Question

（10分）從鋁土礦(主要成分是Al₂O₃，含SiO₂、Fe₂O₃、MgO等雜質)中提取氧化鋁的兩種工藝流程如下：

請回答下列問題：

（1）流程甲通入過量CO₂后生成沉淀F的離子反應方程式為______________________________________。

(2流程乙加入燒堿溶解SiO₂的化學反應方程式____________________。

(3)驗證濾液B含Fe^3＋，可取少量濾液并加入________(填試劑名稱)。

(4)濾液E、K中溶質的主要成分是________(填化學式)，寫出該溶質的一種用途____________________。

(5)已知298 K時，Mg(OH)₂的溶度積常數K_sp＝5.6×10^－12，取適量的濾液B，加入一定量的燒堿至達到沉淀溶解平衡，測得pH＝12，則此溫度下殘留在溶液中的c(Mg^2＋)＝________________。

 

Answer 1

【答案】

 (1) [Al(OH)₄]^- ＋CO₂ = Al(OH)₃↓＋HCO₃^－（2分）

      (2) SiO₂＋2NaOH===Na₂SiO₃＋H₂O（2分）

 (3)硫氰化鉀(或硫氰酸鉀、苯酚溶液等合理答案) （2分）

(4)NaHCO₃（1分）  制純堿(或做發酵粉等合理答案)（1分） (5)5.6×10^－8 mol/L（2分）

【解析】（1）鋁土礦加入鹽酸后，二氧化硅和鹽酸不反應，所以A是二氧化硅。B中含有氯化鋁、氯化鐵、氯化鎂和過量的鹽酸。加入過量的燒堿后，生成氫氧化鐵和氫氧化鎂沉淀，即C是氫氧化鐵和氫氧化鎂，而D是偏鋁酸鈉以及過量的氫氧化鈉，所以通入CO₂生成沉淀F的方程式為[Al(OH)₄]^- ＋CO₂ = Al(OH)₃↓＋HCO₃^－。

（2）鋁土礦和燒堿反應時，氧化鐵和氧化鎂不反應，所以X時氧化鐵和氧化鎂。Y是偏鋁酸鈉、硅酸鈉和過量的燒堿。因此二氧化硅和燒堿反應的方程式為SiO₂＋2NaOH===Na₂SiO₃＋H₂O。

（3）檢驗鐵離子的試劑是KSCN溶液或苯酚。

（4）濾液D、Y和過量CO₂反應后的溶液中主要含有的溶質是碳酸氫鈉。碳酸氫鈉常用來制純堿(或做發酵粉等)。

（5）pH＝12，則溶液中OH^－濃度是0.01mol·L^－1。根據溶度積常數的表達式可知，溶液中c(Mg^2＋)＝5.6×10^－12/0.0001＝5.6×10^－8 mol/L。