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氧化铝中含少量氧化铁和二氧化硅杂质,试写出除杂过程和有关的化学方程式。

(1)将样品加稍过量的盐酸中充分反应,过滤除去SiO2:Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O;Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。

(2)向滤液中加稍过量的氢氧化钠溶液,充分反应后过滤,除去Fe(OH)3

NaOH+HCl=NaCl+H2O;3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3↓+3NaCl;4NaOH+AlCl3=Na[Al(OH)4]+3NaCl

(3)向上述滤液中通入过量二氧化碳,过滤,得Al(OH)3

CO2+NaOH=NaHCO3;Na[Al(OH)4]+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3

(4)将所得Al(OH)3加热得Al2O3。2 Al(OH)3 Al2O3+3H2O


解析:

本题的特点是:两性氧化物中含有碱性氧化物和酸性氧化物的杂质。应根据三类不同氧化物与酸、碱反应的情况加以分析。氧化铝与强酸、强碱都反应,除杂时必然转化为其它物质。应选择适当的酸、碱将杂质一一除去,并使氧化铝复生。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛.研究铁及其化合物的应用意义重大.
I.水体的净化和污水的处理与铁及其化合物密切相关.
(1)自来水厂常用高铁酸钠(Na2FeO4)改善水质.简述高铁酸钠用于杀菌消毒同时又起到净水作用的原理
FeO42-有强的氧化性,能杀菌消毒,本身被还原为Fe3+,Fe3+发生水解生成氢氧化铁胶体吸附水中的杂质,达到净水的目的
FeO42-有强的氧化性,能杀菌消毒,本身被还原为Fe3+,Fe3+发生水解生成氢氧化铁胶体吸附水中的杂质,达到净水的目的

(2)碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂,在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血.工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下:

已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Al(OH)3
开始沉淀 2.3 7.5 3.4
完全沉淀 3.2 9.7 4.4
回答下列问题:
①写出反应I中主要发生的氧化还原反应的离子方程式
Fe+2H+═Fe2++H2
Fe+2H+═Fe2++H2

②加入少量NaHCO3的目的是调节溶液pH,应控制pH的范围为
4.4~7.5
4.4~7.5

③在实际生产中,反应II常同时通入O2以减少NaNO2的用量,若通入5.6L O2(标准状况),则相当于节约NaNO2的质量为
69
69
g.
④碱式硫酸铁溶于水后产生的[Fe(OH)]2+离子,可部分水解生成[Fe2(OH)4]2+聚合离子.该水解反应的离子方程式为
2[Fe(OH)]2++2H2O[Fe2(OH)4]2++2H+
2[Fe(OH)]2++2H2O[Fe2(OH)4]2++2H+

II铁的化合物也是制备高能锂电池的重要原料.已知磷酸亚铁锂电池总反应为:FePO4+Li
  △  
.
 
LiFePO4,电池中的固体电解质可传导Li+.试写出该电池充电时的阳极反应式
LiFePO4-e-═FePO4+Li+
LiFePO4-e-═FePO4+Li+

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

Ⅰ:明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料,明矾石的组成和明矾相似,此外还含有氧化 铝和少量氧化铁杂质.具体实验步骤如图一所示:

根据图一示,完成下列填空:
(1)明矾石焙烧后用稀氨水浸出.配制500mL稀氨水(每升含有39.20g氨)需要取浓氨水(每 升含有250.28g氨)
78
78
mL,用规格为
100
100
mL量筒量取.
(2)氨水浸出后得到固液混合体系,过滤,滤液中除K+、SO42-外,还有大量的NH4+.检验NH4+的方法是
取滤液少许,加入NaOH,加热,生成的气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝
取滤液少许,加入NaOH,加热,生成的气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝

