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F(xiàn)e³⁺的方法是

 

（填試劑名稱）；
（4）濾液E中溶質的主要成分是

 

（填化學式）．

Answer 1

考點：物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用

專題：實驗設計題

分析：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(jù)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，以此解答該題．

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(jù)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F(xiàn)e³⁺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F(xiàn)e³⁺，溶液不變紅色，說明濾液中不含F(xiàn)e³⁺，
故答案為：硫氰化鉀；
（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，反應生成氫氧化鋁沉淀與碳酸氫鈉，則濾液E中溶質為NaHCO₃，
故答案為：NaHCO₃．

點評：本題以氧化鋁提取工藝流程為載體考查混合物分離實驗方案的設計，為高頻考點，涉及無機物推斷、元素化合物性質及相互轉化、除雜的方法、離子方程式等，側重分析與實驗能力的考查，題目難度中等．