实验室以一种工业废渣（主要成分为MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物）为原料制备Al2O3和MgCO3。已知溶液中pH=8.5时Mg2+开始沉淀；pH=5.0时Al3+沉淀完全。实验过程如图1：
（1）操作X中加入H2O2氧化时发生反应的离子方程式为 2H++2Fe2++H2O2=2Fe3++2H2O2H++2Fe2++H2O2=2Fe3++2H2O。
（2）通入过量的气体A时，发生的离子反应为 AlO2-+CO2+H2O=Al（OH）3↓+HCO3-AlO2-+CO2+H2O=Al（OH）3↓+HCO3-。
（3）操作Y可采取的相关操作：向装有水溶液的 分液漏斗分液漏斗（填仪器名称）中加入一定量的有机萃取剂，振荡、静置、分液，并重复多次。多次萃取后，取水相，加入适量氨水调节pH 至 5＜pH＜8.55＜pH＜8.5。某次实验，水相中加入一定量氨水后，取100mL溶液进行分析。该溶液中滴加1mol/L的氢氧化钠溶液，所得沉淀物质的量和加入氢氧化钠的体积关系如图2所示，最后剩余固体质量为2.9g,原100mL溶液中主要存在的阳离子有：H+Mg2+NH4+Al3+H+Mg2+NH4+Al3+（忽略残留的微量铁离子），其中Mg2+和Al3+的物质的量之比为 5：45：4。
（4）①工业上还可以用氧化铝直接和氯气在高温下反应制备无水氯化铝，反应方程式为：2Al2O3+6Cl2 高温 4AlCl3+3O22Al2O3+6Cl2 高温 4AlCl3+3O2；
②实际生产中需要加入一定量焦炭，其原因是C与氧气反应，有利于反应正向进行C与氧气反应，有利于反应正向进行，试推断加入一定量焦炭反应后，产物中可能生成的气体成分为：CO或CO2或两者混合物CO或CO2或两者混合物。
（5）加入碳酸钠溶液沉淀镁离子过程中，判断镁离子已沉淀完全的操作为：向上层清液中滴加Na2CO3溶液，若无沉淀生成，则镁离子已沉淀完全向上层清液中滴加Na2CO3溶液，若无沉淀生成，则镁离子已沉淀完全。
高温
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【考点】制备实验方案的设计．
【答案】2H++2Fe2++H2O2=2Fe3++2H2O；AlO2-+CO2+H2O=Al（OH）3↓+HCO3-；分液漏斗；5＜pH＜8.5；H+Mg2+NH4+Al3+；5：4；2Al2O3+6Cl2 4AlCl3+3O2；C与氧气反应，有利于反应正向进行；CO或CO2或两者混合物；向上层清液中滴加Na2CO3溶液，若无沉淀生成，则镁离子已沉淀完全
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【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：0引用：1难度：0.5
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1．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，检验
Fe3+已经除尽的试剂是．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则操作B是．
（5）煅烧A的反应方程式是．
（6）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：5引用：1难度：0.5 -
2．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，检验Fe3+已经除尽的试剂是；当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．
（5）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：114引用：4难度：0.5 -
3．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常温下，当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：12引用：1难度：0.5
