Question

运用所学知识，回答下列问题。

I、向硫酸铜溶液中逐滴加入KI溶液至恰好反应完全，观察到产生白色沉淀CuI，蓝色溶液变为棕色。该反应的离子方程式为__________；取一定量上述反应后的上层棕色清液于一支试管中，加入一定量的苯，振荡，此时观察到的现象是________。

II、工业上用铝土矿（主要成分为Al₂O₃，只含Fe₂O₃杂质）为原料冶炼铝的工艺流程如下：

回答下列问题：

（1）上述反应是否都是氧化还原反应_________（填“是”或“否”）；写出反应①的化学方程式_____。

（2）反应①后过滤的沉淀为_______，简述确定此物质中金属元素及其价态的操作过程_______。

Answer

4I－+2Cu2+=2CuI↓+I2溶液分层，上层溶液为紫红色否Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2OFe2O3取少量沉淀于一支洁净试管，加入适量稀硫酸（或盐酸）使其完全溶解，再滴加少量硫氰化钾（或硫氰化铵），若溶液呈（血）红色，说明它为Fe2O3

【解析】I、本题考查氧化还原反应定义，以及氧化还原反应方程式的书写，CuSO4中Cu的价态是＋2价，CuI中Cu显＋1价，Cu的化合价降低，必然有化合价的升高，因此I－被氧化成I2，反应式为Cu2＋＋I－→CuI↓＋I2，根据化合价的升降进行配平，4I－+2Cu2+=2CuI↓+I2，碘单质易溶于有机溶剂，由于苯的密度小于水的密度，且不与水互溶，出现分层，上层为紫红色；II、考查从铝土矿中制取金属铝，从铝及其化合物的知识入手，（1）氧化铝是两性氧化物，氧化铁是碱性氧化物，根据反应①的操作：过滤，试剂X为碱，根据反应②得到NaHCO3，试剂X为NaOH，发生反应的离子方程式为：Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O，反应②得到氢氧化铝和碳酸氢钠，利用碳酸的酸性强于氢氧化铝，因此通入过量CO2，发生反应是AlO2－＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCO3－，反应③是氢氧化铝受热分解，2Al(OH)3 Al2O3＋3H2O，反应④电解氧化铝，2Al2O3 4Al＋3O2↑，因此属于氧化还原反应的只有④，因此填否，反应①的反应方程式为：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O ；（2）根据上述分析，反应①过滤后沉淀是Fe2O3，验证Fe3＋需要用KSCN溶液，溶液呈血红色溶液，说明含有Fe3＋，具体操作是：少量沉淀于一支洁净试管，加入适量稀硫酸（或盐酸）使其完全溶解，再滴加少量硫氰化钾（或硫氰化铵），若溶液呈（血）红色，说明它为Fe2O3。

点睛：本题考查化学工艺流程，涉及氧化还原反应方程式的书写，氧化还原反应的方程式的书写是流程图中经常书写的知识，书写时，首先找准氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物，氧化还原反应中有化合价的降低，就有化合价的升高，如本题Cu2＋转变成＋1价Cu，必然存在化合价升高，即I－化合价升高，然后采用化合价升降法配平，Cu化合价由＋2价→＋1价，化合价降低1价，I由－1价→0价，化合价升高1价，最小公倍数为1，然后根据原子守恒配平其他即可。