:cl2+2oh-=cl-+clo-+h2o, h+oh-=h2o;(5)电镀池中镀件金属铝作阳极,金属铝失电子发生氧化反应;氯化铝在在181 升华,所以电镀选择在170下进行;水浴的最高温度为100 ,油浴的温度大于100 ,且受热均匀,所以控制温度在170 下进行的方式最好是油浴,故选:b ;(6)铝金属表面形成的致密氧化铝膜具有保护作用,致密的氧化膜能隔绝钢材与空气中的o2、 co2 和 h2o 等接触,使电化学腐蚀和化学腐蚀不能发生。3 工业上的许多反应工艺来源于实验室里的简单操作,比如用铝土矿(成分为氧化铝、氧化铁 )制取铝的过程如图:请回答

13、下列问题:( 1)写出铝土矿中加入 naoh 溶液的反应方程式 _。( 2)沉淀 c 的化学式 _,颜色为 _,写出它的一种用途 _。(3)操作 i、操作 ii、操作 iii 的名称为 _,这个过程用到的玻璃仪器有烧杯、_。(4)整个生产过程中,除可以循环使用的物质有 _(写出 3 种,填化学式 ),用此法制取铝的副产品是 _(写出 2 种,填化学式 )。( 5)氧化铝熔点高,氯化铝熔点低,工业上为什么不用熔点较低的氯化铝而用熔点更高的氧化铝为原料电解制铝? _。【答案】 al2o3+2naoh 2naalo2+h2ofe2o3 红棕色 作颜料(或炼铁)过滤漏斗、玻璃棒naoh、 cao、 c

14、o2 fe2o3、 o2氯化铝是共价化合物,在熔融状态下以分子形式存在,不能导电,不能用于电解。氧化铝是离子化合物,熔融时能够电离而导电,因此电解铝用氧化铝而不用氯化铝【解析】【分析】铝土矿中含有氧化铝和氧化铁,向铝土矿中加入naoh 溶液,发生反应al23-2-o +2oh 2alo+h o,氧化铁不溶,然后过滤,得到溶液b 为 naoh、 naalo 混合溶液,沉淀c 为 fe o ;2223向溶液 b 中通入co2,发生反应2alo2-22332-、 2oh-232-2+co +3h o=2al(oh) +co+co =co+h o,然后过滤得到沉淀al(oh)323cao,发生反应和

15、na co 溶液,向溶液中加入na2co3 +cao+h2o 2naoh+caco3,然后过滤,将 naoh 循环利用;将 al(oh)3 加热得到 al2 o3,电解熔融 al2o3 得到 al,据此分析解答。【详解】(1)根据上面的分析,铝土矿中加入naoh 溶液,氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,反应的化学方程式为al2o3+2naoh 2naalo2+h2o,故答案为: al2o3+2naoh2naalo2+h2 o;(2)根据上述分析,沉淀c 为 fe2o3,氧化铁为红棕色粉末,俗称铁红,除了用于金属冶炼以外,还可用作顔料,故答案为:fe2o3;红棕色、作颜料(或炼铁 );(3)实现

16、固体和液体的分离采用过滤法,操作、操作和操作都是过滤操作,过滤时需要制作过滤器的漏斗、固定仪器的铁架台、引流用的玻璃棒、承接滤液的烧杯,故答案为:过滤;漏斗、玻璃棒;(4)煅烧碳酸钙得到cao 和 co2, b 生成沉淀需要二氧化碳、碳酸钠转化为碳酸钙需要cao,所以 cao 和 co2 能循环利用,溶液e 中的氢氧化钠也能循环利用;根据流程图和上述分析,操作所得的fe2o3 和电解熔融al2o3 得到的 o2 为副产品,故答案为:naoh、cao 和 co2; fe2o3 和 o2;(5)氯化铝是共价化合物,在熔融状态下以分子形式存在,不能导电,不能用于电解。氧化铝是离子化合物,熔融时能够电

