题目内容
12.铝是一种应用广泛的金属,工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得.铝土矿的主要成分是Al2O3,含有杂质SiO2、Fe2O3.工业上从铝土矿中提取铝可采用如图工艺流程:为了转化完全,每一步所加试剂需过量.(1)原料A的名称是盐酸,原料B的化学式NaOH.
(2)检验滤液1中Fe3+离子的最常见的试剂为KSCN溶液.
(3)步骤②反应的离子方程式H++OH-=H2O、Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O.
(4)步骤③反应的离子方程式AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-.
(5)可循环使用的原料的化学式CaCO3、NaOH.
分析 石灰石煅烧得到CaO和CO2,向滤液2中通入CO2,得到沉淀,加热沉淀得到氧化铝,则该沉淀为Al(OH)3,CO2通入偏铝酸盐溶液中得到Al(OH)3,所以原料B为强碱溶液,A为盐酸溶液,铝土矿中加入足量HCl,Al2O3、Fe2O3和稀盐酸反应生成AlCl3、FeCl3,SiO2不溶于稀盐酸,然后采用过滤方法得到残渣SiO2,滤液1中含有HCl、AlCl3、FeCl3,向滤液中加入足量NaOH溶液,AlCl3、FeCl3分别生成NaAlO2、Fe(OH)3,采用过滤方法得到沉淀Fe(OH)3,滤液2中含有NaAlO2,向NaAlO2通入过量的二氧化碳,生成Al(OH)3和NaHCO3,过滤得到的滤液3中溶质为NaHCO3,滤液3中加入氧化钙得碳酸钙沉淀和氢氧化钠溶液,碳酸钙和氢氧化钠都可以再循环利用,据此答题.
解答 解:石灰石煅烧得到CaO和CO2,向滤液2中通入CO2,得到沉淀,加热沉淀得到氧化铝,则该沉淀为Al(OH)3,CO2通入偏铝酸盐溶液中得到Al(OH)3,所以原料B为强碱溶液,A为盐酸溶液,铝土矿中加入足量HCl,Al2O3、Fe2O3和稀盐酸反应生成AlCl3、FeCl3,SiO2不溶于稀盐酸,然后采用过滤方法得到残渣SiO2,滤液1中含有HCl、AlCl3、FeCl3,向滤液中加入足量NaOH溶液,AlCl3、FeCl3分别生成NaAlO2、Fe(OH)3,采用过滤方法得到沉淀Fe(OH)3,滤液2中含有NaAlO2,向NaAlO2通入过量的二氧化碳,生成Al(OH)3和NaHCO3,过滤得到的滤液3中溶质为NaHCO3,滤液3中加入氧化钙得碳酸钙沉淀和氢氧化钠溶液,碳酸钙和氢氧化钠都可以再循环利用,
(1)根据上面的分析可知,原料A的名称是盐酸,原料B的化学式为NaOH,故答案为:盐酸;NaOH;
(2)KSCN溶液遇Fe3+离子会使溶液呈血红色,所以检验滤液1中Fe3+离子的最常见的试剂为KSCN溶液,
故答案为:KSCN溶液;
(3)滤液1含有HCl、AlCl3、FeCl3,要加入稍过量原料B,原料B的化学式是NaOH,酸和铁离子、铝离子和氢氧根离子反应,离子反应方程式为H++OH-=H2O、Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O,
故答案为:H++OH-=H2O、Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O;
(4)滤液②含有AlO2-,步骤③通入二氧化碳,与AlO2-反应生成的沉淀为氢氧化铝,反应的离子方程式为:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,
故答案为:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-;
(5)根据上面的分析可知,可循环使用的原料为CaCO3、NaOH,故答案为:CaCO3、NaOH.
点评 本题考查物质分离和提纯,为高频考点,明确物质的性质是解本题关键,知道流程图中发生的反应、操作方法及溶液中的溶质,注意氧化铝的两性,注意滤液1中还含有HCl、滤液2中还含有NaOH.
平衡移动的因素:①升高温度 ②降低温度 ③增大压强 ④减小压强⑤减小生成物B的浓度 ⑥增加反应物的浓度
平衡移动的方向:①正反应方向移动 ②逆反应方向移动 ③不移动
| 序号 | 平衡移动的因素(填序号) | 平衡移动的方向(填序号) |
| A | ||
| B | ||
| C | ||
| D |
| A. | ①④ | B. | ③④ | C. | ①③ | D. | ①③④ |
| A. | 用食醋清除暖水瓶中的水垢 | |
| B. | 纤维素在人体内可水解为葡萄糖,故可作为人类的营养物质 | |
| C. | 用热的纯碱水洗涤油垢 | |
| D. | 葡萄糖中花青素在碱性环境下显紫色,故可用苏打粉打粉检验假红酒 |
①pH=11的氨水bL
②物质的量浓度为1×10-1mol•L-1的氨水cL
③c(OH)=1×10-3mol•L-1的Ba(OH)2溶液dL.
试判断a、b、c、d大小关系正确的为( )
| A. | c>a=d>b | B. | b>a=d>c | C. | c>a>b>d | D. | a=b>c>d |