题目内容
从铝土矿（主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质）中提取两种工艺品的流程如图：已知2Na2SiO3+2NaAlO2+2H2O═Na2Al2Si2O8↓+4NaOH，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Al2O3发生反应的离子方程式为 ．
（3）固体X的主要成分是 ，过滤时使用的玻璃棒，其作用是 ．
（4）滤液B中溶质的主要成分是 （填化学式）；滤液E、K中溶质的主要成分是 （填化学式），写出该溶液的一种用途 ．
（5）在流程中，选用CO2作酸化剂，为什么不选用盐酸？ ．
（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Al2O3发生反应的离子方程式为
（3）固体X的主要成分是
（4）滤液B中溶质的主要成分是
（5）在流程中，选用CO2作酸化剂，为什么不选用盐酸？
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：铝土矿的成分有Al2O3、SiO2、Fe2O3、MgO，氧化铝、二氧化硅都能和NaOH溶液反应生成可溶性的钠盐，氧化铁、氧化镁不反应，Al2O3、Fe2O3、MgO可以和盐酸之间反应分别得到氯化铝溶液、氯化铁溶液、氯化镁溶液，过滤，可以将难溶物过滤出来，所以A是二氧化硅，X是Fe2O3、MgO，滤液Y是偏铝酸钠和硅酸钠的混合物，流程甲加入HCl，生成FeCl3、MgCl2、AlCl3的混合液，是滤液B的成分，向其中加入过量的烧碱，氯化铝可以和氢氧化钠反应得到偏铝酸钠溶液和氯化钠溶液，是滤液D的主要成分还会形成氢氧化铁、氢氧化镁沉淀，是沉淀C的成分，氢氧化铝灼烧可以得到氧化铝，
（1）Al2O3与HCl反应生成Al3+；
（2）氧化铝属于两性氧化物，能和强碱NaOH反应生成偏铝酸钠和水，据此书写离子方程式；
（3）Al2O3、SiO2、Fe2O3、MgO中加入烧碱溶液，其中的MgO、Fe2O3和氢氧化钠之间均不会发生反应；在过滤试验中，玻璃棒的作用是引流；
（4）Al2O3、SiO2、Fe2O3、MgO中只有二氧化硅和盐酸之间不反应，其余的均可以发生反应，偏铝酸钠溶液和过量的二氧化碳反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠，据此回答；
（5）偏铝酸钠溶液和过量的二氧化碳反应生成氢氧化铝，但是偏铝酸钠中加入的盐酸稍过量，氢氧化铝就会溶解．
（1）Al2O3与HCl反应生成Al3+；
（2）氧化铝属于两性氧化物，能和强碱NaOH反应生成偏铝酸钠和水，据此书写离子方程式；
（3）Al2O3、SiO2、Fe2O3、MgO中加入烧碱溶液，其中的MgO、Fe2O3和氢氧化钠之间均不会发生反应；在过滤试验中，玻璃棒的作用是引流；
（4）Al2O3、SiO2、Fe2O3、MgO中只有二氧化硅和盐酸之间不反应，其余的均可以发生反应，偏铝酸钠溶液和过量的二氧化碳反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠，据此回答；
（5）偏铝酸钠溶液和过量的二氧化碳反应生成氢氧化铝，但是偏铝酸钠中加入的盐酸稍过量，氢氧化铝就会溶解．
解答：
解：铝土矿的成分有Al2O3、SiO2、Fe2O3、MgO，氧化铝、二氧化硅都能和NaOH溶液反应生成可溶性的钠盐，氧化铁、氧化镁不反应，Al2O3、Fe2O3、MgO可以和盐酸之间反应分别得到氯化铝溶液、氯化铁溶液、氯化镁溶液，过滤，可以将难溶物过滤出来，所以A是二氧化硅，X是Fe2O3、MgO，滤液Y是偏铝酸钠和硅酸钠的混合物，流程甲加入HCl，生成FeCl3、MgCl2、AlCl3的混合液，是滤液B的成分，向其中加入过量的烧碱，氯化铝可以和氢氧化钠反应得到偏铝酸钠溶液和氯化钠溶液，是滤液D的主要成分还会形成氢氧化铁、氢氧化镁沉淀，是沉淀C的成分，氢氧化铝灼烧可以得到氧化铝．
（1）流程甲加入盐酸，反应生成铝离子的物质为铝土矿中的氧化铝，反应的化学方程式为：Al2O3+6H+═2Al3++3H2O，故答案为：（1）Al2O3+6H+═2Al3++3H2O；
