Question

從鋁土礦（主要成分是Al₂O₃，含SiO₂、Fe₂O₃、MgO等雜質(zhì)）中提取氧化鋁的兩種工藝流程如下：
 
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）流程甲加入鹽酸后生成Al³⁺的離子方程式為

 

．
（2）流程乙加入燒堿后生成SiO₃^2-的離子方程式為

 

．
（3）驗(yàn)證濾液B含F(xiàn)e³⁺，可取少量濾液并加入

 

（填試劑名稱）．
（4）濾液D產(chǎn)生沉淀F的離子方程式為

 

．
（5）濾液E、K中溶質(zhì)的主要成分是

 

（填化學(xué)式），寫出該溶質(zhì)的一種用途

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：金屬的回收與環(huán)境、資源保護(hù)

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題,元素及其化合物

分析：根據(jù)工藝流程甲可知，鋁土礦與鹽酸反應(yīng)得固體A為濾液B，則固體A為SiO₂，濾液B含有氯化鋁、氯化鐵、氯化鎂等，濾液中加入過(guò)量的NaOH，可推知沉淀C為氫氧化鐵、氫氧化鎂，濾液D含有偏鋁酸鈉、氯化鈉，所以向?yàn)V液D中通入過(guò)量二氧化碳，生成氫氧化鋁沉淀與碳酸氫鈉，沉淀F為Al（OH）₃，濾液E中含有NaCl、NaHCO₃；
根據(jù)工藝流程乙可知，鋁土礦中的Al₂O₃、SiO₂能和氫氧化鈉反應(yīng)，可知固體X為Fe₂O₃、MgO等，濾液Y為硅酸鈉、偏鋁酸鈉，濾液中通入過(guò)量二氧化碳，沉淀Z為Al（OH）₃、硅酸，濾液K中含有NaHCO₃，據(jù)此解答即可．

解答： 解：由工藝流程甲可知，鋁土礦與鹽酸反應(yīng)得固體A為濾液B，則固體A為SiO₂，濾液B含有氯化鋁、氯化鐵、氯化鎂等，濾液中加入過(guò)量的NaOH，可推知沉淀C為氫氧化鐵、氫氧化鎂，濾液D含有偏鋁酸鈉、氯化鈉，所以向?yàn)V液D中通入過(guò)量二氧化碳，生成氫氧化鋁沉淀與碳酸氫鈉，沉淀F為Al（OH）₃，濾液E中含有NaCl、NaHCO₃；
根據(jù)工藝流程乙可知，鋁土礦中的Al₂O₃、SiO₂能和氫氧化鈉反應(yīng)，可知固體X為Fe₂O₃、MgO等，濾液Y為硅酸鈉、偏鋁酸鈉，濾液中通入過(guò)量二氧化碳，沉淀Z為Al（OH）₃、硅酸，濾液K中含有NaHCO₃，
（1）Al₂O₃與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和水，氧化物不能拆，離子方程式為：Al₂O₃+6H⁺═2Al³⁺+3H₂O，故答案為：Al₂O₃+6H⁺═2Al³⁺+3H₂O；
（2）二氧化硅與氫氧化鈉反應(yīng)生成硅酸鈉和水，二氧化硅不能拆，故離子反應(yīng)方程式為：SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O，故答案為：SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O；
（3）Fe³⁺與硫氰化鉀溶液反應(yīng)，使溶液變紅色，檢驗(yàn)濾液B中是否含F(xiàn)e³⁺離子的方法為：取少量濾液B，向其中加入硫氰化鉀溶液，溶液變紅色，說(shuō)明濾液中含F(xiàn)e³⁺，溶液不變紅色，說(shuō)明濾液中不含F(xiàn)e³⁺，
故答案為：硫氰化鉀；
（4）碳酸的酸性強(qiáng)于偏鋁酸，故可以填入二氧化碳?xì)怏w使得偏鋁酸根生成氫氧化鋁沉淀，故答案為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
（5）根據(jù)工藝流程甲可知，固體A為SiO₂，濾液B含有氯化鋁、氯化鐵、氯化鎂等，沉淀C為氫氧化鐵、氫氧化鎂，濾液D含有偏鋁酸鈉、氯化鈉，所以向?yàn)V液D中通入過(guò)量二氧化碳，反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀與碳酸氫鈉，碳酸氫鈉可用于制純堿或做發(fā)酵粉等，
故答案為：NaHCO₃；制純堿或做發(fā)酵粉等．

點(diǎn)評(píng)：本題以氧化鋁提取工藝流程為載體，考查無(wú)機(jī)物推斷、元素化合物性質(zhì)及相互轉(zhuǎn)化、除雜的方法、離子方程式、溶度積的計(jì)算等，難度中等，（3）中注意離子方程式與量有關(guān)，為易錯(cuò)點(diǎn)．