Question

某矿石可能是由FeCO₃、SiO₂、Al₂O₃中的一种或几种组成，某研究性学习小组欲分析其成分，实验记录如下图所示。

（1）该矿石中含有                                                  (填化学式)，请写出实验过程①中反应的离子方程式                                                         。
（2）将氧化物Ⅱ在熔融状态下电解，可以得到某金属单质。当阳极上收集到气体33．6L(已折算成标准状况)时，阴极上得到该金属           g。
（3）试写出该金属与氧化物I反应的化学方程式                                ；将该反应的产物加入到足量烧碱溶液中，请写出发生反应的离子方程式                                       。
（4）经进一步分析该矿石中还含有微量的SrCO₃(上述方案检测不出)。锶(Sr)为第五周期ⅡA族元素。下列叙述正确的是               (填序号)。
①氯化锶(SrCl₂)溶液显酸性
②SrSO₄难溶于水
③工业上可以用电解SrCl₂的水溶液制取金属锶(Sr)
④高纯六水氯化锶晶体(SrCl₂·6H₂O)必须在HCl氛围中加热才能得到SrCl₂

Answer 1

（1）FeCO₃、SiO₂、Al₂O₃（3分，少一种或多一种扣1分）；
H^＋+OH^－=H₂O、Fe^2＋+2OH^－=Fe(OH)₂↓、Al^3＋+4OH^－=AlO₂^－+2H₂O；（3分，每个1分）
（2）54（2分）；
（3）2Al+Fe₂O₃Al₂O₃+2Fe（2分）；Al₂O₃+2OH^－+2H₂O=2[Al(OH)₄]^－或Al₂O₃+2OH^－=2AlO₂^－+H₂O（2分）；
（4）②（2分）

试题分析：矿石可能是由FeCO₃、SiO₂、Al₂O₃中的一种或几种组成，加盐酸生成气体为二氧化碳，则一定含FeCO₃；加盐酸后的滤渣为SiO₂，胶状沉淀为硅酸；结合转化关系可知，滤液中含氯化亚铁、氯化铝、盐酸，反应①中加足量碱，生成白色沉淀为Fe(OH)₂，红褐色沉淀为Fe(OH)₃，则氧化物I为Fe₂O₃；无色滤液中含NaAlO₂，通二氧化碳生成的白色沉淀为Al(OH)₃，则氧化物II为Al₂O₃，然后结合单质、化合物的性质及化学用语来解答。
（1）由上述分析可知，矿石中含FeCO₃、SiO₂、Al₂O₃，①中反应的离子方程式为H^＋+OH^－=H₂O、Fe^2＋+2OH^－=Fe(OH)₂↓、Al^3＋+4OH^－=AlO₂^－+2H₂O；
（2）由4Al～3O₂↑可知，阳极上收集到气体33．6L（已折算成标准状况）时，阴极上得到该金属为
××27g/mol=54g，故答案为：54；
（3）金属与氧化物I反应的化学方程式为2Al+Fe₂O₃Al₂O₃+2Fe，该反应的产物加入到足量烧碱溶液中，氧化铝与碱反应的离子方程式为Al₂O₃+2OH^－+2H₂O=2[Al(OH)₄]^－或Al₂O₃+2OH^－=2AlO₂^－+H₂O
（4）锶（Sr）为第五周期ⅡA族元素，由同主族元素性质的相似性可知，
①氯化锶（SrCl₂）溶液，为强碱强酸盐溶液，显中性，故错误；
②由硫酸钡难溶于水，则SrSO₄难溶于水，故正确；
③工业上可以用电解SrCl₂的水溶液，金属阳离子不能得到电子，所以不能制取金属锶（Sr），故错误；
④高纯六水氯化锶晶体（SrCl₂?6H₂O）加热才能得到SrCl₂，不存在水解，故错误；
故答案为：②。