Question

【題目】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）濾液Y中通入過量CO2的離子方程式為、 ．
（2）驗證濾液B含F(xiàn)e3+ ， 可取少量濾液并加入（填試劑名稱）．
（3）列舉氧化鋁的工業(yè)用途之一 ．
（4）指出流程乙的一個缺點是 ．
（5）氧化鋁與焦炭的混合物在氮氣中高溫加熱反應，制得新型非金屬材料AlN與一種中學常見氣體X．已知每轉移6.02×1023個電子，有0.5mol化合物X生成，此反應的化學方程式 ．

Answer 1

【答案】
（1）SiO32﹣+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3﹣；AlO2﹣+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3﹣
（2）硫氰化鉀溶液
（3）冶煉鋁
（4）化鋁中含有二氧化硅雜質
（5）Al2O3+N2+3C 2AlN+3CO
【解析】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NaOH，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）向濾液Y中通入少量CO2時生成的沉淀Z為Al（OH）3、硅酸，發(fā)生反應的離子方程式為：SiO32﹣+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3﹣ ， AlO2﹣+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3﹣ ，
所以答案是：SiO32﹣+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3﹣ ， AlO2﹣+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3﹣；
（2.）驗證濾液B含F(xiàn)e3+ ， 可取少量濾液并加入硫氰化鉀溶液，看溶液是否出血紅色，
所以答案是：硫氰化鉀溶液；
（3.）工業(yè)上常用電解氧化鋁的方法冶煉鋁，
所以答案是：冶煉鋁；
（4.）根據上面的分析可知，流程乙得到Z為Al（OH）3、硅酸，加熱分解得到的氧化鋁中含有二氧化硅雜質，
所以答案是：氧化鋁中含有二氧化硅雜質；
（5.）氧化鋁與焦炭的混合物在氮氣中高溫加熱反應，制得新型非金屬材料AlN與一種中學常見氣體X，根據元素守恒可知X中應含有氧元素和碳元素，已知每轉移6.02×1023個電子即1mol電子，有0.5mol化合物X生成，由電子轉移守恒，可得在X中C的化合價為 =2，所以X是CO，所以該反應的化學方程式為Al2O3+N2+3C 2AlN+3CO，
所以答案是：Al2O3+N2+3C 2AlN+3CO．