18.工業(yè)上電解氧化鋁要求其純度不得低于98.2%,而天然鋁土礦的氧化鋁含量為50%~70%,雜質(zhì)主要為SiO2、Fe2O3、CaO、MgO、Na2O等.工業(yè)生產(chǎn)鋁錠的工藝流程示意圖如下:

部分氫氧化物沉淀的pH如下表
沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Mg(OH2
開始沉淀pH
(離子初始濃度0.01mol/L)
4.32.310.4
完全沉淀pH
(離子濃度<10-5 mol/L)
5.24.112.4
請回答下列問題:
(1)加入鹽酸時,氧化鋁發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Al2O3+6H+═2Al3++3H2O.
(2)實驗室進行步驟②的操作名稱為過濾,其使用到的玻璃儀器是漏斗、燒杯、玻璃棒.
(3)固體A的化學式為SiO2,物質(zhì)C的化學式為NaOH[或Ca(OH)2];溶液中的Na+、Ca2+、Mg2+是在步驟④(填序號)中分離出去的.
(4)步驟③調(diào)節(jié)pH的數(shù)值范圍為4.1≤pH<4.3,步驟④調(diào)節(jié)pH的數(shù)值范圍為5.2≤pH<10.4.

分析 (1)氧化鋁和鹽酸反應(yīng)生成對應(yīng)的鹽和水;
(2)分離液態(tài)和不溶性固體采用過濾的方法;其使用到的玻璃儀器是漏斗、燒杯、玻璃棒;
(3)和鹽酸不反應(yīng)的固體是二氧化硅;根據(jù)原子守恒判斷加入的C物質(zhì);在步驟④中利用物質(zhì)的溶解性除去Na+、Ca2+、Mg2+;
(4)步驟③中調(diào)節(jié)溶液的pH,使鐵離子完全生成氫氧化鐵沉淀;步驟④中調(diào)節(jié)溶液pH,使鋁離子沉淀完全而鎂離子不產(chǎn)生沉淀.

解答 解:(1)氧化鋁和鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和水,離子反應(yīng)方程式為:Al2O3+6H+=2Al3++3H2O,故答案為:Al2O3+6H+=2Al3++3H2O;
(2)分離液態(tài)和不溶性固體采用過濾的方法,其使用到的玻璃儀器是漏斗、燒杯、玻璃棒,故答案為:過濾;漏斗、燒杯、玻璃棒;
(3)二氧化硅和鹽酸不反應(yīng),所以A固體物質(zhì)是SiO2,步驟③中加入的物質(zhì)C中和鹽酸,且除去鐵離子,應(yīng)該堿,一般常用NaOH  或Ca(OH)2溶液,步驟④中調(diào)節(jié)溶液pH,使鋁離子完全沉淀,而其它離子不沉淀,所以溶液中的Na+、Ca2+、Mg2+是在步驟④中除去的,
故答案為:SiO2;NaOH[或Ca(OH)2];④;
(4)根據(jù)表格知,步驟③中要完全除去鐵離子,溶液的pH=4.1,pH=4.3時鋁離子開始沉淀,pH=5.2時鋁離子完全沉淀,所以要完全除去鐵離子,溶液的4.1≤pH<4.3;步驟④中要使鋁離子完全沉淀,溶液的pH=5.2,鎂離子開始沉淀溶液的pH=10.4,所以要使鋁離子沉淀完全而鎂離子不產(chǎn)生沉淀,則溶液的5.2≤pH<10.4,
故答案為:4.1≤pH<4.3;5.2≤pH<10.4.

點評 本題考查物質(zhì)的制備,根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)來分析解答,難點是溶液pH的判斷,結(jié)合表格中的數(shù)據(jù)進行分析,難度中等.

