归纳与整理教案1

学案33：无机化工流程题专练（1）

班级____________

姓名____________

学号______

命题人：赵丽珍

一、金属矿物的分离提纯

【练习1】铝土矿的主要成分是Al2O3（51%），此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质。可设计出两种提纯氧化铝的方案。

方案一：碱溶法，流程如图所示。

（1）写出①、③两个步骤中可能发生

反应的离子方程式。

_______________________________________________

_______________________________________________ _______________________________________________

_______________________________________________ （2）步骤③中通入足量CO2而不用盐酸（或H2SO4）酸化的理由是________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ （3）步骤④反应的化学方程式：______________________________________________________________________

电解时发生反应的化学方程式：__________________________________________________________________ （4）步骤④中得到较纯的Al2O3，可能含有_________杂质，在电解时它不会影响铝的纯度的原因：

___________________________________________________________________________________________________。

方案二：酸浸法，流程如图所示。

（5）写出①、②两个步骤中可能发生反应的离子方程式。

_______________________________________________

_______________________________________________ _______________________________________________

_______________________________________________ （6）步骤②中不用氨水沉淀Fe3+ 的原因是______________________________________________________________ （7）步骤③中发生反应的离子方程式：_________________________________________________________________。

【练习2】粉煤灰是燃煤电厂的废渣，主要成分为SiO2、Al2O3、C等。实验室模拟工业流程从粉煤灰提取活性Al2O3，其流程如下图所示。

（1）写出加入H2SO4过程中，铝元素转化的离子方程式

（2）滤渣I的主要成分为

。（填化学式）

（3）写出加入试剂a，发生的反应离子方程式

（4）写出操作b过程中，发生的化学反应方程式

二、海水中碘、溴、镁的提取

【练习3】海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素。碘元素以碘离子的形式存在。实验室从海藻中提取碘的流程如下：

（1）指出从海藻中提取

I2 的实验操作名称：

步骤①____________，步骤③____________，

（2）反应②的离子方程式_____________________________________________。

在步骤②中可选用更绿色环保的氧化剂，其离子方程式是：____________________________________________。

（3）步骤③提取碘的过程中，可供选择的有机溶剂是___________。

A．甲苯、酒精

B．四氯化碳、苯

C．汽油、乙酸

D．汽油、甘油

－

（4）为使海藻中I转化为碘的有机溶液，实验室里有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器。还缺少的仪器是___________________________。

【练习4】全球海水中的溴的藏量丰富，约占地球溴的总藏量的99%，故溴有“海洋元素”之称。海水中溴含量为65mg/L，

.其工业提取方法有以下两种。

方法一（空气吹出SO2吸收法）：

（1）步骤①中用硫酸酸化，可提高氯气的利用率，理由是：___________________________________。

（2）请写出步骤④中反应的离子方程式：

______________________________________________________________________________________________________ （3）步骤①、②之后并未直接用“含Br2的海水”进行蒸馏得到液溴，而是经过“空气吹出”、“SO2吸收”、“氯化”后再蒸馏，这样操作的意义是_________________________________________________________________________。

方法二（空气吹出Na2CO3吸收法）：

（4）步骤①涉及的反应是（写离子方程式）：

________________________________________ （5）步骤③中发生的反应是Br2 + 3CO32- == BrO3- + 5Br- + 3CO2↑，其中氧化剂为_________，还原剂为________。

（6）步骤④中涉及的反应是（写离子方程式）：__________________________________________________________

【练习5】镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的，主要步骤如下：

（1）请写出流程中涉及的化学反应方程式：

①_______________________________________________

②_______________________________________________ ③_______________________________________________

④_______________________________________________ ⑤_______________________________________________

⑥_______________________________________________ （2）为使海水中的Mg2+ 完全转化为沉淀，加入的石灰乳的量应_______。

