Question

10．工業(yè)上從鋁土礦（主要成分是Al₂O₃，含SiO₂、Fe₂O₃、MgO等雜質(zhì)）中提取氧化鋁的兩種流程如圖1：

（1）流程甲加入鹽酸后生成Al³⁺的離子方程式為Al₂O₃+6H⁺═2Al³⁺+3H₂O．
（2）流程乙加入燒堿后生成SiO₃^2-的離子方程式為SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O．
（3）流程甲加入鹽酸得到濾液B中含有 Fe³⁺、Cl^-等多種微粒，據(jù)此回答下列問(wèn)題．
用FeCl₃溶液腐蝕印刷電路銅板的離子方程式為：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺．
若將該反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，如圖2所示，則正極的電極反應(yīng)式為Fe³⁺+e^-=Fe²⁺．

Answer 1

分析 由工藝流程甲可知，鋁土礦（主要成分是Al₂O₃，含SiO₂、Fe₂O₃、MgO等雜質(zhì)），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（主要成分是Al₂O₃，含SiO₂、Fe₂O₃、MgO等雜質(zhì)），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）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；
（2）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；
（3）用FeCl₃溶液腐蝕印刷電路銅板，鐵離子與銅反應(yīng)生成亞鐵離子和銅離子，反應(yīng)的離子方程式為2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，
若將該反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，負(fù)極銅失去電子生成銅離子，正極鐵離子得到電子生成亞鐵離子，則正極的電極反應(yīng)式為Fe³⁺+e^-=Fe²⁺，
故答案為：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺；Fe³⁺+e^-=Fe²⁺．

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．