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铝元素在自然界中主要存在于铝土矿(主要成分为Al2O3,还含有Fe2O3、FeO、SiO2)中。工业上用铝土矿制备铝的某种化合物的工艺流程如下。

(1)在滤液A中加入漂白液,目的是氧化除铁,所得滤液B显酸性。

①该过程中涉及某氧化还原反应如下,请完成:

□Fe2++□ClO+□     =□Fe(OH)3↓+□C1+□       

②检验滤液B中是否还含有铁元素的方法为:

                                                                 (注明试剂、现象)。

③将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出,可选用的最好试剂为            (填代号)。

a.氢氧化钠溶液       b.硫酸溶液      c.氨水         d.二氧化碳

④由滤液B制备氯化铝晶体涉及的操作为:边滴加浓盐酸边蒸发浓缩、冷却结晶、           (填操作名称)、洗涤。

(2)SiO2和NaOH焙烧制备硅酸钠,可采用的装置为        (填代号)。

 

 

【答案】

(1)①2Fe2++1ClO+5H2O=2Fe(OH)3↓+1C1+4H+(2分)

②取少量滤液B,加入KSCN溶液,若不变红,再加入氯水,仍然不变红,说明滤液B中不含铁元素。(其他合理答案均得分)(2分)

③ c(1分)

④过滤(1分)

(2)b(1分)

【解析】

试题分析:(1)①根据方程式可知,铁元素的化合价从+2价升高到+3价,失去1个电子。氯元素的化合价从+1价,降低到-1价,得到2个电子,则根据电子的得失守恒可知,还原剂与氧化剂的物质的量之比是2:1。根据原子守恒与电荷守恒可知,反应前有水参加,反应后有氢离子生成,因此配平后的方程式是2Fe2++ClO+5H2O=2Fe(OH)3↓+C1+4H+

②由于铁离子能和KSCN溶液发生显色反应,可以鉴别铁离子。而亚铁离子具有还原性,能被氯水氧化生成铁离子,据此可以鉴别滤液B是否含有铁元素。即取少量滤液B,加入KSCN溶液,若不变红,再加入氯水,仍然不变红,说明滤液B中不含铁元素。

③滤液B中的铝元素以Al3的形式存在,要以沉淀形式析出,需要加入碱液。由于氢氧化铝是两性氢氧化物,所以不能选择强碱,最好选择弱碱氨水,答案选c。

④冷却结晶后有晶体析出,因此分离出晶体的实验操作应该是过滤。

(2)a是蒸发操作,不能熔融二氧化硅和氢氧化钠,a不正确;b是铁坩埚,可以熔融二氧化硅和氢氧化钠,b正确;c是试管,不能熔融二氧化硅和氢氧化钠,c不正确;d是瓷坩埚,瓷坩埚中含有二氧化硅能和氢氧化钠反应,不能熔融氢氧化钠,d不正确,答案选b。

考点:考查氧化还原反应的配平、铁元素的检验、氢氧化铝的制备以及仪器的选择等

 

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2013?临沂二模)铝元素在自然界中主要存在于铝土矿(主要成分为Al2O3,还含有Fe2O3、FeO、SiO2)中.工业上用铝土矿制备铝的某种化合物的工艺流程如下.

(1)在滤液A中加入漂白液,目的是氧化除铁,所得滤液B显酸性.
①该过程中涉及某氧化还原反应如下,请完成:□Fe2++□ClO-+
5H2O
5H2O
═□Fe(OH)3↓+□C1-+
4H+
4H+

②检验滤液B中是否还含有铁元素的方法为:
取少量滤液B,加入KSCN溶液,若不变红,再加入氯水,仍然不变红,说明滤液B中不含铁元素
取少量滤液B,加入KSCN溶液,若不变红,再加入氯水,仍然不变红,说明滤液B中不含铁元素
 (注明试剂、现象).
③将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出,可选用的最好试剂为
c
c
(填代号).
A.氢氧化钠溶液       b.硫酸溶液      c.氨水         d.二氧化碳
④由滤液B制备氯化铝晶体涉及的操作为:边滴加浓盐酸边蒸发浓缩、冷却结晶、
过滤
过滤
(填操作名称)、洗涤.
(2)已知H2O2是一种弱酸,在强碱性溶液中主要以HO2-形式存在.目前研究比较热门的Al-H2O2燃料电池,其原理如图所示,电池总反应如下:2Al+3HO2-═2AlO2-+OH-+H2O
①正极反应式为
HO2-+2e-+H2O=3OH-
HO2-+2e-+H2O=3OH-