流程中可循环利用的物质是_______。

学案33：无机化工流程题专练（1）

答案与解析

【练习1】答案

（1）Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O

SiO2+2OH-=SiO32-+H2O

AlO2-+CO2(过量)+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-

SiO32-+2CO2(过量)+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3-

（2）AlO2-+4H+=Al3++2H2O 因为AlO2-与酸反应生成的Al(OH)3具有两性，可溶于强酸，不易控制酸的量；CO2廉价而且生成的副产物NaHCO3用途广泛，经济效益好。

电解（3）2Al(OH)3

Δ

Al2O3 + 3H2O和H2SiO3

Δ

SiO2 + H2O

2Al2O3（熔融）

4Al+3O2↑

（4）SiO2

由于冰晶石

SiO2熔点很高，在加热到1000℃左右时不会熔化，因而不影响铝的纯度。

（5）Al2O3+6H+=2Al3+ + 3H2O

Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O

Al3++4OH-(过量)=AlO2-+ 2H2O

Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓

（6）Al(OH)3只溶于强碱，不溶于弱碱氨水，用氨水不能将Fe(OH)3和Al(OH)3分离。

（7）AlO2-+CO2(过量)+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-

解析

（1）Al2O3是两性氢氧化物，能够跟酸、强碱反应生成盐和水。SiO2是酸性氧化物，能够和强碱反应，生成盐和水。（2）从为什么不用强酸（盐酸或硫酸）及为什么选用CO2两个的角度进行答题。（3）难溶性氢氧化物加热后可制得相应的金属氧化物。Al2O3是离子化合物，电解时需加入冰晶石作为助熔剂，降低其熔点，使Al2O3达到熔融状态。（4）灼烧及之前的步骤均无法除去SiO2，但在电解铝时其不影响铝的纯度。（5）Al2O3是两性氢氧化物，能够跟酸、强碱反应生成盐和水。Fe2O3是碱性氧化物，能够和酸反应，生成盐和水。（6）若使用氨水，则Al3+和Fe3+均会形成沉淀。（7）为使AlO2-沉淀完全，通入过量的CO2，故生成HCO3-。

【练习2】答案

（1）Al2O3 + 6H+ =2Al3+ + 3H2O

（2）SiO2、C

（3）Al3++3NH3•H2O = Al(OH)3↓+3NH4+

（4）2Al(OH)3

Δ

Al2O3+3H2O

解析

（1）粉煤灰中能够与稀硫酸反应的成分为两性氧化物Al2O3，而酸性氧化物SiO2以及C不会与稀硫酸反应。

（3）C和SiO2不溶于稀硫酸。

（3）Al(OH)3是两性氢氧化物，会溶于强碱，故用弱碱进行制备。

（4）对难溶性氢氧化物进行加热可制得相应的金属氧化物。

【练习3】答案

（1）过滤

萃取分液

（2）H2O2+2H++2I-=I2+2H2O

（3）B

（4）分液漏斗

解析

（1）将悬浊液中的溶液和滤渣进行分离的操作为过滤

碘单质在有机溶剂中的溶解度比在水中的溶解度大，故可通过萃取的方法将碘单质从水溶液中转移至有机溶液中，后续再通过蒸馏的方法制得碘单质。（2）Cl2具有氧化性，I-具有还原性，二者发生氧化还原反应。H2O2是绿色氧化剂，还原产物是水。（3）酒精（乙醇）、乙酸和甘油（丙三醇）都与水互溶，不能用作萃取剂。（4）萃取需要用到分液漏斗。

＋【练习4】答案

（1）酸化可抑制Cl2、Br2与水反应（2）Cl2+2Br- == 2Cl- +Br2

2H2O+SO2＋Br2 == 4H＋SO4

2- +2Br－

（3）“空气吹出”、“SO 2吸收”、“氯化”过程实际上是一个Br 2的浓缩过程，与直接蒸馏含Br2海水相比效率更高，消耗能量更少，成本降低。（4）Cl2 + 2Br- == 2Cl- + Br2

