Question

某礦石可看作由Cu₂O、FeO、Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂組成．實驗室模擬其組合利用的流程如圖：已知：Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O
（1）若濾渣I為混合物，則濾渣I、II都含有的成分是

 

（填名稱），溶液I中鐵元素的化合價為

 

，寫出生成離子的氧化還原反應(yīng)的化學方程式：

 

；
（2）向溶液II中鼓入空氣并充分攪拌的目的是

 

；
（3）在工業(yè)生產(chǎn)中，向溶液III中同入過量CO₂而不加入鹽酸的原因是

 

若向溶液III中直接加入過量的鹽酸，寫出反應(yīng)的離子方程式

 

；
（4）寫出以Al（OH）₃為原料由兩步反應(yīng)制取金屬鋁的化學方程式：

 

；
（5）由溶液IV制取無水FeCl₃的實驗步驟有：a．冷卻結(jié)晶 b．蒸發(fā)濃縮 c．在干燥氯化氫氣流中加熱 d．過濾以上實驗步驟的正確順序為

 

．

Answer 1

考點：鐵的氧化物和氫氧化物,鎂、鋁的重要化合物,銅金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)

專題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：（1）濾渣I是不溶于稀鹽酸的混合物，根據(jù)反應(yīng)：Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O，得出濾渣I的成分是二氧化硅和銅；
發(fā)生反應(yīng)，2Fe³⁺+Cu=Cu²⁺+2Fe²⁺，溶液中鐵元素的存在形式為：Fe²⁺；
銅離子與鐵屑反應(yīng)生成銅，鐵屑有剩余；
（2）鼓入空氣充分攪拌是為了使氫氧化亞鐵氧轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵；
（3）向溶液III中同入過量CO₂而不加入鹽酸的原因是避免鹽酸過量使氫氧化鋁溶解；
向溶液III中直接加入過量的鹽酸，偏鋁酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和水；
（4）氫氧化鋁灼燒生成氧化鋁，電解氧化鋁得到金屬鋁；
（5）FeCl₃溶液經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌干燥得到FeCl₃?6H₂O晶體，F(xiàn)eCl₃?6H₂O晶體在干燥氯化氫氣流中加熱得到無水FeCl₃．

解答： 解：（1）加入鹽酸發(fā)生了反應(yīng)：Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O，故濾渣I的成分是二氧化硅和銅；
銅離子與鐵屑反應(yīng)生成銅，Cu²⁺+Fe=Cu+Fe²⁺，鐵屑有剩余，故濾渣II的成分是鐵和銅；
由于發(fā)生了反應(yīng)，2Fe³⁺+Cu=Cu²⁺+2Fe²⁺，溶液中鐵元素的存在形式為：Fe²⁺，化合價為+2，
故答案為：二氧化硅和銅、鐵和銅；+2；Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O，2Fe³⁺+Cu=Cu²⁺+2Fe²⁺、Cu²⁺+Fe=Cu+Fe²⁺； 
（2）鼓入空氣充分攪拌是為了使氫氧化亞鐵氧轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵，
故答案為：使氫氧化亞鐵氧轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵；
（3）向溶液III中同入過量CO₂而不加入鹽酸的原因是避免鹽酸過量使氫氧化鋁溶解；
向溶液III中直接加入過量的鹽酸，偏鋁酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和水，離子方程式為：AlO₂^-+4H⁺=Al³⁺+2H₂O；
故答案為：避免鹽酸過量使氫氧化鋁溶解；AlO₂^-+4H⁺=Al³⁺+2H₂O；
（4）氫氧化鋁灼燒生成氧化鋁，化學方程式為：2Al（OH）₃

灼燒  .

Al₂O₃+3H₂O；
電解氧化鋁得到金屬鋁；化學方程式為：2Al₂O₃

電解  .

6Al+3O₂↑；
故答案為：2Al（OH）₃

灼燒  .

Al₂O₃+3H₂O、2Al₂O₃

電解  .

6Al+3O₂↑；
（5）FeCl₃溶液經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌干燥得到FeCl₃?6H₂O晶體，F(xiàn)eCl₃?6H₂O晶體在干燥氯化氫氣流中加熱得到無水FeCl₃；
故實驗步驟的正確順序為badc，
故答案為：badc．

點評：本題考查物質(zhì)制備過程分析判斷，物質(zhì)性質(zhì)的理解應(yīng)用，化學方程式和離子方程式書寫等知識，難度較大．要注意實驗的設(shè)計與評價．