Question

【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下工艺流程：

请回答下列问题：

（1）溶液A转化为溶液D发生的离子方程式为____________________；

（2）由物质M制取铝的化学方程式为____________________；

（3）溶液D中通入过量CO2生成沉淀F的离子方程式为____________________；

（4）取一定量的沉淀C置于试管中，逐滴向试管中加入过量HI至沉淀全部溶解，所得溶液中Fe元素以_______存在，检验该离子的实验操作和现象是________________。

Answer 1

【答案】 Al3++4OH-=AlO2-+2H2O 2Al2O34Al + 3O2↑ AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3- Fe2+ 取少量溶液于试管中，向该试管中滴加KSCN，溶液不变色，继续滴加氯水后溶液显红色，说明Fe元素以Fe2+存在。

【解析】(1)溶液A与转化为溶液D的离子方程式为Al3++4OH-=AlO2-+2H2O，故答案为：Al3++4OH-=AlO2-+2H2O；

(2)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，反应为：2Al(OH)3Al2O3+3H2O，M为Al2O3，电解熔融的氧化铝可以制取铝，方程式为：2Al2O34Al + 3O2↑，故答案为：2Al2O34Al + 3O2↑；

(3)溶液A中含有镁离子、铁离子和铝离子、氢离子，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，氢氧化镁、氢氧化铁不溶于氢氧化钠溶液中，但氢氧化铝易溶于氢氧化钠溶液中生成偏铝酸根离子，所以溶液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-，故答案为：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-；

(4)取一定量的沉淀C中含有氢氧化镁和氢氧化铁，置于试管中，逐滴向试管中加入过量HI至沉淀全部溶解，溶解生成的铁离子能够将碘离子氧化，铁离子被还原为亚铁离子，检验亚铁离子可以取少量溶液于试管中，向该试管中滴加KSCN，溶液不变色，继续滴加氯水后溶液显红色，说明Fe元素以Fe2+存在，故答案为：Fe2+；取少量溶液于试管中，向该试管中滴加KSCN，溶液不变色，继续滴加氯水后溶液显红色，说明Fe元素以Fe2+存在。