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）流程甲加入盐酸后生成Al3＋的离子方程式为__________________________________。

（2）流程乙加入烧碱后生成[Al(OH)4]－的离子方程式为___________________________。

（3）验证滤液B中含Fe3＋，可取少量滤液并加入________(填试剂名称)。

（4）滤液E、K中溶质的主要成分是__________(填化学式)，写出该溶液的一种用途：___________。

（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】Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2OAl2O3＋2OH－＋3H2O ===2[Al(OH)4]－硫氰化钾(或苯酚溶液等合理答案均可)NaHCO3制纯碱(或做发酵粉等合理答案均可)5.6×10－10 mol·L－1

【解析】

（1）Al2O3与稀盐酸反应的离子方程式为：Al2O3＋6H＋= 2Al3＋＋3H2O；

（2）Al2O3与烧碱反应的离子方程式为：Al2O3＋2OH－＋3H2O = 2[Al(OH)4]－；

（3）检验Fe3＋通常用硫氰化钾（或硫氰酸钾），观察颜色变化，若溶液变为血红色，则证明有Fe3＋；

（4）滤液Y和D为偏铝酸钠溶液，通入过量的二氧化碳反应的化学方程式为：NaAlO2+CO2+H2O=Al(OH) + NaHCO3 ，因此滤液E、K中溶质的主要成分是NaHCO3。NaHCO3可用来制作纯碱，发酵粉等。

（4）根据题意：298 K时，测得pH＝13.00,则c(OH-)= ，因为Mg(OH)2的溶度积常数Ksp＝5.6×10－12则：0.12×c(Mg2+)=5.6×10－12，解得c(Mg2+)=5.6×10－12mol/L。