Question

2．鋁元素在自然界中主要存在于鋁土礦（主要成分為Al₂O₃，還含有Fe₂O₃、FeO、SiO₂）中．工業(yè)上用鋁土礦制備鋁的某種化合物的工藝流程如下．

（1）在濾液A中加入漂白液，目的是氧化除鐵，便于后期形成Fe（OH）₃沉淀，所得濾液B顯酸性．
①檢驗濾液A中含有Fe³⁺的試劑為KSCN溶液或者硫氰化鉀溶液
②檢驗濾液B中不含有Fe²⁺的實驗操作方法為取少量濾液B，加入KSCN溶液，若不變紅，再加入少量氯水，仍然不變紅，說明濾液B中不含鐵元素．
③將濾液B中的鋁元素以沉淀形式析出，可選用的最好試劑為d（填選項編號）．
a．氫氧化鈉溶液      b．硫酸溶液      c．二氧化碳       d．氨水
（2）礦渣中一定含有的物質(zhì)是SiO₂（填化學(xué)式）．焙燒制備硅酸鈉，可采用的裝置為B（填選項編號）．

Answer 1

分析 圖示工藝流程為：鋁土礦（主要成分為Al₂O₃，還含有Fe₂O₃、FeO、SiO₂）加入稀鹽酸，得到濾渣為二氧化硅，濾液中含有鐵離子、亞鐵離子和氯離子；加入漂白液后亞鐵離子氧化成鐵離子，鐵離子水解生成氫氧化鐵沉淀；濾液B為氯化鋁溶液；二氧化硅與氫氧化鈉在鐵坩堝中焙燒生成硅酸鈉，
（1）①檢驗是否含鐵離子，可加入KSCN溶液；
②可先加入KSCN，在加入氯水；
③濾液B中鋁元素為氯化鋁，依據(jù)氫氧化鋁溶液強酸強堿，不溶于弱堿選擇；
（3）玻璃、瓷坩堝中含有二氧化硅，可與氫氧化鈉在加熱條件下反應(yīng)．

解答 解：圖示工藝流程為：鋁土礦（主要成分為Al₂O₃，還含有Fe₂O₃、FeO、SiO₂）加入稀鹽酸，得到濾渣為二氧化硅，濾液中含有鐵離子、亞鐵離子和氯離子；加入漂白液后亞鐵離子氧化成鐵離子，鐵離子水解生成氫氧化鐵沉淀；濾液B為氯化鋁溶液；二氧化硅與氫氧化鈉在鐵坩堝中焙燒生成硅酸鈉，
（1）①檢驗是否含鐵離子，可加入KSCN溶液，如溶液變紅色，可說明含有鐵離子，故答案為：KSCN溶液或者硫氰化鉀溶液；
②濾液B可能含有鐵離子或亞鐵離子，可取少量濾液B，加入KSCN溶液，若不變紅，再加入少量氯水，仍然不變紅，說明濾液B中不含鐵元素，
故答案為：取少量濾液B，加入KSCN溶液，若不變紅，再加入少量氯水，仍然不變紅，說明濾液B中不含鐵元素；
 ③濾液中含有的是氯化鋁溶液，將濾液B中的鋁元素以沉淀形式析出，
a．氫氧化鈉溶液可以沉淀鋁離子但過了會溶解氫氧化鋁，氫氧化鈉不是最佳試劑，故a錯誤；
b．硫酸溶液不與鋁離子反應(yīng)，故b錯誤；
c．二氧化碳和氯化鋁不反應(yīng)，無法生成氫氧化鋁沉淀，故c錯誤；
d．氨水是弱堿不能溶解氫氧化鋁，過量的氨水和鋁離子形成氫氧化鋁沉淀過濾得到氫氧化鋁固體，故d正確；
故答案為：d；
（2）二氧化硅與鹽酸不反應(yīng)，礦渣中一定含有的物質(zhì)是SiO₂，
A．蒸發(fā)皿中含有二氧化硅和氫氧化鈉反應(yīng)，不能用于SiO₂和NaOH焙燒制備硅酸鈉，故A錯誤；
B．鐵坩堝可以熔融二氧化硅和氫氧化鈉，可在鐵坩堝中用SiO₂和NaOH焙燒制備硅酸鈉，故B正確；
C．玻璃中含二氧化硅和氫氧化鈉反應(yīng)，不能用于SiO₂和NaOH焙燒制備硅酸鈉，故C錯誤；
D．瓷坩堝含有二氧化硅和氫氧化鈉反應(yīng)，不能用于SiO₂和NaOH焙燒制備硅酸鈉，故D錯誤；
故答案為：SiO₂；B．

點評 本題考查了物質(zhì)制備方案的設(shè)計、常見物質(zhì)的分離與提純方法的綜合應(yīng)用，題目難度中等，明確制備工藝流程及反應(yīng)原理為解答關(guān)鍵，注意掌握化學(xué)實驗基本操作方法，試題充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識的能力．