某化学兴趣小组用只含有铝、铁、铜的工业废料制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体，以探索工业废料的再利用。其实验方案如下：（1）写出合 - 高中化学试题 - 超级试练试题库

题目

题型：不详难度：来源：

某化学兴趣小组用只含有铝、铁、铜的工业废料制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体(FeSO₄·7H₂O)和胆矾晶体，以探索工业废料的再利用。其实验方案如下：

（1）写出合金与烧碱溶液反应的离子方程式：。
（2）由滤液A制AlCl₃溶液的途径有①和②两种，途径②中通入的某气体（固态时可用于人工降雨），写出该气体的电子式。你认为较合理的途径是（填①或②），理由是：。
（3）滤液E若放置在空气中一段时间后，溶液中的阳离子除了

和

外，还可能存在           （用离子符号表示），检测该离子的方法是                               。
（4）用滤渣F通过两种途径制取胆矾，与途径③相比，途径④明显具有的两个优点是：                          、                               。
（5）途径④发生的反应的化学方程式为：                                                       。
（6）实验室从CuSO₄溶液制取胆矾，操作步骤有蒸发浓缩、冷却结晶、          、自然干燥。

答案

（1）2Al +2OH^― + 2H₂O = 2AlO₂^― +3H₂↑ (2分)
（2）

(1分) ② (1分) 途径①制取的AlCl₃溶液中混有NaCl杂质(1分)
（3）Fe³^＋ (1分) 取样，滴加KSCN，若变血红色，则有Fe³^＋。(1分)
（4）成本低 (1分，合理给分，后同) ；不产生有毒气体 (1分)
（5）2Cu +2H₂SO₄ +O₂→ 2CuSO₄ +2H₂O (2分)
（6）过滤洗涤 (1分)

解析

试题分析：
（1）铝、铁、铜只有铝与烧碱溶液反应。
（2）与NaAlO₂反应生成Al(OH)₃_，固态时可用于人工降雨，气体是CO₂；NaAlO₂+4HCl=AlCl₃+NaCl+2H₂O 所以AlCl₃溶液中混有NaCl杂质。
（3）Fe²^＋被空气氧化成Fe³^＋；Fe³^＋与KSCN反应，变血红色而Fe²^＋不能。
（4）途径③Cu+2H₂SO₄= CuSO₄+ SO₂↑+2H₂O
途径④ 2Cu +2H₂SO₄ +O₂ = 2CuSO₄ +2H₂O途径④用稀H₂SO₄成本低，不产生有毒气体

核心考点

试题【某化学兴趣小组用只含有铝、铁、铜的工业废料制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体，以探索工业废料的再利用。其实验方案如下：（1）写出合】；主要考察你对铁等知识点的理解。[详细]

举一反三

蛇纹石可用于生产氢氧化镁，简要工艺流程如下：
I．制取粗硫酸镁：用酸液浸泡蛇纹石矿粉，过滤；并在常温常压下结晶，制得粗硫酸镁（其中常含有少量Fe³⁺、Al³⁺、Fe²⁺等杂质离子）。
II．提纯粗硫酸镁：将粗硫酸镁在酸性条件下溶解，加入适量的0.1 mol·L^－H₂O₂溶液，再调节溶液pH至7～8，并分离提纯。
III．制取氢氧化镁：向步骤II所得溶液中加入过量氨水。
已知：金属离子氢氧化物沉淀所需pH

	Fe³⁺	Al³⁺	Fe²⁺	Mg²⁺
开始沉淀时	1.5	3.3	6.5	9.4
沉淀完全时	3.7	5.2	9.7	12.4

请回答下列问题：
（1）步骤II中，可用于调节溶液pH至7~8的最佳试剂是           （填字母序号）。
A. MgO           B. Na₂CO₃           C. 蒸馏水
（2）Fe²⁺与H₂O₂溶液反应的离子方程式为                                。
（3）工业上常以Mg²⁺的转化率为考察指标，确定步骤III制备氢氧化镁工艺过程的适宜条件。其中，反应温度与Mg²⁺转化率的关系如右图所示。

