Question

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

请回答下列问题：

(1) 流程乙加入烧碱后生成SiO32－的离子方程式为________________________________。

(2) 写出由滤液D生成Al(OH)3的离子方程式： ________________________________。

(3)向滤液Y中加入NaHCO3溶液，溶液的pH________(填“增大”、“不变”或“减小”)。

(4) 滤液E、K中溶质的主要成分是________(填化学式)。

(5) 已知298 K时，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp＝5.6×10－12。取适量的滤液B，加入一定量的烧碱至达到沉淀溶解平衡，测得pH＝13.00，则此温度下残留在溶液中的c(Mg2＋)＝________。

Answer 1

【答案】SiO2＋2OH－=SiO32－＋H2O AlO2-＋CO2＋2H2O = Al(OH)3↓＋HCO3－ 减小 NaHCO3 5.6×10－10mol·L－1

【解析】

流程甲：加入过量的盐酸，二氧化硅不溶解，则固体A为二氧化硅；溶液B为氯化铝、氯化铁、氯化镁和剩余的盐酸；加入过量的烧碱，沉淀C为氢氧化铁、氢氧化镁；滤液D为偏铝酸钠、氯化钠和剩余的NaOH溶液；通入过量的二氧化碳，沉淀F为氢氧化铝；滤液E为氯化钠、碳酸氢钠；

流程乙：加入过量的烧碱，氧化铁、氧化镁不溶，固体X为氧化镁、氧化铁；滤液Y为偏铝酸钠、硅酸钠和剩余的NaOH溶液；通入过量的二氧化碳，沉淀Z为氢氧化铝，滤液K为碳酸氢钠；

(1)流程乙加入烧碱后，二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，离子方程式为SiO2＋2OH-=SiO32-＋H2O；

(2)写出由滤液D主要为偏铝酸钠，与二氧化和水反应，生成Al(OH)3、碳酸氢根离子，离子方程式为AlO2-＋CO2＋2H2O = Al(OH)3↓＋HCO3-；

(3)滤液Y为偏铝酸钠、硅酸钠和剩余的NaOH溶液，加入NaHCO3溶液，消耗剩余的NaOH，则pH减小;

(4)分析可知，滤液E、K中溶质的主要成分是碳酸氢钠；

(5)液B为氯化铝、氯化铁、氯化镁和剩余的盐酸，加入烧碱达到沉淀溶解平衡，测得pH＝13.00，则c(OH-)=0.1mol/L，根据Ksp＝5.6×10－12，c(Mg2＋)＝Ksp/c2(OH-)=5.6×10－10。