Question

铁、铝是重要的金属材料，铁、铝及其化合物有非常重要的用途。

（1）下列说法正确的是________(填序号)。

① 配制氯化铁溶液，先将FeCl₃固体溶于较浓盐酸，再用蒸馏水稀释到所需的浓度

② FeCl₂只能通过置换反应生成，FeCl₃只能通过化合反应生成

③ 利用氯水和KSCN溶液可以检验Fe³⁺中有无Fe²⁺

④ 加热蒸干Fe₂(SO₄)₃溶液获得Fe₂(SO₄)₃固体

⑤ 含a mol AlCl₃的溶液和含1.5a mol NaOH的溶液，无论正滴和反滴，生成Al(OH) ₃的质量相等

⑥ 由于金属铝性质稳定，所以Al在空气中能稳定存在

（2）高铁酸钾(K₂FeO₄)是一种高效多功能水处理剂。其作用原理为__________________。

（3）以铝土矿(主要成分为Al₂O₃和Fe₂O₃、SiO₂)为原料制备铝的一种工艺流程如下：

①滤渣主要成分为___________________

②在实验室灼烧操作应选择的实验仪器为_____________________

③反应II中，加入NaHCO₃一段时间才有沉淀生成，写出加入少量NaHCO₃时发生反应的离子方程式________。

（4）已知25 ℃时K_sp[Cu(OH)₂]=2.2×10⁻²⁰，K_sp[Fe(OH)₃]=4.0×10⁻³⁸，  K_sp[Al(OH)₃]=1.1×10⁻³³。

①在25 ℃下，向浓度均为0.1 mol·L⁻¹的AlCl₃和CuCl₂混合溶液中逐滴加入氨水，先生成________沉淀(填化学式)。

②溶液中某离子物质的量浓度低于1.0×10⁻⁵ mol·L⁻¹时，可认为已沉淀完全。现向一定浓度的AlCl₃和FeCl₃的混合溶液中逐滴加入氨水，当Fe³⁺完全沉淀时，测定c(Al³⁺)=0.2 mol·L⁻¹。此时所得沉淀中________(填“还含有”或“不含有”)Al(OH)₃。

Answer

①④⑤ K2FeO4中+6价铁具有强氧化性，能够消毒杀菌；同时FeO42－ 被还原成Fe3+，Fe3+水解形成Fe(OH)3胶体，能够吸附水中悬浮杂质，起到净水作用 Fe2O3 坩埚 HCO3-+OH-=H2O+CO32- Al(OH)3 不含有

【解析】

(1) ①配制氯化铁溶液，先将FeCl3固体溶于较浓盐酸，防止三价铁离子水解，再用蒸馏水稀释到所需的浓度，故①正确；

②FeCl2可以通过置换反应生成，也可以通过化合反应生成，如铁与FeCl3反应生成FeCl2，FeCl3只能通过化合反应生成，故②错误；

③Fe3+能使KSCN溶液变为血红色，所以不能利用氯水和KSCN溶液可以检验Fe3+中有无Fe2+，故③错误；

④Fe2(SO4)3水解得到硫酸不挥发 (硫酸沸点比水高)，就算能生成H2SO4 ，也会和Fe(OH)3反应，所以都得到了原固体，故④正确；

⑤a mol AlCl3 1.5a mol NaOH的物质的量之比为2：3，AlCl3过量，所以无论正滴和反滴，生成Al(OH) 3的质量相等

(2) K2FeO4中+6价铁具有强氧化性，能够消毒杀菌；同时FeO42－ 被还原成Fe3+，Fe3+水解形成Fe(OH)3胶体，能够吸附水中悬浮杂质，起到净水作用；

(3) ①铝土矿(主要成分为Al2O3和Fe2O3、SiO2)中Fe2O3不溶于氢氧化钠溶液，所以滤渣主要成分为Fe2O3；②灼烧操作应选择的实验仪器是坩埚；③在溶解铝土矿时加入了过量的氢氧化钠溶液，所以加入NaHCO3先与未反应的氢氧根反应，离子方程式为HCO3-+OH-=H2O+CO32-；

(4) ①根据25 ℃时，氢氧化铜与氢氧化铝的溶度积常数Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10−20， Ksp[Al(OH)3]=1.1×10−33，向浓度均为0.1 mol·L−1的AlCl3和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，

，滴加相同浓度的氨水，Al(OH)3先析出；

②Fe3+完全沉淀时,c(OH-)3= Ksp[Fe(OH)3]/c(Fe3+)=4.0×10−38÷(1.0×10−5) =4.0×10−33，则c(Al3+).c(OH-)3=0.2×4.0×10−33=8×10−34＜Ksp[Al(OH)3]=1.1×10−33,所以没有生成Al(OH)3沉淀。