Question

從鋁土礦（主要成分是Al₂O₃，可能含SiO₂、Fe₂O₃、MgO 等雜質(zhì)）中提取氧化鋁通常有兩種工藝流程

請回答下列問題
（1）固體A的成分為

 

，A可以用來制普通玻璃，化學(xué)方程式為

 

（寫一個(gè)即可）
（2）流程乙加入過量燒堿反應(yīng)的離子方程式為

 

、

 

．
（3）驗(yàn)證濾液B中含F(xiàn)e³⁺的方法為

 

．
（4）向?yàn)V液B中加入過量燒堿，生成的沉淀與燒堿的量的關(guān)系圖正確的為

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：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，以此來解答．

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，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）由以上分析可知A為SiO₂，A可以用來制普通玻璃，化學(xué)方程式為Na₂CO₃+SiO₂

高溫  .

Na₂SiO₃+CO₂↑或CaCO₃+SiO₂

高溫  .

CaSiO₃+CO₂↑，
故答案為：SiO₂；Na₂CO₃+SiO₂

高溫  .

Na₂SiO₃+CO₂↑或CaCO₃+SiO₂

高溫  .

CaSiO₃+CO₂↑；
（2）二氧化硅與氫氧化鈉反應(yīng)生成硅酸鈉和水，離子反應(yīng)方程式為：SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O，氧化鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水，方程式為Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O，故答案為：SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O；Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O；
（3）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：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⁺；
（4）濾液B含有鹽酸、氯化鋁、氯化鐵、氯化鎂等，加入氫氧化鈉，先發(fā)生中和反應(yīng)，此時(shí)沒有沉淀，繼續(xù)加入氫氧化鈉，分別生成氫氧化鐵、氫氧化鎂和氫氧化鋁沉淀，然后氫氧化鋁溶解，只有D符合．
故答案為：D．

點(diǎn)評：本題以氧化鋁提取工藝流程為載體考查混合物分離實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，為高頻考點(diǎn)，涉及無機(jī)物推斷、元素化合物性質(zhì)及相互轉(zhuǎn)化、除雜的方法、離子方程式等，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，題目難度中等．