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    19．某矿渣所含各物质的质量分数如表所示：
    成分SiO2MgOFe2O3Al2O3CuO
    质量分数（%）？4.03210.216
    已知常温下，几种氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示：
    Cu（OH）2Mg（OH）2Fe（OH）3Al（OH）3
    开始沉淀的pH4.89.32.73.8
    完全沉淀的pH6.410.83.74.7
    某课题组拟以上述矿渣为原料制备金属镁、铝、铜、铁，其部分工艺流程如下：

    请回答下列问题：
    （1）沉淀Ⅰ的主要用途是制光导纤维（列一种即可），步骤Ⅳ中调节pH范围为大于3.7小于4.8．
    （2）由滤液Ⅱ经几步反应可得到需要制备的一种金属的氧化物，滤液Ⅱ中需要通入气体的化学式CO2，反应的化学方程式为AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3+HCO3-．
    （3）写出由滤液Ⅰ得到滤液Ⅱ的离子方程式Al3++4OH-═AlO2-+2H2O
    （4）滤液Ⅳ中含有的金属阳离子是Mg2+，Cu2+．
    （5）工业上，冶炼铝、铁、铜、镁的方法依次是B（填代号）．
    A．电解法、热还原法、分解法、分解法   B．电解法、热还原法、热还原法、电解法
    C．热还原法、分解法、电解法、电解法   D．热还原法、热还原法、热还原法、电解法
    根据上述流程图，冶炼金属时选择的相应物质的化学式依次是Al2O3、Fe2O3、CuO、MgCl2．
    （6）现有10t上述矿渣，理论上，可以冶炼2.24t铁．

    分析 矿渣加入足量盐酸，二氧化硅不溶，过滤得到沉淀Ⅰ为二氧化硅，滤液中含有氯化镁、氯化铝、氯化铁，氯化铜，加过量的氢氧化钠铝离子转化为偏铝酸钠，氯化镁、氯化铁，氯化铜反应生成氢氧化镁沉淀、氢氧化铁沉淀、氢氧化铜沉淀，过滤得到滤液Ⅱ为偏铝酸钠溶液，沉淀Ⅱ为氢氧化镁沉淀、氢氧化铁沉淀、氢氧化铜沉淀，加盐酸反应生成氯化镁、氯化铁，氯化铜，加入氢氧化铜控制pH值大于3.7小于4.8，使三价铁离子转化为氢氧化铁沉淀，据此分析解答．
    （1）依据二氧化硅用途解答；要使氢氧化铁沉淀，依据表中pH值分析解答；
    （2）偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳可生成氢氧化铝沉淀，氢氧化铝加热生成氧化铝和水；
    （3）氯化铝与足量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水、氯化钠；
    （4）依据氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH解答；
    （5）根据金属的活动性强弱选择合适的冶炼方法，一般来说，活泼金属用电解法，较活泼金属用热还原法，不活泼金属如Hg、Ag等用热分解法冶炼；
    （6）由矿渣中氧化铁的质量分数可以计算氧化铁的质量，根据炼铁的化学方程式可以计算出炼出铁的质量．

    解答 解：矿渣加入足量盐酸，二氧化硅不溶，过滤得到沉淀Ⅰ为二氧化硅，滤液中含有氯化镁、氯化铝、氯化铁，氯化铜，加过量的氢氧化钠铝离子转化为偏铝酸钠，氯化镁、氯化铁，氯化铜反应生成氢氧化镁沉淀、氢氧化铁沉淀、氢氧化铜沉淀，过滤得到滤液Ⅱ为偏铝酸钠溶液，沉淀Ⅱ为氢氧化镁沉淀、氢氧化铁沉淀、氢氧化铜沉淀，加盐酸反应生成氯化镁、氯化铁，氯化铜，加入氢氧化铜控制pH值大于3.7小于4.8，使三价铁离子转化为氢氧化铁沉淀，据此分析解答；
    （1）沉淀Ⅰ的成分为二氧化硅，主要用途是制造光导纤维；依据氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH表，可知要使三价铁离子沉淀，铜离子、镁离子不沉淀，则需满足pH值大于3.7小于4.8；
    故答案为：制光导纤维；大于3.7小于4.8；
    （2）偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳可生成氢氧化铝和碳酸氢钠，离子方程式：AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3+HCO3-；
    故答案为：CO2；AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3+HCO3-；
    （3）氯化铝与足量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水、氯化钠，离子方程式：：Al3++4OH-═AlO2-+2H2O；
    故答案为：Al3++4OH-═AlO2-+2H2O；
    （4）滤液Ⅲ中含有镁离子、铜离子、三价铁离子，加入氢氧化铜调节pH值大于3.7小于6.4，则三价铁离子全部转化为氢氧化铁沉淀，所以滤液Ⅳ中含有离子为：Mg2+，Cu2+；
    故答案为：Mg2+，Cu2+；
    （5）铝为活泼金属用电解氧化铝法冶炼、铁性质较活泼用热还原法冶炼，反应物为氧化铁与一氧化碳、铜性质较活泼用热还原法冶炼反应物氧化铜与氢气或者一氧化碳、镁性质活泼用电解熔融氯化镁方法冶炼；用到的物质依次为：Al2O3；Fe2O3；CuO；MgCl2；
    故选：B；Al2O3；Fe2O3；CuO；MgCl2；
    （6）由表中数据可知矿渣所含氧化铁质量分数为32%，则10t矿渣中氧化铁的质量=10t×32%=3.2t；设可炼得铁的质量为x．
    Fe2O3+3CO $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2
    160           112
    3.2t            x
    解得x=2.24t．
    故答案为：2.24．

