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，生成紅褐色沉淀，濾液A、B顯酸性．
①濾液A中加入漂白液，發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成紅褐色沉淀，用離子方程式表示為：2Fe²⁺+ClO^-+5H₂O=2Fe（OH）₃↓+C1^-+4H⁺
②使濾液B中的鋁元素以沉淀析出，可選用的最好試劑為C（填代號）．
A．氫氧化鈉溶液    B．硫酸溶液        C．氨水      D．二氧化碳
（2）由濾液B制備少量無水AlCl₃
①由濾液B制備氯化鋁晶體（將AlCl₃•6H₂O）涉及的操作為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾（填操作名稱）、洗滌．
②將AlCl₃•6H₂O溶于濃硫酸進行蒸餾，也能得到一定量的無水AlCl₃，此原理是利用濃硫酸下列性質(zhì)中的②③（填序號）．
①氧化性  ②吸水性  ③難揮發(fā)性  ④脫水性
（3）SiO₂和NaOH焙燒制備硅酸鈉，可采用的裝置為B（填代號）．

Answer 1

分析 （1）①依據(jù)流程分析，濾液中含有氯化鐵、氯化亞鐵、氯化鋁，在濾液A中加入漂白液，目的是生成紅褐色氫氧化鐵沉淀而除去鐵，所得濾液B顯酸性，次氯酸根離子具有氧化性氧化亞鐵離子為鐵離子在溶液中形成氫氧化鐵沉淀除去，依據(jù)氧化還原反應(yīng)電子守恒和原子守恒配平計算寫出；
②濾液B中鋁元素為氯化鋁，依據(jù)氫氧化鋁溶液強酸強堿，不溶于弱酸弱堿選擇；
（2）①加入濃鹽酸抑制氯化鋁的水解，蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶，過濾洗滌；
②AlCl₃能水解，直接加熱AlCl₃•6H₂O，水解徹底生成氫氧化鋁，得不到氯化鋁，而濃硫酸能吸水且不揮發(fā)，抑制氯化鋁水解；
（3）A、蒸發(fā)皿中含有二氧化硅和氫氧化鈉反應(yīng)；
B、鐵坩堝可以熔融二氧化硅和氫氧化鈉；
C、玻璃中含二氧化硅和氫氧化鈉反應(yīng)；
D、燒杯中含有二氧化硅和氫氧化鈉反應(yīng)，且燒杯不能用于固體高溫加熱；

解答 解：（1）①濾液中含有氯化鐵、氯化亞鐵、氯化鋁，在濾液A中加入漂白液，目的是氧化除鐵，所得濾液B顯酸性，次氯酸根離子具有氧化性氧化亞鐵離子為鐵離子在溶液中形成氫氧化鐵沉淀除去；亞鐵離子被氧化為鐵離子在溶液中形成氫氧化鐵沉淀，次氯酸根離子被還原為氯離子；反應(yīng)的兩種方程式為：2Fe²⁺+ClO^-+5H₂O=2Fe（OH）₃↓+C1^-+4H⁺；
故答案為：2Fe²⁺+ClO^-+5H₂O=2Fe（OH）₃↓+C1^-+4H⁺；
②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，故A不是最好；
B．硫酸溶液不能沉淀鋁離子，故B不符合；
C．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C符合；
D．二氧化碳和氯化鋁不反應(yīng)不能生成氫氧化鋁沉淀，故D不符合；
故答案為：C；
（2）①加入濃鹽酸抑制氯化鋁的水解，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾，洗滌；
故答案為：蒸發(fā)濃縮；過濾；
②AlCl₃能水解，直接加熱AlCl₃•6H₂O，水解徹底生成氫氧化鋁，得不到氯化鋁，濃硫酸具有吸水性，能吸收AlCl₃•6H₂O中的水，且濃硫酸不揮發(fā)，能抑制氯化鋁水解，利用濃硫酸的吸水性與難揮發(fā)性，
故選：②③；
（3）A、蒸發(fā)皿中含有二氧化硅和氫氧化鈉反應(yīng)，故A不符合；
B、鐵坩堝可以熔融二氧化硅和氫氧化鈉，故B符合；
C、玻璃中含二氧化硅和氫氧化鈉反應(yīng)，故C不符合；
D、瓷坩堝含有二氧化硅和氫氧化鈉反應(yīng)，且燒杯不能用于固體高溫加熱，故D不符合；
故答案為：B．

點評 本題考查了鐵、鋁性質(zhì)的綜合應(yīng)用和氧化鋁提純制備流程分析應(yīng)用，注意蒸干灼燒熔融氫氧化鈉的儀器選擇，題目難度中等．