题目内容
工业上从铝土矿（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 ．
（2）流程乙加入烧碱后生成SiO32-的离子方程式为 ．
（3）滤液E、K中溶质的主要成份是 （填化学式），写出该物质的一种用途 ．
（4）流程甲加入盐酸得到滤液B中含有 Fe3+、Cl-等多种微粒，据此回答下列问题．
①验证其中含Fe3+，可取少量滤液并加入 （填试剂名称）．
②用FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的化学方程式为： ．若将该反应设计成原电池，如图所示，则正极的电极反应式为 ．
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
（2）流程乙加入烧碱后生成SiO32-的离子方程式为
（3）滤液E、K中溶质的主要成份是
（4）流程甲加入盐酸得到滤液B中含有 Fe3+、Cl-等多种微粒，据此回答下列问题．
①验证其中含Fe3+，可取少量滤液并加入
②用FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的化学方程式为：
考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,常见化学电源的种类及其工作原理
专题：实验设计题,电化学专题
分析：铝土矿中的成分能与HCl反应的有Al2O3、Fe2O3、MgO，不反应的是SiO2，所以固体A为SiO2，滤液B中有Al3+、Fe3+、Mg2+，再加入过量烧碱，Al3++4OH-=[Al（OH）4]-，Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓，Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓，沉淀C为Fe（OH）3、Mg（OH）2的混合物；滤液D中为Na[Al（OH）4]、NaOH（过量），Na[Al（OH）4]能与CO2反应，Na[Al（OH）4]+CO2（过量）=Al（OH）3↓+NaHCO3，故滤液E为NaHCO3，沉淀F为Al（OH）3，Al（OH）3灼烧得到Al2O3；铝土矿中能与NaOH溶液反应的有Al2O3、SiO2，所以固体X为Fe2O3、MgO，发生反应为：Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al（OH）4]，SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O，
（1）根据Al2O3与盐酸反应生成氯化铝和水，据此书写离子方程式；
（2）根据SiO2与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，书写离子方程式；
（3）根据工艺流程甲可知，固体A为SiO2，滤液B含有氯化铝、氯化铁、氯化镁等，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，反应生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠；
（4）①Fe3+与硫氰化钾溶液反应，使溶液变红色，据此解答；
②铁离子与铜反应生成亚铁离子和铜离子，根据原电池工作原理可知正极得到电子，则正极铁离子得到电子生成亚铁离子．
（1）根据Al2O3与盐酸反应生成氯化铝和水，据此书写离子方程式；
（2）根据SiO2与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，书写离子方程式；
（3）根据工艺流程甲可知，固体A为SiO2，滤液B含有氯化铝、氯化铁、氯化镁等，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，反应生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠；
（4）①Fe3+与硫氰化钾溶液反应，使溶液变红色，据此解答；
②铁离子与铜反应生成亚铁离子和铜离子，根据原电池工作原理可知正极得到电子，则正极铁离子得到电子生成亚铁离子．
解答：
解：铝土矿中的成分能与HCl反应的有Al2O3、Fe2O3、MgO，不反应的是SiO2，所以固体A为SiO2，滤液B中有Al3+、Fe3+、Mg2+，再加入过量烧碱，Al3++4OH-=[Al（OH）4]-，Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓，Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓，沉淀C为Fe（OH）3、Mg（OH）2的混合物；滤液D中为Na[Al（OH）4]、NaOH（过量），Na[Al（OH）4]能与CO2反应，Na[Al（OH）4]+CO2（过量）=Al（OH）3↓+NaHCO3，故滤液E为NaHCO3，沉淀F为Al（OH）3，Al（OH）3灼烧得到Al2O3；
铝土矿中能与NaOH溶液反应的有Al2O3、SiO2，所以固体X为Fe2O3、MgO，Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al（OH）4]，SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O，
（1）Al2O3与盐酸反应生成氯化铝和水，反应离子方程式为：Al2O3+6H+═2Al3++3H2O，故答案为：Al2O3+6H+═2Al3++3H2O；
（2）SiO2与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，反应的离子方程式为：SiO2+2OH-═SiO32-+H2O，故答案为：SiO2+2OH-═SiO32-+H2O；
（3）根据工艺流程甲可知，固体A为SiO2，滤液B含有氯化铝、氯化铁、氯化镁等，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，反应生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠，碳酸氢钠可用于制纯碱或做发酵粉等，
故答案为：NaHCO3；制纯碱或做发酵粉等；
（4）Fe3+与硫氰化钾溶液反应使溶液变红色，所以检验是否含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：硫氰化钾；
②用FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板，铁离子与铜反应生成亚铁离子和铜离子，反应的化学方程式为：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，若将该反应设计成原电池，负极铜失去电子生成铜离子，正极铁离子得到电子生成亚铁离子，则正极的电极反应式为Fe3++e-=Fe2+，
故答案为：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2；Fe3++e-=Fe2+．
铝土矿中能与NaOH溶液反应的有Al2O3、SiO2，所以固体X为Fe2O3、MgO，Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al（OH）4]，SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O，
（1）Al2O3与盐酸反应生成氯化铝和水，反应离子方程式为：Al2O3+6H+═2Al3++3H2O，故答案为：Al2O3+6H+═2Al3++3H2O；
（2）SiO2与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，反应的离子方程式为：SiO2+2OH-═SiO32-+H2O，故答案为：SiO2+2OH-═SiO32-+H2O；
（3）根据工艺流程甲可知，固体A为SiO2，滤液B含有氯化铝、氯化铁、氯化镁等，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，反应生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠，碳酸氢钠可用于制纯碱或做发酵粉等，
故答案为：NaHCO3；制纯碱或做发酵粉等；
（4）Fe3+与硫氰化钾溶液反应使溶液变红色，所以检验是否含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：硫氰化钾；
②用FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板，铁离子与铜反应生成亚铁离子和铜离子，反应的化学方程式为：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，若将该反应设计成原电池，负极铜失去电子生成铜离子，正极铁离子得到电子生成亚铁离子，则正极的电极反应式为Fe3++e-=Fe2+，
故答案为：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2；Fe3++e-=Fe2+．
点评：本题考查从铝土矿中提取氧化铝的工艺流程，题目难度中等，正确理解制备流程及反应原理为解答关键，注意掌握铝及其化合物性质，试题侧重考查学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力．
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A、8+
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| B、9+lg2 | ||
C、10+
| ||
| D、11+2lg2 |
．已知：
