Question

13．從鋁土礦（成分是Al₂O₃，含SiO₂、Fe₂O₃、MgO等雜質(zhì)）中提取氧化鋁的工藝流程如圖

則回答下列問題：
（1）操作1的名稱為過濾，用到的玻璃儀器除玻璃棒、燒杯外，還需漏斗；
（2）沉淀C的成分為Fe（OH）₃、Mg（OH）₂（寫化學式）；
（3）設(shè)計最簡實驗證明濾液D中Fe³⁺已沉淀完全（寫出操作、現(xiàn)象及結(jié)論，試劑任選）：取2mL濾液D于試管中，再向其中加入2滴KSCN溶液，溶液無血紅色出現(xiàn)，則證明Fe³⁺已沉淀完全．
（4）濾液E中的主要溶質(zhì)的化學式為NaCl、NaHCO₃；
（5）寫出步驟⑤的化學方程式2Al₂O₃$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4Al+3O₂↑．

Answer 1

分析 鋁土礦的主要成分是Al₂O₃，含SiO₂、Fe₂O₃、MgO等雜質(zhì)，由流程可知，加足量鹽酸過濾得到沉淀A為SiO₂，溶液B中含Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺，加過量NaOH溶液過濾得到沉淀C為Fe（OH）₃、Mg（OH）₂，濾液D中含偏AlO₂^-，D中通入過量CO₂后過濾得到Al（OH）₃，E中含有NaCl和NaHCO₃，Al（OH）₃受熱分解Al₂O₃，電解熔融Al₂O₃得到Al；
（1）分離難溶性固體和溶液采用過濾方法，用到的玻璃儀器除玻璃棒、燒杯外，還需漏斗；
（2）沉淀C為Fe（OH）₃、Mg（OH）₂；
（3）Fe³⁺能和KSCN溶液混合產(chǎn)生血紅色溶液，可以用KSCN溶液檢驗鐵離子；
（4）濾液E中的主要溶質(zhì)的化學式為NaCl、NaHCO₃；
（5）步驟⑤為電解熔融氧化鋁．

解答 解：鋁土礦的主要成分是Al₂O₃，含SiO₂、Fe₂O₃、MgO等雜質(zhì)，由流程可知，加足量鹽酸過濾得到沉淀A為SiO₂，溶液B中含Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺，加過量NaOH溶液過濾得到沉淀C為Fe（OH）₃、Mg（OH）₂，濾液D中含偏AlO₂^-，D中通入過量CO₂后過濾得到Al（OH）₃，E中含有NaCl和NaHCO₃，Al（OH）₃受熱分解Al₂O₃，電解熔融Al₂O₃得到Al；
（1）分離難溶性固體和溶液采用過濾方法，所以操作1是過濾，用到的玻璃儀器除玻璃棒、燒杯外，還需漏斗，故答案為：過濾；漏斗；
（2）沉淀C為Fe（OH）₃、Mg（OH）₂，故答案為：Fe（OH）₃、Mg（OH）₂；
（3）Fe³⁺能和KSCN溶液混合產(chǎn)生血紅色溶液，可以用KSCN溶液檢驗鐵離子，其檢驗方法為再向其中加入2滴KSCN溶液，溶液無血紅色出現(xiàn)，則證明Fe³⁺已沉淀完全，
故答案為：再向其中加入2滴KSCN溶液，溶液無血紅色出現(xiàn)，則證明Fe³⁺已沉淀完全；
（4）濾液E中的主要溶質(zhì)的化學式為NaCl、NaHCO₃，故答案為：NaCl、NaHCO₃；
（5）步驟⑤為電解熔融氧化鋁，反應方程式為2Al₂O₃$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4Al+3O₂↑，故答案為：2Al₂O₃$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4Al+3O₂↑．

點評 本題以元素化合物為載體考查物質(zhì)分離和提純，為高頻考點，側(cè)重考查學生分析推斷及基本操作能力，明確物質(zhì)性質(zhì)及實驗基本操作是解本題關(guān)鍵，知道流程圖中發(fā)生的反應及操作方法，題目難度不大．