（5）Br2

Br2

（6）BrO3- + 5Br- + 6H+ == 3Br2 + 3H2O 解析

（1）氯气、溴单质与水之间能发生反应：Cl2+H2OHCl+HClO

Br2+H2OHBr+HBrO，酸化可抑制它们与水的反应，所以步骤①中用硫酸酸化可提高Cl 2的利用率，理由是：酸化可抑制Cl 2、Br 2与水反应；（2）因SO 2和氯气、水反应生成硫酸和氢溴酸：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H 2SO4；（3）海水中溴离子的含量较少，在海水提取溴之前，必须进行海水浓缩。（4）氯气有强氧化性，能氧化溴离子生成溴单质，自身被还原生成氯离子。（5）Br2的化合价由0价变为+5价和-1价，所以Br2是氧化剂发生还原反应，也是还原剂发生氧化反应，还原剂、氧化剂都为Br2，该反应是歧化反应。（6）在酸性条件下BrO3- 和Br- 发生归中反应，生成Br2。

高温【练习5】答案

（1）①CaCO3

CaO+CO2↑

②CaO+H2O=Ca(OH)2

③MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2

电解点燃④Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O

⑤MgCl2(熔融)

Mg+Cl2↑ ⑥Cl2+H2

2HCl

（2）过量

（3）盐酸

解析

（1）要求写的是化学方程式，而非离子方程式。（3）加入过量的Ca(OH)2以使Mg2+完全沉淀。（3）可再生循环利用的物质为在流程图中“返回箭头”的物质。

【解题指导】

1.

流程主线：

2.

解题程序：

①题头：准确抓住工艺（实验）的目的是什么，还提供了哪些信息（原料成分？含量？杂质？产品成分？从用途能看出什么性质？辅助信息等）；

②流程：整体浏览；确定主线（主产品）、支线（副产品）、回头（循环）

基本辨别出预处理、核心反应、提纯、分离等阶段

③设问：找到需要深入分析的步骤，依据箭头指向，找出核心反应的反应物和生成物；加强对流程的整体分析；

④对于棘手的问题，不要忘了尝试从题给信息中寻找问题的答案。

学案34：无机化工流程题专练（2）

班级____________

姓名____________

学号______

命题人：赵丽珍

【练习1】某工厂排放的工业废水中含Fe3+、Al3+、Cu2+，工厂为了减少环境污染，变废为宝，利用废铁屑和其他化学试剂进行如下操作，得到了铁红、Al2O3和金属Cu。

（1）固体A的成分是：

；

固体C的成分是：

；试剂G是：

。

（2）加过量废铁屑发生的离子方程式：

；

（3）加足量氯水发生的离子方程式：

；

（4）E焰色反应呈黄色，H溶液是__________(用化学式表示)；

加过量H溶液发生的离子方程式：

；

（5）将溶液E转化为Al2O3发生的化学反应方程式：

；

（6）沉淀F灼烧的化学方程式为：_____________________________________________________________________。

【练习2】某科研小组以难溶性钾长石（K2O.Al2O3 .6SiO2)为原料，提取A12O3、

K2CO3等物质，工艺流程如下：

（1）

“煅烧”过程中有如下反应发生：

①钾长石中的硅元素在CaCO3作用下转化为CaSiO3，写出SiO2转化为CaSiO3的化学方程式：

_____________________________________________________________________________________________________；

②钾长石中的钾元素和铝元素在Na2CO3作用下转化为可溶性的NaAlO2和

KAlO2，写出Al2O3转化为NaAlO2的化学方程式_______________________________________________________________________________________________。

（2）“转化”时加入NaOH的主要作用是________________________________________________________(离子方程式）。

