Question

【题目】霞石是一种硅酸盐，其组成可表示为K2O·3Na2O·4Al2O3·8SiO2，某小组同学设计以霞石为原料制备Al2O3的方案如下：

请回答下列问题：

(1)沉淀1的化学式为______________________________________________。

(2)滤液1与过量NaOH溶液反应的所有的离子方程式为____________。

(3)写出由溶液2生成Al(OH)3的离子方程式：_______________________。

(4)通入过量的CO2，过滤后的滤液中含有的阴离子主要是________。

(5)由Al(OH)3→Al2O3的反应条件为_________________________________。

Answer 1

【答案】SiO2H＋＋OH－===H2O、Al3＋＋4OH－===AlO2－＋2H2OAlO2－＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3－Cl－、HCO3－高温

【解析】

由霞石为原料制备Al2O3的方案可知，霞石中加盐酸，只有二氧化硅不反应，则沉淀I为SiO2，滤液I中含氯化钾、氯化钠、氯化铝、HCl，再加过量的NaOH，发生酸碱中和、氯化铝与NaOH反应生成偏铝酸钠，再通入二氧化碳，偏铝酸钠与二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀，过滤后加热氢氧化铝可制备氧化铝，据此解答。

（1）由上述分析可知，沉淀I为SiO2；

（2）向滤液1中含氯化钾、氯化钠、氯化铝、HCl，因此加入过量NaOH溶液的有关反应离子方程式为H＋＋OH－＝H2O、Al3＋＋4OH－＝AlO2－＋2H2O；

（3）由溶液2中含有偏铝酸钠，通入过量二氧化碳生成Al(OH)3的离子方程式为AlO2－＋CO2＋2H2O＝Al(OH)3↓＋HCO3－；

（4）滤液里主要的阴离子为滤液1中本身含有的氯离子以及通入过量CO2后生成的HCO3－；

（5）Al(OH)3受热易分解，选择高温加热可使Al(OH)3分解生成Al2O3。