Question

14．從鋁土礦（主要成分是Al₂O₃，含SiO₂、Fe₂O₃、MgO等雜質(zhì)）中提取Al₂O₃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Fe³⁺的離子方程式為Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O；
（2）固體A 是SiO₂（填化學(xué)式），寫(xiě)出沉淀F轉(zhuǎn)化為氧化鋁的化學(xué)方程式2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O；
（3）流程乙中，燒堿與Al₂O₃反應(yīng)的離子方程式為Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O；
（4）固體X 是Fe₂O₃、MgO（填化學(xué)式）

Answer 1

分析 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，因?yàn)殇X土礦中有SiO₂不反應(yīng)，則固體A為SiO₂，濾液B含有AlCl₃、FeCl₃、MgCl₂等，濾液中加入過(guò)量的NaOH，Mg²⁺、Fe ³⁺轉(zhuǎn)化為Mg（OH）₂、Fe（OH）₃沉淀，Al³⁺轉(zhuǎn)化為AlO₂^-，然后過(guò)濾，濾液D含有NaAlO、NaCl、NaOH，所以向?yàn)V液D中通入過(guò)量CO₂，生成Al（OH）₃沉淀與NaHCO₃，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NaOH溶液反應(yīng)，可知固體X為Fe₂O₃、MgO等，濾液Y為Na₂SiO₃、NaHCO₃，濾液中通入過(guò)量CO₂，沉淀Z為Al（OH）₃、硅酸，濾液K中含有NaHCO₃，
煅燒氫氧化鋁得到氧化鋁，據(jù)此分析解答．

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，因?yàn)殇X土礦中有SiO₂不反應(yīng)，則固體A為SiO₂，濾液B含有AlCl₃、FeCl₃、MgCl₂等，濾液中加入過(guò)量的NaOH，Mg²⁺、Fe ³⁺轉(zhuǎn)化為Mg（OH）₂、Fe（OH）₃沉淀，Al³⁺轉(zhuǎn)化為AlO₂^-，然后過(guò)濾，濾液D含有NaAlO、NaCl、NaOH，所以向?yàn)V液D中通入過(guò)量CO₂，生成Al（OH）₃沉淀與NaHCO₃，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NaOH溶液反應(yīng)，可知固體X為Fe₂O₃、MgO等，濾液Y為Na₂SiO₃、NaHCO₃，濾液中通入過(guò)量CO₂，沉淀Z為Al（OH）₃、硅酸，濾液K中含有NaHCO₃，
煅燒氫氧化鋁得到氧化鋁，
（1）氧化鐵和稀硫酸反應(yīng)生成鐵離子、水，離子方程式為Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O，故答案為：Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O；
（2）通過(guò)以上分析知，A為SiO₂，煅燒氫氧化鋁得到氧化鋁，反應(yīng)方程式為2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O，
故答案為：SiO₂；2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O；
（3）氧化鋁是兩性氧化物，能溶于強(qiáng)堿溶液生成偏鋁酸鹽和水，所以和NaOH溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水，離子方程式為Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O，故答案為：Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O；
（4）通過(guò)以上分析知，X是不和NaOH反應(yīng)的物質(zhì)，為Fe₂O₃、MgO，故答案為：Fe₂O₃、MgO．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)分離和提純，為高頻考點(diǎn)，涉及元素化合物之間的轉(zhuǎn)化、物質(zhì)的性質(zhì)等知識(shí)點(diǎn)，明確流程圖中各個(gè)步驟發(fā)生的反應(yīng)及操作方法是解本題關(guān)鍵，側(cè)重考查學(xué)生分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�，題目難度不大．