（3）上述工艺中可以循环利用的主要物质是_________________、___________________和水。

【练习3】海水资源的利用将走综合开发的道路，一次提取海水，同时提取多种物质。下图是某工厂对海水资源综合利用的示意图。试回答下列问题：

（1）粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42- 等杂质，精制时通常在溶液中依次加入过量的BaCl2溶液、过量的NaOH溶液和过量的Na2CO3溶液，过滤后向滤液中加入盐酸至溶液呈中性。请写出下列操作中发生的化学反应的离子方程式：

①粗盐溶液中加入过量的Na2CO3溶液：

。

②滤液中加入盐酸至溶液呈中性：

。

（2）对精制饱和食盐水进行电解的化学方程式为

。

（3）提纯粗盐后的母液中含有K+、Na+、Mg2+ 等阳离子，对母液进行一系列的加工可制得金属镁。

①从离子反应的角度思考，在母液中加入石灰乳的作用是

。

②石灰乳是生石灰与水作用形成的化合物，从充分利用当地海洋化学资源，提高生产与经济效益的角度考虑，生产生石灰的原料是

。

③电解氯化镁的化学方程式为

；

从氧化还原反应的角度分析，该反应中的还原产物是

。

（4）在提取Mg(OH)2后的剩余母液中加入一种常见的气态氧化剂，又可制取重要的化工原料溴单质。

①生产溴单质的化学反应的离子方程式为

；

②生产中将溴单质从化合物中分离出来的方法是

，这种方法的成功应用是基于溴单质具有

性。

【练习4】在某工业食盐中除含有不溶性杂质外，还含有少量硫酸钠，欲通过下列流程除去其中的杂质，得到纯净的氯化钠晶体。试根据提问填空：

（1）操作a 的名称是_________。

（2）操作c 的名称是_________。

（3）若要将硫酸钠除尽且不带入新的杂质，则操作b的具体操作过程是：向溶液I中

，

直至______________________________________________为止。

请写出操作b发生反应的化学方程式_________________________________________________________________。

（4）如果操作b中试剂滴加过量，如何得到纯净NaCl？（用化学方程式表示）

__________________________________________________________________________________________________

【练习5】工业上用铝土矿制取铝的过程如下：已知铝土矿中含氧化铝（51%）、氧化铁（16%）及其它不参与流程中反应的杂质。请回答下列问题：

（1）铝土矿与NaOH溶液的化学反应方程式：____________________________________________________________；

（2）沉淀C可提取一种可作为化学颜料的物质，该物质的化学式为________；

写出溶液B通入CO2生成Al(OH)3的化学方程式________________________________________________________；

（3）操作II的名称是_______________；

（4）写出流程中往Na2CO3溶液加CaO的离子方程式________________________________________________________；

（5）由Al2O3制备Al单质的化学方程式：_________________________________________________________________；

20kg铝土矿理论上可以制取金属铝的质量是_____________kg。（参考相对原子质量：Al - 27，O - 16）。

【练习6】某废液中含有大量的K、Cl、Br，还有少量的Ca2、Mg2、SO42-。某研究性学习小组利用这种废液来＋－－＋＋制取较纯净的氯化钾晶体及液溴（Br2），设计了如下流程图。

可供选择的试剂：①饱和Na2CO3溶液；②饱和K2CO3溶液；③KOH溶液；④BaCl2溶液；⑤Ba(NO3)2溶液；⑥H2O2溶液；⑦KMnO4溶液(H)；⑧稀盐酸。

请根据流程图，回答相关问题：

（1）试剂a应该选用____________（填试剂编号），反应的离子方程式为_____________________________________。

（2）除去无色液体Ⅰ中的Ca2、Mg2、SO42-，选出试剂b（试剂b代表一组试剂）所代表的试剂，按滴加顺序依次＋＋＋是______________。（填试剂序号）

（3）调节pH的作用是______________，相应的离子方程式是_______________________________________________。

（4）操作①的名称是_________，操作②中用到的硅酸盐仪器除酒精灯、玻璃棒外还有__________。

【练习7】某学校化学兴趣小组为探索金属回收物的综合利用，专门设计实验用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体(CuSO4·5H2O)，其实验方案如图所示：

