Question

从铝土矿（主要成分是Al₂O₃，可能含SiO₂、Fe₂O₃、MgO 等杂质）中提取氧化铝通常有两种工艺流程

请回答下列问题
（1）固体A的成分为

 

，A可以用来制普通玻璃，化学方程式为

 

（写一个即可）
（2）流程乙加入过量烧碱反应的离子方程式为

 

、

 

．
（3）验证滤液B中含Fe³⁺的方法为

 

．
（4）向滤液B中加入过量烧碱，生成的沉淀与烧碱的量的关系图正确的为

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

专题：实验设计题

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，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，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）由以上分析可知A为SiO₂，A可以用来制普通玻璃，化学方程式为Na₂CO₃+SiO₂

高温  .

Na₂SiO₃+CO₂↑或CaCO₃+SiO₂

高温  .

CaSiO₃+CO₂↑，
故答案为：SiO₂；Na₂CO₃+SiO₂

高温  .

Na₂SiO₃+CO₂↑或CaCO₃+SiO₂

高温  .

CaSiO₃+CO₂↑；
（2）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^-═SiO₃^2-+H₂O，氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，方程式为Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O，故答案为：SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O；Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+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⁺，
故答案为：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⁺；
（4）滤液B含有盐酸、氯化铝、氯化铁、氯化镁等，加入氢氧化钠，先发生中和反应，此时没有沉淀，继续加入氢氧化钠，分别生成氢氧化铁、氢氧化镁和氢氧化铝沉淀，然后氢氧化铝溶解，只有D符合．
故答案为：D．

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．