Question

7．鋁土礦（主要成分為Al₂O₃，還含有SiO₂、Fe₂O₃）是工業(yè)上制備氧化鋁的主要原料．工業(yè)上提取氧化鋁的工藝流程如圖所示，請回答有關問題：

（1）請寫出上圖中對應物質(zhì)的化學式：固體A為SiO₂，沉淀C為Fe（OH）₃，沉淀E為Al（OH）₃，固體X為Fe₂O₃．
（2）溶液B到溶液D發(fā)生反應的離子方程式：Al₂O₃+2OH^-+3H₂O=2Al（OH）₄^-、SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O；沉淀E灼燒分解得到氧化鋁的化學方程式為2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O．
（3）驗證濾液B含F(xiàn)e³⁺，可取少量濾液并加入KSCN（填檢驗試劑），現(xiàn)象為溶液呈血紅色．
（4）濾液K中溶質(zhì)的主要成份是NaHCO₃（填化學式）．

Answer 1

分析 向鋁土礦中加入過量稀鹽酸，二氧化硅不反應，所以固體A為SiO₂，濾液中溶質(zhì)為FeCl₃、AlCl₃、HCl，向濾液B中加入過量NaOH，沉淀C是Fe（OH）₃，濾液D中溶質(zhì)為NaCl、NaAlO₂、NaOH，向溶液中通入過量二氧化碳，沉淀E為Al（OH）₃，濾液F中溶質(zhì)為NaHCO₃，灼燒沉淀得到Al₂O₃；
向鋁土礦中加入過量燒堿溶液，發(fā)生的反應為Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O、SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O，氧化鐵不反應，所以固體X為Fe₂O₃，濾液Y中成分為NaAlO₂、Na₂SiO₃、NaOH，通入過量二氧化碳時，得到沉淀Z為Al（OH）₃、H₂SiO₃，濾液K中溶質(zhì)為NaHCO₃，灼燒沉淀Z得到氧化鋁，以此解答該題．

解答 解：向鋁土礦中加入過量稀鹽酸，二氧化硅不反應，所以固體A為SiO₂，濾液中溶質(zhì)為FeCl₃、AlCl₃、HCl，向濾液B中加入過量NaOH，沉淀C是Fe（OH）₃，濾液D中溶質(zhì)為NaCl、NaAlO₂、NaOH，向溶液中通入過量二氧化碳，沉淀E為Al（OH）₃，濾液F中溶質(zhì)為NaHCO₃，灼燒沉淀得到Al₂O₃；
向鋁土礦中加入過量燒堿溶液，發(fā)生的反應為Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O、SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O，氧化鐵不反應，所以固體X為Fe₂O₃，濾液Y中成分為NaAlO₂、Na₂SiO₃、NaOH，通入過量二氧化碳時，得到沉淀Z為Al（OH）₃、H₂SiO₃，濾液K中溶質(zhì)為NaHCO₃，灼燒沉淀Z得到氧化鋁，
（1）由以上分析可知A為SiO₂，C為Fe（OH）₃，E為Al（OH）₃，X為Fe₂O₃，故答案為：SiO₂；Fe（OH）₃；Al（OH）₃；Fe₂O₃；
（2）流程乙加入燒堿后發(fā)生反應的離子方程式：Al₂O₃+2OH^-+3H₂O=2Al（OH）₄^-、SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O，灼燒沉淀E發(fā)生的化學反應方程式為2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O，
故答案為：Al₂O₃+2OH^-+3H₂O=2Al（OH）₄^-、SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O；2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O；
（3）鐵離子和KSCN溶液混合發(fā)生反應生成絡合物而導致溶液呈血紅色，所以可以用KSCN溶液檢驗鐵離子，則驗證濾液B含F(xiàn)e³⁺，可取少量濾液并加入KSCN溶液，
故答案為：KSCN；溶液呈血紅色；
（4）通過以上分析知，濾液K中溶質(zhì)的主要成份是NaHCO₃，故答案為：NaHCO₃．

點評 本題考查物質(zhì)分離和提純方法的選擇和運用，為高頻考點，明確各個流程發(fā)生的反應及沉淀和濾液成分是解本題關鍵，熟悉常見元素化合物結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，知道鐵離子檢驗方法及現(xiàn)象，題目難度不大．