（1）请写出各个步骤所涉及的离子方程式：

步骤①___________________________________________ ___________________________________________ 步骤②___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ 步骤③___________________________________________

______________________________________________ 步骤④___________________________________________ 步骤⑤_____________________________________________ （2）小组成员经过检测，发现制得的绿矾不纯，试分析原因：______________________________________________，

要想由沉淀Ⅰ最终制得纯度较高的绿矾，应如何改进：

_______________________________________________。

（3）小组成员从资料中获知H2O2是一种绿色氧化剂，在滤渣B中加入稀硫酸和H2O2可以使B溶解，则该反应的化学方程式为___________________________________________。

（4）有同学提出可将方案中最初溶解合金的盐酸改用烧碱，重新设计方案，也能最终制得3种物质，你认为后一方案相对于前一方案______（填“更合理”或“不合理”），理由是_____________________________________________________。

【练习8】卤块的主要成分是MgCl2，此外还含有少量Fe2+、Fe3+、Mn2+等杂质离子，以卤块为原料按下图所示工艺流程进行生产，可制得轻质氧化镁。

若要求产品尽量不含杂质，且生成成本较低，请根据下表提供的资料，回答下列问题：

已知：Fe(OH)2呈絮状，不易从溶液中除去，常将Fe2+氧化为Fe3+，生成Fe(OH)3沉淀除去。

（1）在步骤②中所加试剂X的最佳选择是__________，其作用是________________________________________。

（2）在步骤②中发生反应的离子方程式是____________________________________________________________。

（3）在步骤③中加入的试剂Y应是________，之所以要控制pH=9.8，其目的是___________________________。

（4）在步骤④中加入的试剂Z应是________。

（5）在步骤⑤中发生反应的化学方程式为____________________________________________________________。

学案34：无机化工流程题专练（2）

答案与解析

【练习1】答案

（1）Fe、Cu

Cu

稀盐酸或稀硫酸

（2）2Fe3++Fe=3Fe2+

Fe+Cu2+=Fe2++Cu

（3）2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl-

（4）NaOH

Fe3++3OH- = Fe(OH)3↓和Al3++4OH- = AlO2-+2H2O

（5）NaAlO2+CO2(过量)+2H2O=NaHCO3+Al(OH)3↓和2Al(OH)3

Δ

Al2O3+3H2O （6）2Fe(OH)3

Δ

Fe2O3+3H2O

解析

（1）根据流程图中可以知道，完成回收铁红、Al2O3和金属Cu，先加过量铁粉，2Fe3+ + Fe = 3Fe2+，铁在金属活动顺序表中排在铜的前面，所以铁粉把铜置换出来，Cu2+ Fe = Fe2+ + Cu，过滤得到Fe、Cu。金属铁可以和盐酸、稀硫酸之间反应,但是金属铜和稀盐酸、稀硫酸之间不反应,据此实现金属铁和铜的分离,所以试剂G是稀盐酸或是稀硫酸。（2）Fe3+有氧化性，Fe有还原性，二者发生氧化还原反应。（3）通入足量氯水，将Fe2+氧化为Fe3+。（4）分离Al3+、Fe2+ 需加强碱，氢氧化铝既可以和强酸反应还可以和强碱反应，溶液E焰色反应呈黄色说明含有钠离子，说明试剂H是氢氧化钠。能够与OH-反应的离子有Fe3+和Al3+。Al3+与少量OH-反应生成Al(OH)3，与过量OH-反应生成AlO2-。（5）通入过量的CO2，故生成NaHCO3，将难溶性氢氧化物Al(OH)3加热可分解得到氧化物Al2O3。（6）将难溶性氢氧化物Fe(OH)3加热可分解得到氧化物Fe2O3。

