题目内容
【题目】铝土矿的主要成分是Al2O3,含有杂质SiO2、Fe2O3、MgO.工业上从铝土矿中提取铝可采用如图所示工艺流程:
请回答下列问题:
(1)图中涉及分离溶液与沉淀的实验方法是____________(填操作名称),此操作需要用到的玻璃仪器____________、_____________、____________。
(2)沉淀B的成分是_________(填化学式,下同),沉淀C的成分是____________;
(3)写出生成溶液D的离子方程式______________________;
(4)物质M转化为铝的化学方程式为______________________;溶液D中通入过量CO 2生成沉淀F的离子方程式为______________ 。
【答案】 过滤 漏斗 玻璃棒 烧杯 SiO2 Mg(OH)2和Fe(OH)3 Al3+ + 4OH-====[Al(OH)4]-或Al3+ + 4OH-====AlO2- + 2H2O 2Al2O3 4Al+3O2↑ [Al(OH)4]- + CO2 ==Al(OH)3↓+ HCO3- 或AlO2- + CO2 + 2H2O====Al(OH)3↓+ HCO3-
【解析】1)分离不溶于水的固体和液体,可用过滤的方法,需要用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯;(2)铝土矿加过量盐酸溶解,MgO、Fe2O3、Al2O3和HCl反应溶解,反应方程式分别为:MgO+2HCl=MgCl2+H2O,Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O。而SiO2不与盐酸反应,所以沉淀B为不溶物SiO2;滤液A中含有的阳离子有Fe3+、Al3+、Mg2+、H+,加入过量烧碱,氢离子和氢氧化钠反应生成水,镁离子、铁离子和铝离子都和氢氧化钠反应生成氢氧化物沉淀,氢氧化铝易溶于氢氧化钠溶液中生成偏铝酸根离子,所以沉淀C的成分是氢氧化镁、氢氧化铁;(3)氢氧化铝易溶于氢氧化钠溶液中生成偏铝酸根离子,反应的离子方程式为Al3+ + 4OH-=[Al(OH)4]-或Al3++4OH-=AlO2-+2H2O;(4)溶液D中含偏铝酸根离子,通入过量CO2和二氧化碳反应生成氢氧化铝和碳酸氢根离子,离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-;根据流程图沉淀F为氢氧化铝,氢氧化铝受热分解生成氧化铝和水,电解熔融的氧化铝生成铝,方程式为2Al2O34Al+3O2↑。