(3)写出沉淀物中所有物质的化学式
Al(OH)3、Al2O3、Fe2O3
Al(OH)3、Al2O3、Fe2O3

(4)滤液I的成分是水和
K2SO4、(NH42SO4
K2SO4、(NH42SO4

(5)为测定混合肥料K2SO4、(NH42SO4中钾的含量,完善下列步骤:
①称取钾氮肥试样并溶于水,加入足量
BaCl2或Ba(NO32
BaCl2或Ba(NO32
溶液,产生白色沉淀.
过滤
过滤
洗涤
洗涤
干燥
干燥
(依次填写实验操作名称).
③冷却、称重.
(6)若试样为mg,沉淀的物质的量为nmol,则试样中K2SO4的物质的量为:
(m-132n)
42
(m-132n)
42
mol(用含m、n的代数式表示).
Ⅱ:某无色透明溶液可能含有下列离子:K+、Al3+、Fe3+、Ba2+、NO3-、SO42-、HCO3-、Cl-等,取该溶液进行如下实验:
①用蓝色石蕊试纸检测该溶液,试纸显红色;
②取溶液少许,加入铜片和稀硫酸共热,产生无色气体,该气体遇到空气立即变为红棕  色;
③取溶液少许,加入氨水有白色沉淀生成,继续加入过量氨水,沉淀不消失;
④取溶液少许,滴入氯化钡溶液产生白色沉淀;
⑤取实验 ④后的澄清溶液,滴入硝酸银溶液产生白色沉淀,再加入过量的稀硝酸,沉淀不消失.
请回答下列问题:
( l )在实验 ①中,图二所示的操作中正确的是
BD
BD
(填代号)
(2)根据上述实验判断原溶液中肯定存在的离子是
Al3+、NO3-、SO42-
Al3+、NO3-、SO42-
,肯定不存在的离子是
Fe3+、Ba2+、HCO3-
Fe3+、Ba2+、HCO3-

(3)写出与②③两个实验有关的离子方程式:
3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O
3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O

Al3++3NH3?H2O═Al(OH)3↓+3NH4+
Al3++3NH3?H2O═Al(OH)3↓+3NH4+

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科目:高中化学 来源: 题型:

明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料,明矾石的组成和明矾相似,此外还含有氧化铝和少量氧化铁杂质.具体实验步骤如图所示:
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根据上述图示,完成下列天空:
(1)明矾石焙烧后用稀氨水浸出.配制500mL稀氨水(每升含有39.20g氨)需要取浓氨水(每升含有250.28g氨)
 
mL,用规格为
 
mL量筒量取.
(2)氨水浸出后得到固液混合体系,过滤,滤液中除K+、SO42-外,还有大量的NH4+.检验NH4+的方法是
 

(3)写出沉淀物中所有物质的化学式
 

(4)滤液I的成分是水和
 

(5)为测定混合肥料K2SO4、(NH42SO4中钾的含量,完善下列步骤:
①称取钾氮肥试样并溶于水,加入足量
 
溶液,产生白色沉淀.
 
 
 
(依次填写实验操作名称).
③冷却、称重.
(6)若试样为mg,沉淀的物质的量为nmol,则试样中K2SO4的物质的量为:
 
mol(用含m、n的代数式表示).

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科目:高中化学 来源: 题型:

工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]的工艺流程如下:
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已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表:
沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Al(OH)3
开始沉淀 2.3 7.5 3.4
完全沉淀 3.2 9.7 4.4
回答下列问题:
(1)加入少量NaHCO3的目的是调节pH,使溶液中的
 
(填“Fe3+”“Fe2+”或“Al3+”)沉淀,该工艺中“搅拌”的作用是
 

(2)在实际生产中,反应Ⅱ常同时通入O2以减少NaNO2的用量,O2与NaNO2在反应中均作
 
.若参与反应的O2有11.2L(标准状况),则相当于节约NaNO2的物质的量为
 

(3)碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2+离子,可部分水解生成Fe2(OH)
 
2+
4
聚合离子.该水解反应的离子方程式为
 

(4)在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁.根据我国质量标准,产品中不得含有Fe2+及NO
 
-
3
.为检验所得产品中是否含有Fe2+,应使用的试剂为
 
(填字母).
A.氯水  B.KSCN溶液  C.NaOH溶液  D.酸性KMnO4溶液.

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