题目内容

4．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Al2O3+6H+═2Al3++3H2O．
（2）流程乙加入烧碱后反应的离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O、SiO2+2OH-═SiO32-+H2O．
（3）验证滤液B含Fe3+，可取少量滤液并加入KSCN（填试剂名称）离子方程式为Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3．
（4）写出D生成E的离子方程式AlO2-+2H2O+CO2═Al（OH）3↓+HCO3-．

分析 由工艺流程甲可知，铝土矿与盐酸反应得固体A为滤液B，则固体A为SiO2，滤液B含有氯化铝、氯化铁、氯化镁等，滤液中加入过量的NaOH，可推知沉淀C为氢氧化铁、氢氧化镁，滤液D含有偏铝酸钠、氯化钠、NaOH，所以向滤液D中通入过量二氧化碳，生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠，沉淀F为Al（OH）3，滤液E中含有NaCl、NaHCO3；
根据工艺流程乙可知，铝土矿中的Al2O3、SiO2能和氢氧化钠反应，可知固体X为Fe2O3、MgO等，滤液Y为硅酸钠、偏铝酸钠，滤液中通入过量二氧化碳，沉淀Z为Al（OH）3、硅酸，滤液K中含有NaHCO3，以此来解答．

解答 解：由工艺流程甲可知，铝土矿与盐酸反应得固体A为滤液B，则固体A为SiO2，滤液B含有氯化铝、氯化铁、氯化镁等，滤液中加入过量的NaOH，可推知沉淀C为氢氧化铁、氢氧化镁，滤液D含有偏铝酸钠、氯化钠NaOH，所以向滤液D中通入过量二氧化碳，生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠，沉淀F为Al（OH）3，滤液E中含有NaCl、NaHCO3；
根据工艺流程乙可知，铝土矿中的Al2O3、SiO2能和氢氧化钠反应，可知固体X为Fe2O3、MgO等，滤液Y为硅酸钠、偏铝酸钠，滤液中通入过量二氧化碳，沉淀Z为Al（OH）3、硅酸，滤液K中含有NaHCO3，
（1）Al2O3与盐酸反应生成氯化铝和水，氧化物不能拆，离子方程式为：Al2O3+6H+═2Al3++3H2O，故答案为：Al2O3+6H+═2Al3++3H2O；
（2）加入氢氧化钠，氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，反应的离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O，二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，离子反应方程式为：SiO2+2OH-═SiO32-+H2O，
故答案为：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O、SiO2+2OH-═SiO32-+H2O；
（3）Fe3+与硫氰化钾溶液反应，使溶液变红色，检验滤液B中是否含Fe3+离子的方法为：取少量滤液B，向其中加入硫氰化钾溶液，溶液变红色，说明滤液中含Fe3+，溶液不变红色，说明滤液中不含Fe3+，反应的离子方程式为Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3，
故答案为：KSCN；Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3；
（4）D溶液中通入过量的CO2生成碳酸氢钠和氢氧化铝，离子方程式为AlO2-+2H2O+CO2═Al（OH）3↓+HCO3-，故答案为：AlO2-+2H2O+CO2═Al（OH）3↓+HCO3-．

点评 本题以氧化铝提取工艺流程为载体考查混合物分离实验方案的设计，为高频考点，涉及无机物推断、元素化合物性质及相互转化、除杂的方法、离子方程式等，侧重分析与实验能力的考查，题目难度中等．

练习册系列答案
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反应Ⅱ：NH2COONH 4（s）?CO（NH2）2（s）+H2O（g））△H2=+72.49kJ．mol-1
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请回答下列问题：
（1）反应I的△H1=-159.47kJ．mol-1（用具体数据表示）．
（2）反应Ⅱ的△S＞（填“＞”或“＜”）0，一般在高温（填“高温”或“低温”）情况下有利于该反应的进行．
（3）-定温度下在体积为VL的容器中进行反应I，下列能说明反应达到平衡状态的是_BD_（填字母序号）．
A．混合气体的平均相对分子质量不再变化
B．容器内气体总压强不再变化
C．2v正（ NH3）=v逆（CO2）
D．容器内混合气体的密度不再变化
（4）25℃时，将体积比为2：1的NH3和CO2混合气体充人一个容积不变的真空密闭容器中，在恒定温度下使其发生反应I并达到平衡．测得平衡时混合气体的总浓度为4.8×10-3mol．L-1．则此温度下，反应I的平衡常数为6.1×107（L•mol-1）3．
（5）总反应中影响CO：平衡转化率的因素很多，下图为某特定条件下，不同水碳比$\frac{n（{H}_{2}O）}{n（C{O}_{2}）}$和温度影响CO2平衡转化率变化的曲线．
①其它条件相同时，为提高CO2的平衡转化率，生产中可以采取的措施是降低（填“提高”或“降低”）水碳比．
②当温度高于190℃后，CO2平衡转化率出现如图所示变化趋势的原因是温度高于190℃时，因为反应Ⅲ是放热反应，温度升高平衡向逆方向进行，CO2的平衡转化率降低．
③不同的氨碳比（ $\frac{n（N{H}_{3}）}{n（C{O}_{2}）}$）对C02的转化率也有影响，若开始以氨碳比等于3进行总反应，达平衡时NH3的转化率为40%，则C02的平衡转化率为60%．
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最高化合价或
最低化合价		+1-2+3-1-2+3+1+1
A．元素④气态氢化物的稳定性小于元素⑤气态氢化物的稳定性
B．元素②气态氢化物的沸点小于元素⑤气态氢化物的沸点
C．元素④⑥形成的化合物具有两性
D．元素④⑥⑧的最高价氧化物的水化物两两之间皆能反应

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