Question

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）。

Answer 1

（1）①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）
②c ③过滤 ④2、1、5H₂O 、2、1、4H⁺（2）B

解析试题分析：（1）①溶液中铁的存在形态是铁离子或亚铁离子，铁离子和KSCN溶液反应显红色。亚铁离子具有还原性，据此可以检验铁元素的存在。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。
②滤液B中铝元素以铝离子的形成存在，因此要生成氢氧化铝白色沉淀，需要加入碱液。由于氢氧化铝是两性氢氧化物，能溶解在强碱溶液中，所以最好选择的试剂是氨水，答案选c。
③晶体从溶液中析出后，要从溶液中分离出来，需要利用过滤操作完成分离。
④在反应中亚铁离子失去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。根据电子得失守恒可知，还原剂亚铁离子与氧化剂ClO^－的物质的量之比是2:1。根据电荷守恒可知，反应物还有水参加，而生成物中还有氢离子生成，所以配平后的离子方程式为2Fe²⁺+ClO^－+5H₂O＝2Fe(OH)₃↓+ C1^－+4H⁺。
（2）固体灼烧需要坩埚，由于瓷坩埚中还有二氧化硅，在高温下与氢氧化钠反应，要从选择铁坩埚，答案选B。
考点：考查铁离子、亚铁离子检验、氢氧化铝的制备、过滤、氧化还原反应的配平以及二氧化硅的性质等