Question

從鋁土礦（主要成分是Al₂O₃，含SiO₂、Fe₂O₃、MgO等雜質(zhì)）中提取氧化鋁的兩種工藝流程如圖所示，請(qǐng)回答下列問題：
（1）固體X中含有的物質(zhì)為

 

．
（2）流程甲加入鹽酸后生成Al³⁺的離子方程式為

 

．
（3）流程乙加入燒堿后生成SiO₃^2-的離子方程式為

 

．
（4）驗(yàn)證濾液B含F(xiàn)e³⁺，可取少量濾液并加入

 

?（填試劑名稱），現(xiàn)象為

 

．
（5）從操作流程上來看，流程

 

（填“甲”或“乙”）更為簡(jiǎn)單．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：根據(jù)工藝流程甲可知，鋁土礦與鹽酸反應(yīng)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?yàn)V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(yīng)，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(jù)此解答即可．

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，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?yàn)V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(yīng)，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）根據(jù)以上分析，固體X中含有的物質(zhì)為Fe₂O₃、MgO，故答案為：Fe₂O₃、MgO；
（2）Al₂O₃與鹽酸反應(yīng)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；
（3）二氧化硅與氫氧化鈉反應(yīng)生成硅酸鈉和水，二氧化硅不能拆，故離子反應(yīng)方程式為：SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O，故答案為：SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O；
（4）Fe³⁺與硫氰化鉀溶液反應(yīng)，使溶液變紅色，檢驗(yàn)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； 溶液變紅色；
（5）根據(jù)反應(yīng)流程，乙反應(yīng)步驟少更為簡(jiǎn)單，故答案為：乙．

點(diǎn)評(píng)：本題以氧化鋁提取工藝流程為載體，考查無機(jī)物推斷、元素化合物性質(zhì)及相互轉(zhuǎn)化、除雜的方法、離子方程式、離子的檢驗(yàn)等，難度中等．