17、离而导电,因此尽管氧化铝熔点高,氯化铝熔点低,工业上电解铝时选用氧化铝而不用氯化铝,故答案为:氯化铝是共价化合物,在熔融状态下以分子形式存在,不能导电,不能用于电解。氧化铝是离子化合物,熔融时能够电离而导电,因此电解铝用氧化铝而不用氯化铝。4 将铁、铝的混合物进行如下实验:(1)操作 x 的名称是 _。(2)气体 a 是 _(填化学式 )。(3)a 与 cl2 混合光照可能发生爆炸,a 在该反应中作 _(填“氧化剂 ”或 “还原剂 ”)。(4)溶液 b 中的阴离子除外还有 _(填离子符号,下同 ),溶液 d 中存在的金属离oh子为 _。(5)加入足量 naoh 溶液时发生反应的离子方程式为_;

18、加入稀盐酸发生反应的离子方程式为 _。(6)向溶液 d 中加入 naoh 溶液,观察到产生的白色絮状沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色,请写出沉淀转化的化学方程式:_。【答案】过滤h2还原剂alo2 -fe22al 2oh 2h2o=2alo2- 3h2fe2h =fe2 h24fe(oh)2 o2 2h2o=4fe(oh)3【解析】【分析】金属混合物中fe 与 naoh 溶液不反应,而al 可以与 naoh 溶液反应产生naalo2、h2,naalo2 易溶于水,所以气体a 是 h2,溶液 b 是 naalo2 与 naoh 的混合溶液,固体 c是fe, fe 是比较活泼的金属,与hcl 发

19、生置换反应产生 fecl2 和氢气,因此溶液 d 为 fecl2,据此分析解答。【详解】(1)操作 x 的名称是分离难溶性的固体与可溶性液体混合物的方法,名称是过滤,故答案为:过滤;(2)根据上述分析可知,金属混合物中fe 与naoh 溶液不反应,而al 可以与naoh 溶液反应产生naalo2、 h2, naalo2 易溶于水,所以气体a 是 h2,故答案为:h2;(3)a 是h2, h2 和cl2 的混合气体光照会发生爆炸,反应生成hcl,在该反应中,氢元素的化合价升高,失去电子,被氧化,所以h2 作还原剂,故答案为:还原剂;(4)溶液b 是反应产生的naalo2 与过量的naoh 的混合

20、溶液,所以溶液b 中阴离子除oh-外还有alo2-,铁可以和盐酸反应生成fecl2 和h2,溶液d 中含有的金属离子为fe2+,故答案为: alo2 -; fe2+;(5)加入足量 naoh 溶液时, al 与 naoh 溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的离子方程式为 2al+2oh-+2h2o=2alo2-+3h2,加入稀盐酸,fe 与稀盐酸反应生成氢气和氯化亚铁,发生反应的离子方程式为fe+2h+=fe2+h2,故答案为2al+2oh-+2h2o=2alo2-+3h2;fe+2h+=fe2+h2 ;(6)溶液 d 为 fecl2,向溶液d 加入 naoh 溶液,观察到产生的白色絮状沉淀迅速

21、变为灰绿色,最终变为红褐色,其中沉淀转化的化学方程式为4fe(oh)2+o2+2h2o=4fe(oh)3,故答案为 4fe(oh)2+o2+2h2o=4fe(oh)3。【点睛】本题考查金属铁以及金属铝的化学性质。注意知识的积累是解题的关键,hcl 的氧化性比较弱,只能把 fe 氧化为 fe2+, cl2 、h2o2 具有强氧化性,可以把 fe 氧化为 fe3+; al 既可以与酸反应产生氢气,也可以与强碱溶液反应反应氢气,等物质的量的铝与足量的酸、碱反应产生氢气的物质的量相等。c dg i为短周期元素形成的单质,dg i常温下为气态,且g为黄绿色;5 已知 、 、 、形成 d 的元素原子的最外

