组卷网 > 高中化学综合库 > 常见无机物及其应用 > 铝及其化合物 > 氧化铝 > 含氧化铝的混合物的提纯
题型:解答题-工业流程题 难度:0.65 引用次数:218 题号:18381722
某化学实验小组欲从Al2O3、CuO、Fe2O3的混合物中分离得到Al2O3、单质铜、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)产品。已知A、B为中学常见的化学试剂,实验流程如下,回答下列问题。

(1)完成操作2所需的玻璃仪器为_______
(2)溶液3中的阳离子为_______(填离子符号);固体4所含成分的化学式为_______
(3)检验溶液4中金属阳离子的操作方法是_______
(4)溶液3中加入过量试剂A时,同种元素间发生的氧化还原反应的离子方程式为_______
(5)下列说法正确的是_______
a.操作3和操作4的方法相同
b.试剂B可以是盐酸或稀硫酸
c.欲用纯净的绿矾晶体配制1000mL0.1mol/L的FeSO4溶液时,需称量绿矾15.2g
(6)若该小组同学取Al2O3、CuO、Fe2O3的混合物样品10.0g进行实验,假设实验过程中物质均无损失,并且流程涉及的固体均为干燥的物质。实验结束时,称得固体3为2.0g,固体5为3.2g,所得绿矾为44.48g,则初始混合物样品中铁元素的质量分数为_______%(精确到小数点后一位)。

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【推荐1】天然铝土矿主要成分是Al2O3杂质主要为SiO2、Fe2O3、 MgO等,工业上用天然铝土矿生产铝的工艺流程如图:

已知:(1)室温下Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33
(2)部分氢氧化物沉淀的pH如下表:
沉淀物Fe( OH)3Al( OH)3Mg(OH)2
开始沉淀时的pH (离子初始浓度为0. 01mol·L-1)2.23.79. 6
完全沉淀时的pH (离子浓度<10-5mol·L-1)3.24.711.1

请回答下列问题:
(1)为了加快铝土矿和盐酸的反应速率,可以采取的措施为___________(填一种即可)。
(2)固体A的主要成分是___________(填化学式),溶液E中的金属离子主要为___________(填化学式)。
(3)“溶液C”调节pH的范围为___________
(4)为了验证“溶液C”中是否含有Fe3+,可取少量“溶液C”于试管中,向其中加入___________溶液(填试剂名称),溶液变成血红色,则证明“溶液C”中有Fe3+,其离子反应方程式为___________
(5)生产中,若“溶液B”在调节pH时不当,造成同时生成了Fe(OH)3和Al(OH)3悬浊液,则其中c(A13+):c(Fe3+)=___________
(6)操作⑤反应的化学方程式为___________
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已知烧结过程的产物主要是:NaAlO2、Ca2SiO4、NaFeO2和Na2SiO3等。
(1)写出烧结过程中铝元素转化的化学方程式________________________________
(2)操作b的名称是_______ ,所用的玻璃仪器有_________________________和烧杯。
(3)浸出过程中,NaFeO2可完全水解,水解反应的离子方程式为_______________
(4)“碳化”时生成沉淀的化学式为______________
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【推荐3】硫酸镍广泛应用于电镀、催化、医药等行业中,具有很高的经济价值。一种用含镍废催化剂(主要含、C,还含有铝、铁的单质及氧化物,和少量有机物)为原料制备的工艺流程如下:

部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时的如下:
沉淀物开始沉淀时的完全沉淀时的
2.73.2
7.69.7
7.19.2

回答下列问题:
(1)滤液a中溶质的主要成分除外,还含有_________________(填化学式)。
(2)酸溶前需进行“热处理”的主要目的是____________;滤渣b主要成分是________(填化学式)。
(3)加入溶液时发生反应的离子方程式为_______;简述加入除杂的原理_______
(4)操作d为________、过滤、洗涤、干燥;产品晶体中有时会混有少量,其原因可能是__________。(写出一点即可)
(5)取ag上述流程制得的硫酸镍晶体样品溶于蒸馏水中,在不断搅拌下缓慢加入足量丁二酮肟溶液,再加入溶液调节溶液的在8~9,充分反应后,过滤、洗涤、烘干、称量得到红色固体质量为bg。发生反应的方程式为(红色),已知相对分子质量为M,列式计算样品纯度为_________
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