Question

如圖所示，是一種從鋁土礦（主要含Al₂O₃，以及SiO₂和某金屬氧化物）中提煉鋁及檢驗鋁土礦中某些成分的原理示意圖．

（1）固體A的化學(xué)式為

 

，丙溶液可能使紫色石蕊試液變?yōu)?!--BA-->

 

色；
（2）甲溶液中一定含有的離子是

 

；
（3）寫出向丁溶液中滴加KSCN溶液的離子方程式

 

；
（4）寫出向乙溶液中通入CO₂反應(yīng)的離子方程式

 

；
（5）若電解固體D時得到的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為3.36L，此時最多能得到的鋁的質(zhì)量為

 

．

Answer 1

分析：依據(jù)鋁土礦主要含Al₂O₃，以及SiO₂和某金屬氧化物，依據(jù)流程圖分析判斷鋁土礦溶于鹽酸生成的甲溶液中含有三價鐵元素，判斷鋁土礦中含有的某金屬氧化物為鐵的氧化物；鋁土礦和鹽酸反應(yīng)的是氧化鋁和氧化鐵，二氧化硅不與鹽酸反應(yīng)，固體A為二氧化硅；甲溶液中含有鋁離子和鐵離子，加入過量氫氧化鈉溶液，得到固體B為氫氧化鐵，加入鹽酸溶液溶解為丁溶液為氯化鐵溶液，加入硫氰酸鉀溶液后溶液變紅色；乙溶液為偏鋁酸鈉溶液，通入過量二氧化碳?xì)怏w生成氫氧化鋁固體沉淀C和溶液丙碳酸氫鈉，固體C灼燒得到Al₂O₃，電解氧化鋁生成鋁和氧氣，依據(jù)分析推斷出的各物質(zhì)回答問題．

解答：解：依據(jù)鋁土礦主要含Al₂O₃，以及SiO₂和某金屬氧化物，依據(jù)流程圖分析判斷鋁土礦溶于鹽酸生成的甲溶液中含有三價鐵元素，判斷鋁土礦中含有的某金屬氧化物為鐵的氧化物；鋁土礦和鹽酸反應(yīng)的是氧化鋁和氧化鐵，二氧化硅不與鹽酸反應(yīng)，固體A為二氧化硅；甲溶液中含有鋁離子和鐵離子，加入過量氫氧化鈉溶液，得到固體B為氫氧化鐵，加入鹽酸溶液溶解為丁溶液為氯化鐵溶液，加入硫氰酸鉀溶液后溶液變紅色；乙溶液為偏鋁酸鈉溶液，通入過量二氧化碳?xì)怏w生成氫氧化鋁固體沉淀C和溶液丙碳酸氫鈉，固體C灼燒得到Al₂O₃，電解氧化鋁生成鋁和氧氣；
（1）分析判斷固體A為二氧化硅，丙溶液為碳酸氫鈉溶液，溶液中碳酸氫根在水解顯堿性，能使紫色石蕊試液變?yōu)樗{(lán)色，故答案為：SiO₂；藍(lán)；
（2）鋁土礦主要含Al₂O₃，以及SiO₂和鐵的金屬氧化物，溶于鹽酸發(fā)生反應(yīng)Al₂O₃+6HCl=2AlCl₃+3H₂O，F(xiàn)e₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O，所以溶液中含有Fe³⁺、Al³⁺、Cl^-、H⁺、OH^-，
故答案為：Fe³⁺、Al³⁺、Cl^-、H⁺、OH^-；
（3）分析推斷丁溶液中含有氯化鐵，向丁溶液中滴加KSCN溶液，鐵離子和硫氰根離子反應(yīng)生成紅色溶液，反應(yīng)的離子方程式為：Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃，
故答案為：Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃；
（4）乙溶液為偏鋁酸鈉溶液，通入過量二氧化碳?xì)怏w生成氫氧化鋁固體沉淀C和溶液丙碳酸氫鈉，反應(yīng)的離子方程式為CO₂+2H₂O+AlO₂^-=Al（OH）₃↓+HCO₃^-，
故答案為：CO₂+2H₂O+AlO₂^-=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
（5）分析推斷D為Al₂O₃，電解固體Al₂O₃時得到的氣體為氧氣，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為3.36L，物質(zhì)的量為0.15mol，依據(jù)化學(xué)方程式計算得到，2Al₂O₃

通電  .

4Al+3O₂↑此時最多能得到的鋁的物質(zhì)的量=

0.15mol×4

3

=0.2mol，質(zhì)量為5.4g，
故答案為：5.4g．

點評：本題考查了鋁土礦的分離方法和試劑選擇，流程分析和物質(zhì)的性質(zhì)分析是解題關(guān)鍵，題目難度中等．