Question

【题目】从铝土矿（主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质）中提取Al2O3的两种工艺流程如下：

请回答下列问题：

（1）流程甲加入盐酸后生成Fe3+的离子方程式为________________；

（2）铝土矿中固体A 是__________(填化学式)，写出沉淀F转化为氧化铝的化学方程式_____________；

（3）流程乙中，写出滤液Y 与过量CO2反应生成沉淀Z的离子方程式为________________________；

（4）固体X 是__________________(填化学式)

（5）利用铝热反应原理，写出有Cr2O3制备Cr的化学方程式_________________________________。

Answer 1

【答案】Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O SiO2 2Al(OH)3Al2O3+3H2O AlO2-+CO2+H2O= Al(OH)3↓+HCO3-和SiO32-+2CO2+2H2O= H2SiO3↓+2HCO3- Fe2O3 和MgO Cr2O3+2 AlAl2O3+2Cr

【解析】

由题给工艺流程甲可知，铝土矿与过量盐酸反应得固体A和滤液B，二氧化硅与盐酸不反应，氧化铝、氧化铁和氧化镁溶于盐酸，则固体A为SiO2，滤液B中含有氯化铝、氯化铁、氯化镁等；向滤液中加入过量的NaOH溶液，依据氢氧化铝的性质可知，沉淀C中含有氢氧化铁和氢氧化镁，滤液D中含有偏铝酸钠和氯化钠；向滤液D中通入过量二氧化碳，二氧化碳与偏铝酸钠溶液反应生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠，则沉淀F为Al（OH）3，滤液E中含有NaCl和NaHCO3；根据工艺流程乙可知，铝土矿与过量氢氧化钠反应反应得固体X和滤液Y，氧化铁和氧化镁与氢氧化钠溶液不反应，氧化铝和二氧化硅溶于氢氧化钠溶液，则固体X为Fe2O3和MgO，滤液Y中含有硅酸钠和偏铝酸钠；向滤液中通入过量二氧化碳，过量二氧化碳与硅酸钠和偏铝酸钠反应生成氢氧化铝、硅酸沉淀和碳酸氢钠，则沉淀Z中含有Al（OH）3和硅酸，滤液K中含有NaHCO3，

（1）流程甲中加入盐酸，铝土矿中Fe2O3与盐酸反应生成氯化铁和水，反应的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，故答案为：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；

（2）铝土矿中固体A 是不与盐酸反应的酸性氧化物二氧化硅，化学式为SiO2；氢氧化铝沉淀灼烧分解生成氧化铝和水，反应的化学方程式为2Al(OH)3Al2O3+3H2O，故答案为：SiO2；2Al(OH)3Al2O3+3H2O；

（3）流程乙中，滤液Y中硅酸钠和偏铝酸钠与过量二氧化碳反应生成氢氧化铝、硅酸沉淀和碳酸氢钠，反应的离子方程式为AlO2-+CO2+H2O= Al(OH)3↓+HCO3-和SiO32-+2CO2+2H2O= H2SiO3↓+2HCO3-，故答案为：AlO2-+CO2+H2O= Al(OH)3↓+HCO3-和SiO32-+2CO2+2H2O= H2SiO3↓+2HCO3-；

（4）流程乙中，铝土矿与过量氢氧化钠反应反应得固体X和滤液Y，氧化铁和氧化镁与氢氧化钠溶液不反应，氧化铝和二氧化硅溶于氢氧化钠溶液，则固体X为Fe2O3和MgO，故答案为：；Fe2O3和MgO；

（5）Cr2O3与Al高温条件下发生铝热反应生成Al2O3与Cr，反应的化学方程式为Cr2O3+2 AlAl2O3+2Cr，故答案为：Cr2O3+2 AlAl2O3+2Cr。