题目内容

9.铝土矿(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3等杂质)是提取铝的原料,提取铝的工艺流程如图:

请回答下列问题:
(1)过滤操作需用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外,还需要漏斗;
(2)流程图中固体B的成分为SiO2,流程图中试剂X为氢氧化钠;
(3)为验证滤液A含Fe3+,可取少量滤液A滴加KSCN溶液,溶液显红色;
(4)通入过量的CO2时发生的化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3;
(5)现有102t含氯化铝50%的铝土矿,理论上可炼出27t金属铝.

分析 铝土矿(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3等杂质)提取铝:铝土矿加过量盐酸溶解后,Fe2O3、Al2O3和HCl反应溶解,而SiO2和HCl不反应,不能溶解,过滤,固体B为SiO2,滤液A中含有铁离子和铝离子、氢离子,加入过量烧碱,氢离子和氢氧化钠反应生成水,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,向偏铝酸钠溶液通入过量CO2生成沉淀C,为偏铝酸根离子和二氧化碳能发生反应生成氢氧化铝沉淀,灼烧氢氧化铝得到氧化铝,电解熔融的氧化铝可得铝,据此分析解答.

解答 解:(1)过滤操作需用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗;
故答案为:漏斗;
(2)铝土矿加过量盐酸溶解后,Fe2O3、Al2O3和HCl反应溶解,而SiO2和HCl不反应,不能溶解,过滤,固体B为SiO2,滤液A中含有铁离子和铝离子、氢离子,加入过量X后得到偏铝酸钠溶液,故X为氢氧化钠;
故答案为:SiO2;氢氧化钠;
(3)滤液A含Fe3+,可取少量滤液A滴加KSCN溶液,溶液显红色;
故答案为:KSCN;
(4)偏铝酸根离子和二氧化碳能发生反应生成氢氧化铝沉淀,化学方程式为:NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3;
故答案为:NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3;
(5)现有102t含氧化铝50%的铝土矿,根据铝元素质量守恒,理论上可得铝单质:$102t×50%×\frac{54}{102}$=27t;
故答案为:27.

点评 本题主要考查了元素化合物中金属铝、铁的性质,解题时不仅需熟知物质间的反应原理,还需灵活运用于实验的设计,题目难度不大.

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