22、层电子数是次外层的3 倍; b 的焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃); k 为红棕色粉末。其转化关系如图。请回答:(1)工业上制c 用 a 不用 h 的原因 _ 。(2)写出 c 与 k 反应的化学方程式_ ,该反应的反应物总能量_(填“大于 ”或 “小于 ”)生成物总能量。(3) l 是目前应用最广泛的金属,用碳棒作阳极,l 作阴极,接通电源(短时间 )电解 e 水溶液的化学方程式_ 。( 4)写出 e 物质的电子式 _。(5) j 与 h 反应的离子方程式为_。(6)写出 g 与熟石灰反应制取漂白粉的化学方程式_ 。高温【答案】氯化铝是共价化合物,熔融状态下不导电2al+fe2o3al2o3

23、+2fe 大于2kcl+2h2o2koh+h2 +cl23+-al+3alo2 +6h2o=4al(oh)32cl2+2ca(oh)2=cacl2+ca(clo)2+2h2o【解析】【分析】【详解】形成 d 的元素的原子最外层电子数是次外层的3 倍,原子只能有 2 个电子层,最外层电子数为 6,则 d 为 o2;k 为红棕色固体粉末,2 3k 为 fe o ;由于电解 a 得到 c与 d,则 c 与 k生成 a 的反应为铝热反应,故a 为 al232o , l 为 fe, c 为 al;黄绿色气体g 为 cl ,与 c 反应得到 h 为 alcl3; b 的焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃 ),

24、b 中含有 k 元素, b 在催化剂、加热条件下反应生成氧气,则b 为 kclokoh、 h2 和 cl2,过3, e 为 kcl,电解 kcl 溶液生成量的 f 与氯化铝反应得到 j,则 i 为 h2, f 为 koh, j为 kalo2;(1) h 为 alcl3 ,氯化铝是共价化合物,熔融状态下不导电,故工业上制al 用氧化铝不用氯化铝,故答案为氯化铝是共价化合物,熔融状态下不导电;(2) c 与 k 反应的化学方程式为: 2al+fe2o3高温al2o3+2fe,该反应为放热反应,故该反高温应的反应物总能量大于生成物总能量,故答案为2al+fe2o3al2o3+2fe;大于;(3) f

25、e 是目前应用最广泛的金属,用碳棒作阳极,fe 作阴极,接通电源(短时间 )电解 kcl电解水溶液的化学方程式为:2kcl+2h2o2koh+h2 +cl2,故答案为电解2kcl+2h2o2koh+h2 +cl2;(4) e 为 kcl, kcl 的电子式为,故答案为;(5) j 与 h 反应的离子方程式为:al3+3alo2-+6h2o=4al(oh)3,故答案为 al3+3alo2-+6h o=4al(oh) ;23(6) g 为 cl2, g 与熟石灰反应制取漂白粉的化学方程式为2cl2+2ca(oh)2=cacl2+ca(clo)2+2h2o,故答案为2cl2+2ca(oh)2=cac

26、l2+ca(clo)2 +2h2 o。【点晴】本题考查无机推断等,特殊颜色及d 的原子结构、转化关系中特殊反应等是推断突破口,是对元素化合物知识及学生综合能力的考查,需对基础知识全面掌握。推断题中常见的特征反应现象有:( 1)焰色反应: na(黄色 )、 k(紫色 );( 2)使品红溶液褪色的气体:so (加热后又恢复红色)、 cl (加热后不恢复红色 );( 3)白色沉淀 fe(oh) 置于空气中最终222转变为红褐色 fe(oh)3( 由白色 灰绿 红褐色 );( 4)在空气中变为红棕色:no;( 5)气体燃烧火焰呈苍白色:h2224在 cl 中燃烧;在空气中点燃呈蓝色:co、 h 、 c

