题目内容
【题目】从铝土矿（主要成分是
，含
、
、MgO等杂质）中提取两种工艺品的流程如下：
请回答下列问题：
（1）流程乙加入烧碱后的离子方程式为_________________________________________.
（2）固体A的应用_________________________________________.（两点）
（3）滤液D与少量CO2反应的离子方程式为__________________________________，
向该滤液K中加入足量石灰水的离子方程式是________
（4）流程乙制氧化铝的优点是所用的试剂较经济，缺点是__________________________
（5）已知298K时，
的溶度积常数
=10-11,取适量的滤液B,加入一定量的烧碱恰使镁离子沉淀完全，则溶液的pH最小为_______.
【答案】Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O SiO2+2OH-=SiO32-+H2O 光纤、饰品、制硅、制玻璃等合理即可 2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+ CO32- HCO3-+Ca2++OH-= CaCO3↓+H2O 氧化铝中会混入二氧化硅 11
【解析】
根据工艺流程甲可知，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，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）氧化铝与过量的碱反应生成了偏铝酸盐和水，二氧化硅在碱性溶液中反应生成了硅酸盐和水；
（2）固体A为二氧化硅，可以制光纤、饰品、制硅、制玻璃等；
（3）滤液D中含有偏铝酸根离子与少量CO2反应生成了氢氧化铝和碳酸根离子．滤液K中含有碳酸氢根离子与足量石灰水反应生成了碳酸钙沉淀和水；
（4）流程乙制氧化铝的过程中可能会混有二氧化硅杂质；
（5）当溶液中c（Mg2+）=10-5molL-1时，可以认为沉淀完全，根据溶度积常数=10-11，计算氢氧根的最小浓度，进而计算溶液的pH最小值。
(1)Al2O3与氢氧化钠反应，离子方程式为：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O，SiO2和氢氧化钠反应生成硅酸钠盐和水，离子方程式为：SiO2+2OH-=SiO32-+H2O，
故答案为：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O、SiO2+2OH-=SiO32-+H2O；
(2)由上述分析可知，A为SiO2，可以用于生产玻璃、制备光导纤维等，
故答案为：生产玻璃、制备光导纤维等；
(3)滤液D与少量CO2反应的离子方程式为：2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+ CO32-，
向该滤液K中加入足量石灰水的离子方程式是：HCO3-+Ca2++OH-= CaCO3↓+H2O，
故答案为：2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+ CO32-；HCO3-+Ca2++OH-= CaCO3↓+H2O；
(4)流程乙制氧化铝的优点是所用的试剂较经济，但沉淀Z为Al(OH)3及少量硅酸，加热分解制备的氧化铝不纯，含有二氧化硅，
故答案为：氧化铝中会混入二氧化硅；
(5)当溶液中c(Mg2+)=105molL1时，可以认为沉淀完全，由于Ksp=c(Mg2+)c2(OH)=1011，则c(OH)
=10-3molL1，故c(H+)1011molL1，则pH = lgc(H+)11，
故答案为：11。