①步骤III中制备氢氧化镁反应的离子方程式为              。
②根据图中所示50 ℃前温度与Mg²⁺转化率之间的关系，可判断此反应是
              （填“吸热”或“放热”）反应。
③图中，温度升高至50 ℃以上Mg²⁺转化率下降的可能原因是                    。
④ Ksp表示沉淀溶解平衡的平衡常数。已知：
Mg(OH)₂(s)

Mg²⁺ (aq)+ 2OH^- (aq) Ksp = c(Mg²⁺)·c²(OH^-) = 5.6×10^-12
Ca(OH)₂(s)

Ca²⁺ (aq) + 2OH^- (aq) Ｋsp = c(Ca²⁺)·c²(OH^-) = 4.7×10^-6
若用石灰乳替代氨水，（填“能”或“不能”）制得氢氧化镁，理由是。

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（1）元素M是短周期元素，其常量存在于海水中，单质被誉为“国防金属”。
①M的原子结构示意图为______。
②以M、Al为电极，KOH溶液为电解质溶液，则负极的电极反应式为______。
（2）淬火是将金属工件加热到某温度，随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。
①使用水进行淬火，若生成磁性氧化铁，该反应的化学方程式为____________
②验证铁用水淬火后的固体产物是否存在+3价的铁，可选用的试剂为_______ (填序号)

A．H₂O₂溶液

B．铜粉

C．稀硫酸

D．KMnO₄溶液

（3）髙铁酸钾在水中的反应为4FeO₄²^—+10H₂O

4Fe(OH)₃+8OH^—+3O₂
①图1是25℃时K₂FeO₄在不同pH溶液中浓度的变化情况。pH =4.74时，反应从开始到800min的平均反应速率v(FeO₄²^—)=______ (保留两位有效数字）。
②图1在800min后，三种溶液中K₂FeO₄的浓度均不再改变。观察图1判断随着pH 变大，此反应的平衡常数______（填“变大”、“变小”或“不变”）。
③图2在240min后，四种溶液中K₂FeO₄的浓度均不再改变，则上述反应的反应热△H______0(填“>”、“<”、“=”）。

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下列物质可以由对应的单质直接化合生成的是

A．SO₃

B．FeS

C．CuS

D．FeCl₂

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镁、铝、铜三种金属粉末混合物, 加入过量盐酸充分反应, 过滤后向滤液中加入过量烧碱溶液, 再过滤, 滤液中存在的离子有（）

A．Cu²⁺

B．Mg²⁺

C．Al³⁺

D．

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某工厂的废金属屑中主要成分为Cu、Fe和Al，此外还含有少量Al₂O₃和Fe₂O₃，该厂用上述废金属屑制取新型高效水处理剂Na₂FeO₄（高铁酸钠）等产品，过程如下：
I.向废金属屑中加入过量的NaOH溶液，充分反应后过滤；
II.向I所得固体中加入过量稀H₂SO₄，充分反应后过滤；
III.向II所得固体中继续加入热的稀H₂SO₄，同时不断鼓入空气，固体溶解得CuSO₄溶液；
IV.（1）步骤I中发生反应的化学方程式为         、         。
（2）步骤II所得的滤液中加入KSCN溶液无明显现象，表明滤液中不存在Fe³⁺，用离子方程式解释其
可能的原因         。
（3）步骤III获得CuSO₄溶液的离子方程式为         。
（4）步骤II所得滤液经进一步处理可制得Na₂FeO₄，流程如下：

①测得滤液中c(Fe²⁺) 为a mol·L^-1，若要处理1 m³滤液，理论上需要消耗25 % 的H₂O₂溶液_________kg
（用含a的代数式表示）。
②写出由Fe(OH)₃制取Na₂FeO₄的化学方程式___________。

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