27、h ;( 6)使湿润的红色石蕊试纸变蓝:nh3;( 7)空气中出现白烟:nh3 与酸性气态物质 (或挥发性酸如盐酸、硝酸 )反应等。6 实验室有 nahso4 、 ba(oh)2、 nh3h2o、 nahco3 、kal(so4)2 五种无色溶液,现欲通过它们之间的相互反应的现象对其进行鉴别。部分物质间的反应现象如表。abcdeabcd e 表中 “”表示生成气体物质,“”表示生成沉淀。根据以上信息,回答以下问题。(1)b,e 的化学式分别为_、 _。(2)写出 a 的电离方程式:_ 。(3)向含有 0.1mol 溶质的 d 溶液中滴加e溶液,所生成沉淀的物质的量之和最多为_mol 。【答案】

28、 nahso4 ba(oh)2 nh3h2o? nh4+ oh 0.25 【解析】【分析】nahso4、 ba(oh)2、 nh3h2o、 nahco3、 kal(so4)2 五种无色溶液中,相互反应能同时生成沉淀和气体的只有nahco3 与 kal(so4)2 的反应,只生成气体的反应只有nahco3 和 nahso4 反应,故 b 为 nahso4, c 为 nahco3, d 为 kal(so4)2,与 nahso4、 nahco3、 kal(so4)2都能生成沉淀的物质为ba(oh)2,故 e 为 ba(oh)2, a 为 nh3h2o,据此分析解答。【详解】(1)根据上述分析可知,b

29、 为 nahso4, e 为 ba(oh)2,故答案为: nahso4; ba(oh)2;(2)a 为 nh3h2o,是弱电解质,电离生成nh4+和 oh-,电离方程式 nh3h2 onh4+oh-,故答案为: nh3h2onh4 +oh-;(3)向含有 0.1mol溶质的 d 溶液中滴加 e溶液, al3+刚好完全沉淀时反应的离子反应方程式为 2al3+42-2+-3434的物质的量+3so+3ba +6oh =2al(oh) +3baso,此时沉淀al(oh)和 baso之和为0.25mol , so42-刚好完全沉淀时反应的离子反应方程式为al3+42-2+-+2so+2ba +4oh=

30、alo +2baso +2h o,此时沉淀baso的物质的量为 0.2mol,则生成沉淀的物质的量2-424n: 0.2mol n 0.25mol,所所以生成的沉淀的物质的量之和最多为0.25mol ,故答案为:0.25。7 铝土矿的主要成分是 al2o3,含有杂质 sio2、 fe2o3 、mgo。工业上从铝土矿中提取铝可采用如下工艺流程:请回答下列问题:( 1)玻璃中含有 b,刻蚀玻璃的化学方程式为 _。( 2)沉淀 c 的成分是 _,溶液 d 中存在较多的阴离子是 _。( 3)步骤所加入的试剂是 _,生成沉淀 f 的离子方程式是 _。【答案】 sio2 +4hf=sif4+2h 2 o

31、fe(oh) 3 、 mg(oh) 2oh - 、 cl - 和 alo 2-co2co 2 +alo 2- +2h 2o=al(oh) 3+hco 3-【解析】【分析】首先加入过量盐酸,几种物质里只有sio2 不溶于盐酸,即沉淀b,其它元素全部进入溶液a,再加入过量烧碱, mg 2+和 fe3+ 转化为氢氧化物,即沉淀c,而所有铝转变为naalo 2进入溶液 d,接下来要进行一下逆推,工业上铝是电解氧化铝得到的,因此物质m 是氧化铝,氧化铝又是从不溶于水的f 转化来的,因此 f 是 al(oh)3 ,反应其实是向naalo 2溶液中通入二氧化碳气体,故溶液e 为碳酸氢钠(此步骤二氧化碳一般都