【练习2】答案

（1）CaCO3 + SiO2

Δ

CaSiO3 + CO2↑

Al2O3 +Na2CO3

Δ

2NaAlO2+CO2↑

（2）HCO3-+OH-=H2O+CO32-

（3）Na2CO3

CO2

解析

（1）CaCO3与SiO2在加热条件下反应生成CaSiO3和CO2气体，同样，根据题干信息，Al2O3和Na2CO3在加热条件下反应生成NaAlO2和CO2气体。（2）往浸出液中通入过量的CO2，使AlO2-转化为Al(OH)3，同时生成HCO3-，故在“转化”步骤中加入NaOH，OH-与HCO3-反应生成H2O和CO32-。（3）可循环利用的物质是指既生成的物质，又用作反应原料的物质。在煅烧CaCO3的过程中，产生CO2气体，可循环利用。同样，产品Na2CO3也可循环利用。

【练习3】答案

（1）①Ca2+ + CO32- = CaCO3↓

Ba2+ + CO32- = BaCO3↓

②H++OH-=H2O

2H++CO32-=H2O+CO2↑

（2）2H2O + 2NaCl

电解

2NaOH + H2↑+Cl2↑

（3）制取Mg(OH)2

贝壳

MgCl2 (熔融)

电解

Mg+Cl2↑

Mg （4）2Br-+Cl2=2Cl-+Br2

通入热空气或水蒸气将溴蒸气吹出

挥发

解析

（1）过量的BaCl2溶液、过量的NaOH溶液和过量的Na2CO3溶液的作用分别是除SO42-、除Mg2+、除Ca2+和过量的Ba2+。过滤后在滤液中加入适量盐酸的作用是除去过量的OH-和CO32-。（2）根据流程图信息，电解饱和氯化钠溶液得到的产物是烧碱、氢气和氯气。（3）石灰乳Ca(OH)2与能够与Mg2+反应制得Mg(OH)2。

贝壳的主要成分是碳酸钙，煅烧贝壳可值得生石灰CaO。（4）氯气是常见的气态氧化剂，可将Br- 氧化。

因为溴单质具有挥发性，故可通过空气吹出法对溴进行富集。

【练习4】答案

（1）过滤

（2）蒸发结晶

（3）向溶液中逐滴滴加BaCl2溶液，直至不再产生白色沉淀时停止滴加。

Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl

（4）BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl，Na2CO3+2HCl=H2O+CO2↑+2NaCl。

解析（1）经过操作a后，将固体和液体分开，说明操作a是过滤。（2）过滤后得到的溶液Ⅰ为带Na2SO4杂质的NaCl溶液，经操作b后得到NaCl溶液，从NaCl溶液内得到NaCl晶体的操作是蒸发结晶。（3）不要引入新杂质，说明加入的是BaCl2溶液，并且加入的BaCl2溶液必须刚好与Na2SO4刚好完全反应。（4）加入Na2CO3可除去过量的Ba2+，加入稀盐酸可除去过量的CO32-。

【练习5】答案

（1）Al2O3 + 2OH- = 2AlO2- + H2O （2）Fe2O3

2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-

（4）过滤

（4）CO32- + CaO +H2O = CaCO3 + 2OH-

（5）2Al2O3（熔融）

电解

冰晶石

4Al+3O2↑

5.4

解析

（1）铝土矿中能够与NaOH反应的成分为两性氧化物Al2O3。

（2）铁红（Fe2O3）可作为化学颜料

AlO2- 与CO2反应生成的Al(OH)3不溶于CO2。

（3）将溶液和沉淀分离开的操作为过滤。

（4）CaO与H2O反应生成Ca(OH)2，Ca(OH)2与Na2CO3反应生成CaCO3沉淀。

（5）电解氧化铝时需加入冰晶石作为助熔剂。

铝土矿中氧化铝的质量分数为51%，故氧化铝的质量为20kg×51%=10.2kg，而氧化铝中铝的质量分数为27×2÷(27×2+16×3)=54/102，故可值得金属铝的质量为10.2kg×54/102=5.4kg。