練習冊系列答案
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15.用酸式滴定管準確移取25.00mL某未知濃度的鹽酸溶于一潔凈的錐形瓶中,然后用0.20mol•L-1的氫氧化鈉溶液(指示劑為酚酞)作為標準液來滴定.造成測定結(jié)果偏高的原因可能是(  )
A.用固體氫氧化鈉配制標準溶液時其中混有Na2O雜質(zhì)
B.滴定終點讀數(shù)時,俯視滴定管的刻度,其它操作均正確
C.盛裝未知液的錐形瓶用蒸餾水洗過,未用待測液潤洗
D.滴定到終點讀數(shù)時發(fā)現(xiàn)堿式滴定管尖嘴處懸掛一滴溶液

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9.下列關(guān)于NA的說法正確的是( 。
A.標準狀況下,33.6L氟化氫中含有氟原子數(shù)目為1.5NA
B.1 molNa2O2與足量CO2反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA
C.1L,1mol/L CH3COOH溶液中,所含CH3COO-、CH3COOH的總數(shù)為NA
D.6.0g SiO2晶體中含有0.1NA個SiO2分子

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6.向溶液X中持續(xù)通入氣體Y,不會產(chǎn)生“渾濁→澄清”現(xiàn)象的是( 。
A.X:澄清石灰水,Y:二氧化硫B.X:漂白粉溶液,Y:二氧化硫
C.X:氫氧化鋇溶液,Y:二氧化碳D.X:偏鋁酸鈉溶液,Y:二氧化氮

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13.下列離子方程式正確的是( 。
A.氯氣和水發(fā)生反應(yīng):Cl2+H2O?2H++Cl-+ClO-
B.金屬鈉和水反應(yīng):Na+2H2O═Na++2OH-+H2
C.用氫氧化鈉除去鋁表面的氧化膜時產(chǎn)生氣泡的反應(yīng)2Al+2OH-+6H2O═2[Al(OH)4]-+3H2
D.將金屬鐵加入稀硫酸和硝酸鉀混合溶液中,金屬溶解:Fe+2H+═Fe2++H2

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3.利用碳酸鈉晶體(Na2CO3•10H2O)來配制0.5mol/L的Na2CO3溶液1000mL,假如其他操作均準確無誤,下列情況會引起配制溶液的濃度偏高的是( 。
A.稱取碳酸鈉晶體66g
B.定容時,俯視觀察刻度線
C.移液時,對用于溶解碳酸鈉晶體的燒杯沒有進行沖洗
D.定容后,將容量瓶振蕩均勻,靜置時發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線,于是又加入少量水至刻度線

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10.某學生設(shè)計了如圖所示的實驗裝置用于制備純凈干燥的氯氣.

(1)指出下上述裝置圖中的幾處錯誤.
①鐵架臺上少酒精燈.
②鐵架臺上少酒精燈
③應(yīng)用濃鹽酸
⑤B中應(yīng)改為長導管進,短導管出
(2)實驗前要檢查裝置的氣密性,寫出操作方法:用熱毛巾捂住圓底燒瓶,若D中出現(xiàn)氣泡,則氣密性良好.
(3)實驗室制取氯氣的方程式:MnO2+4HCl(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O.
(4)如果D中是NaOH溶液,則發(fā)生什么反應(yīng):Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O.

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7.下列由實驗現(xiàn)象得出的結(jié)論正確的是( 。
操作及現(xiàn)象結(jié)論
A將銅粉加入1.0mol•L-1Fe2(SO43溶液中,溶液變藍金屬鐵比銅活潑
B向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液,溶液呈紅色溶液中一定含有Fe2+
C向NaBr溶液中滴入少量氯水和苯,振蕩、靜置,溶液上層呈橙紅色.Br-還原性強于Cl-
D加熱盛有NH4Cl固體的試管,試管底部固體消失,試管口有晶體凝結(jié).NH4Cl固體可以升華
A.AB.BC.CD.D

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8.下列過程中,共價鍵被破壞的是( 。
A.碘升華B.溴蒸氣被木炭吸附
C.加熱使氯化銨分解D.氯化氫氣體溶于水

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