Question

17．從鋁土礦（主要成分是Al₂O₃，含SiO₂、Fe₂O₃、MgO等雜質(zhì)）中提取氧化鋁兩種工藝流程如下：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）流程乙加入燒堿后的離子方程式為Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O、SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O．
（2）固體A的應(yīng)用光纖、飾品、制硅、制玻璃等（兩點(diǎn)）．
（3）濾液D與少量CO₂反應(yīng)的離子方程式為CO₂+2OH^-═CO₃^2-+H₂O．向該濾液K中加入足量石灰水的離子方程式為HCO₃^-+Ca²⁺+OH^-═CaCO₃↓+H₂O．
（4）流程乙制氧化鋁的優(yōu)點(diǎn)是所用的試劑較經(jīng)濟(jì)，缺點(diǎn)是氧化鋁中會(huì)混入二氧化硅．

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，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(guò)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、NaOH，所以向?yàn)V液D中通入過(guò)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(guò)量二氧化碳，沉淀Z為Al（OH）₃、硅酸，濾液K中含有NaHCO₃，以此來(lái)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(guò)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、NaOH，所以向?yàn)V液D中通入過(guò)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(guò)量二氧化碳，沉淀Z為Al（OH）₃、硅酸，濾液K中含有NaHCO₃，
（1）流程乙加入燒堿后，鋁土礦中的Al₂O₃、SiO₂能和氫氧化鈉反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O、SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O，
故答案為：Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O、SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O；
（2）固體A為SiO₂，常用作光纖、飾品、制硅、制玻璃等，
故答案為：光纖、飾品、制硅、制玻璃等；
（3）濾液D含有偏鋁酸鈉、氯化鈉、NaOH，少量CO₂與濾液D中氫氧化鈉先反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為 CO₂+2OH^-═CO₃^2-+H₂O，向該濾液K中加入足量石灰水的離子方程式為，濾液K中含有NaHCO₃，向該濾液K中加入足量石灰水的離子方程式為HCO₃^-+Ca²⁺+OH^-═CaCO₃↓+H₂O，
故答案為：CO₂+2OH^-═CO₃^2-+H₂O；HCO₃^-+Ca²⁺+OH^-═CaCO₃↓+H₂O；
（4）根據(jù)分析可知，沉淀Z為Al（OH）₃、硅酸，最終得到的氧化鋁中會(huì)混入二氧化硅，
故答案為：氧化鋁中會(huì)混入二氧化硅．

點(diǎn)評(píng) 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(wú)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．