【练习6】答案

（1）⑥

H2O2+2Br—+2H+=Br2+2H2O

（2）④③②（或④②③或③④②）

（3）除去过量的CO32-、OH-

H+ + OH- = H2O

2H+ + CO32- = H2O + CO2↑

（4）蒸馏

蒸发皿

解析

（1）根据流程以及废液中所含离子，加入CCl4溶液出现橙色液体，说明试剂a的作用把Br－氧化成Br2，试剂a应为氧化剂，且不能引入新杂质，即试剂a为H2O2，反应的离子方程式为2Br－＋H2O2＋2H＋=Br2＋2H2O；（2）本题中Ca2＋用K2CO3除去，Mg2＋用KOH除去，SO42－用Ba2＋除去，K2CO3不仅除去Ca2＋，还要除去过量的Ba2＋，因此K2CO3放在Ba2＋的后面，即所加试剂的顺序是④③②或④②③或③④②；（3）无色溶液II中含有CO32－和OH－，因此调节pH的目的是除去过量的CO32－和OH－；（4）Br2易溶于CCl4，因此操作①是蒸馏；操作②是蒸发结晶，还需要用到的硅酸盐仪器是蒸发皿。

【练习7】答案

（1）步骤①

2Al+6H+=2Al3++3H2↑

Fe+2H+=Fe2++H2↑

步骤②

H++OH-=H2O

Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓

Al3++4OH-(过量)=AlO2-+2H2O

步骤③

H++OH-=H2O

AlO2-+H+(少量)+H2O= Al(OH)3↓

步骤④Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O

步骤⑤

Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O

（2）反应过程中部分Fe2+转化成了Fe3+

向溶液D中加入足量铁粉，反应后过滤，取滤液蒸发结晶

（3）Cu＋H2O2＋H2SO4==CuSO4＋2H2O

（4）更合理

因为前一种方案操作步骤多、时间长、消耗试剂量过大。

解析

（1）由上至下，过滤需要用到的仪器有玻璃棒、漏斗、烧杯

（2）Fe2+具有还原性，易被空气中的O2氧化

（3）根据题干所给信息写出反应物，推测铜被氧化为正二价的铜离子，过氧化氢被还原为水。

（4）若最初改为用过量NaOH溶液来溶解，则过滤得到的滤液中含有偏铝酸钠，可值得氯化铝溶液。而滤渣中含有铁单质和铜单质，加入稀硫酸即可分离铁单质和铜单质。

【练习8】答案

（1）漂液（NaClO）

使Fe2+ 氧化为Fe3+

（2）2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O （3）NaOH

使Mg2+ 以外的各种杂质金属离子都转化为氢氧化物沉淀而除去。（4）纯碱（Na2CO3）（5）MgCO3+H2O

Δ

Mg(OH)2+CO2↑

解析

（1）步骤②是为了将Fe2+氧化成Fe3+，并在控制合适的pH条件时生成Fe(OH)3沉淀而除去。虽然漂液和双氧水都可采用，但对比原料价格可以看出，漂液比双氧水的价格低得多，故选漂液。（2）步骤③的目的在于使除Mg2+外的各种杂质金属离子都转化为氢氧化物沉淀，以便通过过滤而除去，应加入NaOH。若加入纯碱，不能达到较高的pH。分析表格可知，除去杂质离子合理的pH范围是3.7

粗颗粒状，易过滤，MgCO3在水中经一段时间的加热会有部分反应生成CO2，由于CO2气体的产生，是沉淀变得疏松，灼烧沉淀后得到的是轻质氧化镁。另一方面，对表中烧碱和纯碱的价格可以看出，纯碱比烧碱价格低得多，采用纯碱既合理又经济。（4）步骤⑤前的沉淀物为MgCO3，加水煮沸可制得Mg(OH)2和CO2气体。