32、是过量的),据此来分析本题即可。【详解】(1)蚀刻玻璃是用氢氟酸来溶解玻璃中的sio 2 ,其反应方程式为sio2 +4hf=sif4+2h 2o ;(2)沉淀 c 的成分为 fe(oh) 3 和 mg(oh) 2 ,而溶液d 中存在较多的阴离子是oh- 、 cl -和 alo -2 ;(3)步骤所加入的试剂是二氧化碳,生成沉淀f 的离子方程式为co 2 +alo -2 +2h 2o=al(oh) 3+hco -3 。8 工业上用某矿渣 (含有 cu2 o、 al2o3、fe2 o3、 sio2 )提取铜的操作流程如图 (金属单质 e 可由滤液 c 制取 ):已知: cu2+2+2o+2h =

33、cu+cu +h o(1)固体混合物 b 的成分是 _。它与 naoh 溶液反应的离子方程式为_。(2)滤液 a 中铁元素的存在形式为_(填离子符号 ),生成该离子与fe 元素有关的离子反应方程式为 _。要检验该铁元素的离子的实验_(3)在滤液 c 中通入足量 co2 的离子方程式为 _(4)金属单质 e 从固体混合物f 中置换出 cu 的化学方程式为 _【答案】 sio2和 cusio2+2oh- =sio32-+h2o fe2+fe2o3 +6h+ =2fe3+3h2o、2fe3+cu=2fe2+cu2+取少量溶液于试管中,滴加kscn,溶液不变红,再加入氯水,溶液变为血红色,则有fe2+

34、-23-; alo2-2233-高温oh+co =hco+co +2h o=al(oh) +hco2al+3cuoal2 o3+3cu【解析】【分析】氧化亚铜与盐酸反应生成铜和铜离子,二氧化硅与盐酸不反应,氧化铁与盐酸反应生成fe3+,铁离子与铜反应生成亚铁离子,固体为二氧化硅和铜,滤液中含有铜离子、亚铁离子、铝离子,加入足量的氢氧化钠溶液,滤液c中含有偏铝酸根离子,金属e 为铝,固体d 为氢氧化铜和氢氧化铁的混合物,在空气中灼烧,f 为氧化铜和氧化铁的混合物,粗铜为铜、铝、铁的混合物,经过电解可得到纯铜。【详解】(1)固体混合物 b 的成分是 sio2 和 cu。它与 naoh 溶液即二氧化

35、硅与氢氧化钠反应,反应的离子方程式为 sio2+2oh-=sio32-+h2o。(2)氧化亚铜与盐酸反应生成铜单质和铜离子,氧化铁与盐酸反应生成铁离子,与铜反应生成亚铁离子,有铜剩余,故铁离子完全转化为亚铁离子,滤液a 中铁元素的存在形式为2+,生成该离子与 fe 元素有关的离子反应方程式为fe+3+fe2o3+6h =2fe +3h2o、2fe3+cu=2fe2+cu2+。要检验该铁元素的离子的实验为取少量溶液于试管中,滴加kscn,溶液不变红,再加入氯水,溶液变为血红色,则有fe2+。(3)在滤液 c 中含有偏铝酸钠和氢氧化钠,通入足量2的离子方程式为-23- ;cooh +co =hco

36、2-2233-。alo +co +2h o=al(oh) +hco(4)金属单质 e 为铝,从固体混合物f 为氧化铜和氧化铁的混合物,置换出cu 的化学方程式为铝热反应, 2al+3cuo高温23al o +3cu。9 七水硫酸镁(mgso47h2o)在印染、造纸和医药等工业上有重要的用途。硼镁泥是硼镁矿生产硼砂的废渣,其主要成分是mgco3,还含有mgo、 cao、 fe2o3、 feo、mno 2、al2 o3、 sio2 等杂质,工业上用硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如图:已知: mno2 不溶于稀硫酸。caso442g)数据如下表所示:和 mgso 7h o 在不同温度下的溶解度(温度