    点评 本题为工艺流程题，考查物质的分离、提纯，方程式的书写，金属冶炼的方法，有关方程式的计算，题目综合性较强，难度较大．

    练习册系列答案
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    A．O2B．COC．KClO3D．CH3COOH

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    A．同时增大B．同时减小C．v1增大，v2减小D．v1减小，v2增大

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    7．下列有关物质的性质和应用正确的是（　　）
    A．NH3能氧化氮氧化物，可用于汽车尾气净化
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    D．Mg（OH）2分解吸热且生成高熔点固体，可作阻燃剂

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    14．等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加等质量的铝，生成氢气的体积比为2：3，则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是（　　）
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    C．甲中酸过量、乙中铝过量D．甲中酸过量、乙中碱过量

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    4．下列各组离子能大量共存，当加入相应试剂后会发生化学变化，且发生反应的离子方程式正确的是（　　）
    选项离子组加入试剂加入试剂后发生反应的离子方程式
    AFe2+、NO${\;}_{3}^{-}$、NH${\;}_{4}^{+}$NaHSO4溶液3Fe${\;}^{2{+}_{\;}^{\;}}$+NO${\;}_{3}^{-}$+4H+═3Fe3++NO↑+2H2O
    BCa2+、HCO${\;}_{3}^{-}$、Cl-少量NaOH溶液Ca2++2HCO${\;}_{3}^{-}$+2OH-═2H2O+CaCO3↓+CO${\;}_{3}^{2-}$
    CK+、AlO${\;}_{2}^{-}$、HCO${\;}_{3}^{-}$通入少量CO22AlO${\;}_{2}^{-}$+3H2O+CO2═2Al（OH）3↓+CO${\;}_{3}^{2-}$
    DNH${\;}_{4}^{+}$、Al3+、SO${\;}_{4}^{2-}$少量Ba（OH）2溶液2NH${\;}_{4}^{+}$+SO${\;}_{4}^{2-}$+Ba2++2OH-═BaSO4↓+2NH3．H2O
    A．AB．BC．CD．D

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    11．金属铝质轻且有良好的防腐蚀性，在国防工业中有非常重要的作用．请完成下列空白：
    （1）铝元素在周期表中的位置为第三周期第ⅢA族．
    （2）在19世纪时，铝是一种珍贵的金属．人们最初得到的铝粒如同珍宝，它的价格同黄金相当．1827年，德国化学家维勒用金属钾与无水氯化铝反应而制得了金属铝．用钾与无水氯化铝反应制铝而不用氯化铝溶液的理由是钾先与水反应生成KOH，KOH再与氯化铝反应生成氢氧化铝，无法得到单质铝．现代工业炼铝的原料是通过碱溶法由铝土矿提取而得，在提取过程中通入的气体为CO2．
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    （4）硅与铝同周期，地壳里硅铝的含量：硅＞铝（填＞，＜或=）．硅酸盐是玻璃 （Na2CaSi6O14）的主要成分，Na2CaSi6O14也可写成Na2O．CaO.6SiO2．盛放NaOH溶液的试剂瓶若用玻璃瓶塞容易形成粘性的硅酸盐而无法打开，发生反应的化学方程式SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O．长石是铝硅盐酸，不同类长石其氧原子的物质的量分数相同．由钠长石化学式NaAlSi3O8可推知钙长石的化学式为CaAl2Si2O8．
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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

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