Question

電解法是冶煉活潑金屬的常見方法，從鋁土礦（主要成分是Al2O，含F(xiàn)e2O3﹑MgO等雜質(zhì)）中提取氧化鋁并制取鋁的兩種工藝流程如下：
請回答下列問題：
（1）流程乙加入NaOH溶液后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

 

（2）流程甲中①的操作為

 

所用的玻璃儀器有

 

（3）驗證濾液B中含F(xiàn)e³⁺，可采取的方法是

 

（4）濾液E﹑K中溶質(zhì)的主要成分是

 

（填化學(xué)式）寫出該物質(zhì)的一種用途：

 

（5）電解法制取的單質(zhì)鋁可以將鋁土礦中的某種金屬單質(zhì)還原出來，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．

Answer 1

考點：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：實驗設(shè)計題

分析：鋁土礦中的成分能與HCl反應(yīng)的有Al₂O₃、Fe₂O₃、MgO，不反應(yīng)的是SiO₂，所以固體A為SiO₂，濾液B中有Al³⁺、Fe³⁺、Mg²⁺，再加入過量燒堿，Al³⁺+4OH^-=[Al（OH）₄]^-，F(xiàn)e³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓，Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，沉淀C為Fe（OH）₃、Mg（OH）₂的混合物，濾液D中為Na[Al（OH）₄]、NaOH（過量），Na[Al（OH）₄]能與CO₂反應(yīng)，Na[Al（OH）₄]+CO₂（過量）=Al（OH）₃↓+NaHCO₃，故濾液E為NaHCO₃，沉淀F為Al（OH）₃，Al（OH）₃灼燒得到Al₂O₃．鋁土礦中能與NaOH溶液反應(yīng)的有Al₂O₃、SiO₂，所以固體X為Fe₂O₃、MgO．

解答： 解：（1）鋁土礦中能與氫氧化鈉反應(yīng)的氧化物只有Al₂O₃，故離子方程式可寫為：Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O，故答案為：Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O；
（2）流程甲中①的操作是為了分離固體A和濾液B，分離溶液與沉淀，常用過濾的方法；過濾所需要的玻璃儀器有普通漏斗、玻璃棒、燒杯，故答案為：過濾，普通漏斗、玻璃棒、燒杯；
（3）根據(jù)KSCN溶液與Fe³⁺的顯色反應(yīng)進行試驗操作，故答案為：取少量濾液于試管中，滴加KSCN溶液，若變?yōu)檠�紅色，證明有Fe³⁺；
（4）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，所以向濾液D中通入過量二氧化碳，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)酵粉或治療胃酸過多，故答案為：NaHCO₃，治療胃酸過多；制取純堿；
（5）得到的金屬鋁可以發(fā)生鋁熱反應(yīng)，從而獲得金屬單質(zhì)，鋁土礦中含有Fe₂O₃，可與鋁單質(zhì)發(fā)生鋁熱反應(yīng)，化學(xué)方程式可寫為：Fe₂O₃+2Al

高溫  .

 2Fe+Al₂O₃，故答案為：Fe₂O₃+2Al

高溫  .

2Fe+Al₂O₃．

點評：本題考查學(xué)生的讀圖、識表能力，能夠迅速在圖、表中提取到有用信息，利用信息解決有關(guān)問題．主要考查知識點還有：過濾、分液以及等效氫等知識，學(xué)生要善于整合表中數(shù)據(jù)獲取信息，準(zhǔn)確把握基礎(chǔ)實驗知識，尤其是物質(zhì)的分離和提純實驗操作是高中階段經(jīng)�？疾榈膯栴}．