37、 / 1030405060物质40.190.210.210.210.19casomgso4 7h2o30. 935. 540. 845. 6( 1)开始用到硫酸的质量分数为 70%,密度为 1. 61g/ cm3,则该硫酸溶液的物质的量浓度为_。(2)滤渣 a 中除含少量caso 2h o 外,还有 _。42(3)加入 mgo 后,加热煮沸的目的是_。(4)若滤渣b 的主要成分为al( oh)3 和fe( oh) 3。则加入naclo 发生氧化还原反应的离子方程式为_。(5)流程中操作1 为蒸发浓缩、趁热过滤,这样即可得到caso4 2h2o,又防止 _。(6)获取 mgso4 7h2o 的操

38、作 2 为: _、 _、过滤洗涤。(7)已知开始硼镁泥样品的质量为ag,制取七水硫酸镁的质量为bg,据此能计算出硼镁泥中镁元素的含量吗?若能,请写出表达式;若不能,请说明理由。_(能或不能),表达式(或理由)为 _。【答案】11.5mol/lsiomno2al oh3fe oh32、防止生成) 和胶体,使之转化为沉淀而( )被分离clo- +2fe2+2h+=cl- +2fe3+h2o析出 mgso47h2 o 晶体蒸发浓缩冷却结晶不能加入 mgo 的量未知【解析】【分析】硼镁泥用足量硫酸酸浸溶解,得到含有mg2+、 ca2+、 fe2+、 fe3+、 al3+以及 so42 - 的酸性溶液,

39、由于 mno 2、 sio2 不与硫酸反应,硫酸钙属于微溶物,则过滤后滤渣a 主要为 mno 2、242h22+ 氧化为 fe3+,加入 mgo 调节sio ,还含有少量 casoo,向滤液中加入 naclo 将 fe溶液 ph 值并加热,使fe3+、 al3+转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,则滤渣b 主要为氢氧化铁、氢氧化铝,根据溶解度表,caso442的溶解度基本不受温度影响, mgso 7h o 受温度影响较大,温度越高溶解度越大,对滤液进行蒸发浓缩、趁热过滤,得到caso4 2h2o,则滤渣 c 主要为 caso4 2h2o,再次对滤液蒸发浓缩、冷却结晶,过滤洗涤,得到七水硫酸镁 ( m

40、gso4 7h2o) ,据此分析解答。【详解】( 1) 开始用到硫酸的质量分数为70%,密度为1. 61g/ cm3 ,则该硫酸溶液的物质的量浓度1000100070%1.6111.5moll=m=98=/ ;(2) 根据分析,滤渣a中除含少量caso2224 2h o 外,还有 mno、 sio ;( 3) 加入 mgo 的目的是沉淀fe3+、 al3 +,但 fe3+、al3+易发生水解生成胶体,因此加热煮沸的目的是防止生成al oh3fe oh 3胶体,使之转化为沉淀而被分离;( )和 ()( 4) 若滤渣 b 的主要成分为al( oh) 3 和 fe( oh) 3。向滤液中加入nacl

41、o 将 fe2+氧化为 fe3+,则加入 naclo 发生氧化还原反应的离子方程式为clo- +2fe2+2h+=cl- +2fe3+h2o;( 5) 根据溶解度表, caso4 的溶解度基本不受温度影响,mgso4 7h2o 受温度影响较大,温度越高溶解度越大,流程中操作1 为蒸发浓缩、趁热过滤,这样即可得到caso4 2h2o,又防止析出 mgso4 7h2o 晶体;( 6) 结合溶解度表数据和( 5) 分析,获取 mgso4 7h2o 的操作 2 为:蒸发浓缩、冷却结晶,过滤洗涤;( 7) 在制取七水硫酸镁流程中,向体系内加入了氧化镁调节ph 值沉淀 fe3+、 al3+,引入了镁元素,且未告知氧化镁加入的量,制取的七水硫酸

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