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。工业上综合利用铝土矿的部分工艺流程如下。

（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。

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Fe²⁺的方法为：                。

（3）将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出，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。

（5）滤渣的主要成分是            （填化学式），其与NaOH固体焙烧制备硅酸钠，可采用的装置为         （填代号），该反应的化学方程式是                   。

Answer

（1）2Fe2++ClO－+5H2O＝2Fe(OH)3↓+C1－+4H+

（2）加入铁氰化钾溶液产生蓝色沉淀或滴加高锰酸钾溶液，紫红色褪去

（3）c （4）过滤 （5）SiO2 B SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O(焙烧)

【解析】

试题分析：（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）亚铁离子具有还原性，因此检验亚铁离子的实验操作可以是取少量滤液B，加入高锰酸钾溶液，紫红色褪去，说明含有亚铁离子。

（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。

（5）二氧化硅与盐酸不反应，因此滤渣的主要成分是二氧化硅。A、该实验操作是蒸发，不能熔融二氧化硅和氢氧化钠，A错误；B、装置是铁坩埚，可以熔融二氧化硅和氢氧化钠，B正确；C、装置是试管，不能熔融二氧化硅和氢氧化钠，C错误；D、装置是烧杯，烧杯不能熔融氢氧化钠，D错误，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、基本实验操作、仪器的选择等