Question

從鋁土礦（主要成分是Al₂O₃，含SiO₂、Fe₂O₃、MgO等雜質）中提取氧化鋁的兩種工藝流程如下：
 
請回答下列問題：
（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）驗證濾液B含Fe³⁺，可取少量濾液并加入

 

（填試劑名稱）．
（4）濾液D產生沉淀F的離子方程式為

 

．
（5）濾液E、K中溶質的主要成分是

 

（填化學式），寫出該溶質的一種用途

 

．

Answer 1

考點：金屬的回收與環境、資源保護

專題：實驗設計題,元素及其化合物

分析：根據工藝流程甲可知，鋁土礦與鹽酸反應得固體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，所以向濾液D中通入過量二氧化碳，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；
根據工藝流程乙可知，鋁土礦中的Al₂O₃、SiO₂能和氫氧化鈉反應，可知固體X為Fe₂O₃、MgO等，濾液Y為硅酸鈉、偏鋁酸鈉，濾液中通入過量二氧化碳，沉淀Z為Al（OH）₃、硅酸，濾液K中含有NaHCO₃，據此解答即可．

解答： 解：由工藝流程甲可知，鋁土礦與鹽酸反應得固體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，所以向濾液D中通入過量二氧化碳，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；
根據工藝流程乙可知，鋁土礦中的Al₂O₃、SiO₂能和氫氧化鈉反應，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生成硅酸鈉和水，二氧化硅不能拆，故離子反應方程式為：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，使溶液變紅色，檢驗濾液B中是否含Fe³⁺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，說明濾液中含Fe³⁺，溶液不變紅色，說明濾液中不含Fe³⁺，
故答案為：硫氰化鉀；
（4）碳酸的酸性強于偏鋁酸，故可以填入二氧化碳氣體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酵粉等，
故答案為：NaHCO₃；制純堿或做發酵粉等．

點評：本題以氧化鋁提取工藝流程為載體，考查無機物推斷、元素化合物性質及相互轉化、除雜的方法、離子方程式、溶度積的計算等，難度中等，（3）中注意離子方程式與量有關，為易錯點．