②Al电极易被NaOH溶液腐蚀,这是该电池目前未能推广使用的原因之一,电极被腐蚀的离子方程式为
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2

(3)钢材镀铝可以防止钢材腐蚀,在镀铝电解池中电解液采用熔融盐(成分NaCl、KCl,电镀时氯元素和铝元素主要以AlCl4-形式存在).不采用氯化铝溶液的原因是
氯化铝溶液中,H+得电子能力强于Al3+,电镀池中阴极析出氢气
氯化铝溶液中,H+得电子能力强于Al3+,电镀池中阴极析出氢气

(4)SiO2和NaOH焙烧制备硅酸钠,可采用的装置为
b
b
(填代号).

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科目:高中化学 来源: 题型:

铝元素在自然界中主要存在于铝土矿(主要成分为Al2O3,还含有FeO、SiO2)中.工业上用铝土矿制备铝的某种化合物的工艺流程如下:
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(l)滤液A所含溶质属于盐的是
 

(2)检验滤液B中是否还含有铁元素的方法为:
 
(注明试剂、现象).
(3)将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出,最佳试剂应选
 
(填代号).
a.氢氧化钠溶液  b.硫酸溶液  c.氨水  d.二氧化碳
(4)SiO2和NaOH焙烧制备硅酸钠,可采用的装置为
 
(填代号).
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科目:高中化学 来源:2014届浙江省杭州市七校高三上学期期中联考化学试卷(解析版) 题型:填空题

铝元素在自然界中主要存在于铝土矿(主要成分为Al2O3,还含有Fe2O3、FeO、SiO2)中。工业上用铝土矿制备铝的某种化合物的工艺流程如下。

(1)在滤液A中加入漂白液,目的是氧化除铁,所得滤液B显酸性。

①检验滤液B中是否还含有铁元素的方法为:                          (注明试剂、现象)。

②将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出,可选用的最好试剂为                    (填代号)。

a.氢氧化钠溶液          b.硫酸溶液         c.氨水          d.二氧化碳

③由滤液B制备氯化铝晶体涉及的操作为:边滴加浓盐酸边蒸发浓缩、冷却结晶、           (填操作名称)、洗涤。

④该过程中涉及某氧化还原反应如下,请完成:

□Fe2++ □ClO+ □              = □Fe(OH)3↓+ □C1+ □                

(2)SiO2和NaOH焙烧制备硅酸钠,可采用的装置为                        (填代号)。

 

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科目:高中化学 来源:2012-2013学年山东省临沂市高三5月高考模拟理综化学试卷(解析版) 题型:实验题

铝元素在自然界中主要存在于铝土矿(主要成分为Al2O3,还含有Fe2O3、FeO、SiO2)中。工业上用铝土矿制备铝的某种化合物的工艺流程如下。

(1)在滤液A中加入漂白液,目的是氧化除铁,所得滤液B显酸性。

①该过程中涉及某氧化还原反应如下,请完成:

□Fe2++□ClO+                    =□Fe(OH)3↓+□C1+               

②检验滤液B中是否还含有铁元素的方法为:                                       (注明试剂、现象)。

③将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出,可选用的最好试剂为            (填代号)。

a.氢氧化钠溶液       b.硫酸溶液      c.氨水         d.二氧化碳

④由滤液B制备氯化铝晶体涉及的操作为:边滴加浓盐酸边蒸发浓缩、冷却结晶、           (填操作名称)、洗涤。

(2)已知H2O2是一种弱酸,在强碱性溶液中主要以HO2形式存在。目前研究比较热门的Al-H2O2燃料电池,其原理如右图所示,电池总反应如下:2Al+3HO2=2AlO2+OH+H2O

①正极反应式为                                    

②Al电极易被NaOH溶液腐蚀,这是该电池目前未能推广使用的  

原因之一,电极被腐蚀的离子方程式为                                            

(3)钢材镀铝可以防止钢材腐蚀,在镀铝电解池中电解液采用熔融盐(成分NaCl、KCl,电镀时氯元素和铝元素主要以AlCl4形式存在)。不采用氯化铝溶液的原因是                      

(4)SiO2和NaOH焙烧制备硅酸钠,可采用的装置为            (填代号)。

 

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