（2）氧化铝属于两性氧化物，能和强碱NaOH反应生成偏铝酸钠和水，离子方程式为Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al（OH）4]-，故答案为：Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al（OH）4]-；
（3）Al2O3、SiO2、Fe2O3、MgO中加入烧碱溶液，其中的MgO、Fe2O3和氢氧化钠之间均不会发生反应，所以固体X的主要成分是MgO、Fe2O3，在过滤试验中，玻璃棒的作用是引流，防止液体外溅，故答案为：MgO、Fe2O3；引流；
（4）Al2O3、SiO2、Fe2O3、MgO中只有二氧化硅和盐酸之间不反应，其余的均可以发生反应，FeCl3、MgCl2、AlCl3的混合液，是滤液B的成分，滤液B中加入过量NaOH，生成Fe（OH）3沉淀、Mg（OH）2沉淀和NaAlO2；过滤，滤液D中含有NaAlO2、NaCl和过量的NaOH，向滤液D中通入过量CO2，NaAlO2和CO2反应生成氢氧化铝沉淀，NaOH和过量的CO2反应生成NaHCO3；过滤，滤液E中溶质的主要成分为NaHCO3；滤液Y中通入过量CO2，硅酸钠反应生成硅酸，NaAlO2生成氢氧化铝，过量的NaOH和过量的CO2反应生成NaHCO3；过滤，滤液K中溶质的主要成分为NaHCO3；故应填NaHCO3；NaHCO3的用途很多，如制纯碱或做发酵粉等；故答案为：FeCl3、MgCl2、AlCl3；制纯碱（或做发酵粉）；
（5）在流程中，选用CO2作酸化剂，为的是将偏铝酸钠溶液和过量的二氧化碳反应生成氢氧化铝，但是偏铝酸钠中加入的盐酸稍过量，氢氧化铝就会溶解所以不选用盐酸，故答案为：盐酸可以将氢氧化铝溶解．
（1）流程甲加入盐酸，反应生成铝离子的物质为铝土矿中的氧化铝，反应的化学方程式为：Al2O3+6H+═2Al3++3H2O，故答案为：（1）Al2O3+6H+═2Al3++3H2O；
（2）氧化铝属于两性氧化物，能和强碱NaOH反应生成偏铝酸钠和水，离子方程式为Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al（OH）4]-，故答案为：Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al（OH）4]-；
（3）Al2O3、SiO2、Fe2O3、MgO中加入烧碱溶液，其中的MgO、Fe2O3和氢氧化钠之间均不会发生反应，所以固体X的主要成分是MgO、Fe2O3，在过滤试验中，玻璃棒的作用是引流，防止液体外溅，故答案为：MgO、Fe2O3；引流；
（4）Al2O3、SiO2、Fe2O3、MgO中只有二氧化硅和盐酸之间不反应，其余的均可以发生反应，FeCl3、MgCl2、AlCl3的混合液，是滤液B的成分，滤液B中加入过量NaOH，生成Fe（OH）3沉淀、Mg（OH）2沉淀和NaAlO2；过滤，滤液D中含有NaAlO2、NaCl和过量的NaOH，向滤液D中通入过量CO2，NaAlO2和CO2反应生成氢氧化铝沉淀，NaOH和过量的CO2反应生成NaHCO3；过滤，滤液E中溶质的主要成分为NaHCO3；滤液Y中通入过量CO2，硅酸钠反应生成硅酸，NaAlO2生成氢氧化铝，过量的NaOH和过量的CO2反应生成NaHCO3；过滤，滤液K中溶质的主要成分为NaHCO3；故应填NaHCO3；NaHCO3的用途很多，如制纯碱或做发酵粉等；故答案为：FeCl3、MgCl2、AlCl3；制纯碱（或做发酵粉）；
（5）在流程中，选用CO2作酸化剂，为的是将偏铝酸钠溶液和过量的二氧化碳反应生成氢氧化铝，但是偏铝酸钠中加入的盐酸稍过量，氢氧化铝就会溶解所以不选用盐酸，故答案为：盐酸可以将氢氧化铝溶解．
点评：化学实验、化学与技术、铝土矿中氧化铝提取的工艺流程综合考查，要注意平常知识的积累．
练习册系列答案
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