高中 | 偏铝酸盐的化学性质 题目答案及解析

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必修一

第三章 金属及其化合物

第二节 几种重要的金属化合物

偏铝酸盐的化学性质

某铬铁(Ⅱ)矿主要成分为$\text{Fe}{{\left( \text{Cr}{{\text{O}}_{2}} \right)}_{2}}$,还含有$\text{F}{{\text{e}}_{2}}{{\text{O}}_{3}}\text{MgO}\text{A}{{\text{l}}_{2}}{{\text{O}}_{3}}$等杂质,采用次氯酸钠法处理矿石并制备$\text{Cr}{{\text{O}}_{3}}$的工艺流程如图。已知“氧化浸出”时铁以最高价氧化物的形式存在。

铁元素在周期表中的位置是                

[["

第四周期第Ⅷ族

"]]

铁在元素周期表中位于第四周期第Ⅷ族;

“氧化浸出”时,为了加快反应速率,可采取的措施有                (答两条)。

[["

增大$\\text{NaClO}$浓度、搅拌、升温、粉碎铬铁矿

"]]

“氧化浸出”时,为了加快反应速率,可采取的措施有增大$\rm NaClO$浓度(增大反应物浓度,加快反应速率)、搅拌(增大接触面积,加快反应速率)、升温(升高温度、加快反应速率)、粉碎铬铁矿(增大接触面积,加快反应速率);

“氧化浸出”时,$\text{Fe}{{\left( \text{Cr}{{\text{O}}_{2}} \right)}_{2}}$发生的化学方程式为                

[["

$\\text{2Fe}{{\\left( \\text{Cr}{{\\text{O}}_{\\text{2}}} \\right)}_{2}}+\\text{7NaClO}+\\text{8NaOH}=\\text{F}{{\\text{e}}_{\\text{2}}}{{\\text{O}}_{\\text{3}}}+\\text{4N}{{\\text{a}}_{\\text{2}}}\\text{Cr}{{\\text{O}}_{\\text{4}}}+\\text{7NaCl}+\\text{4}{{\\text{H}}_{\\text{2}}}\\text{O}$

"]]

$\rm Fe(CrO_{2})_{2}$$\rm Fe$$\rm Cr$的化合价依次为$\rm +2$$\rm +3$价,“氧化浸出”时$\rm Fe$以最高价氧化物的形式存在,则$\rm Fe(CrO_{2})_{2}$$\rm NaClO$氧化成$\rm Fe_{2}O_{3}$$\rm Na_{2}CrO_{4}$$\rm NaClO$被还原成$\rm NaCl$,根据得失电子守恒、原子守恒,反应的化学方程式为$\rm 2Fe(CrO_{2})_{2}+7NaClO+8NaOH=Fe_{2}O_{3}+4Na_{2}CrO_{4}+7NaCl+4H_{2}O$

滤渣的主要成分是                

[["

$\\text{MgO}$$\\text{F}{{\\text{e}}_{2}}{{\\text{O}}_{3}}$

"]]

根据分析,滤渣的主要成分为$\rm MgO$$\rm Fe_{2}O_{3}$

“沉铝”时,铝元素发生的离子方程式为                

[["

${{\\left[ \\text{Al(OH}{{\\text{)}}_{\\text{4}}} \\right]}^{-}}\\text{+C}{{\\text{O}}_{\\text{2}}}\\text{=Al(OH}{{\\text{)}}_{\\text{3}}}\\downarrow \\text{+HCO}_{\\text{3}}^{-}$

"]]

“沉铝”时,$\rm [Al(OH)_{4}]^{-}$转化成$\rm Al(OH)_{3}$沉淀,反应的离子方程式为$\rm [Al(OH)_{4}]^{-}+CO_{2}=Al(OH)_{3}↓+\text{HCO}_{\text{3}}^{-}$

“混合”时,如何进行具体的实验操作?$(\quad\ \ \ \ )$(填字母)。

["

将浓硫酸沿器壁慢慢倒入$\\text{N}{{\\text{a}}_{2}}\\text{C}{{\\text{r}}_{2}}{{\\text{O}}_{7}}$溶液中,边加边搅拌

","

$\\text{N}{{\\text{a}}_{2}}\\text{C}{{\\text{r}}_{2}}{{\\text{O}}_{7}}$溶液沿器壁慢慢倒入浓硫酸中,边加边搅拌

","

$\\text{N}{{\\text{a}}_{2}}\\text{C}{{\\text{r}}_{2}}{{\\text{O}}_{7}}$溶液和浓硫酸同时倒入容器中,搅拌均匀

"]
[["A"]]

浓硫酸的密度大,且浓硫酸溶于水放出大量的热,故“混合”时将浓硫酸沿器壁慢慢倒入$\rm Na_{2}Cr_{2}O_{7}$溶液中,边加边搅拌,选$\rm A$

该工艺的某一副产物还可以用来制备硫酸亚铁晶体。硫酸亚铁晶体的溶解度如表所示,由硫酸亚铁溶液制备绿矾$\left( \text{FeS}{{\text{O}}_{4}}\cdot 7{{\text{H}}_{2}}\text{O} \right)$的“操作”包括真空加热浓缩、                、过滤、洗涤、干燥。

温度$\rm /^\circ\rm C$$\rm 0$$\rm 10$$\rm 30$$\rm 50$$\rm 56.7$$\rm 60$$\rm 64$$\rm 70$$\rm 80$$\rm 90$
溶解度$\rm /g$$\rm 14.0$$\rm 17.0$$\rm 25.0$$\rm 33.0$$\rm 35.2$$\rm 35.3$$\rm 35.6$$\rm 33.0$$\rm 30.5$$\rm 27$
析出晶体$\text{FeS}{{\text{O}}_{4}}\cdot 7{{\text{H}}_{2}}\text{O}$$\text{FeS}{{\text{O}}_{4}}\cdot 4{{\text{H}}_{2}}\text{O}$$\text{FeS}{{\text{O}}_{4}}\cdot {{\text{H}}_{2}}\text{O}$
[["

低于$50\\;^\\circ \\rm C $冷却结晶

"]]

由表中数据知,温度低于$\rm 50\;\rm ^\circ\rm C$时才会析出$\rm FeSO_{4}\cdot 7H_{2}O$,故由硫酸亚铁溶液制备绿矾($\rm FeSO_{4}\cdot 7H_{2}O$)的“操作”包括真空加热浓缩、低于$50\;^\circ \rm C $冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。

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