Question

【題目】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）流程甲加入鹽酸后生成Al3＋的離子方程式為__________________________________。

（2）流程乙加入燒堿后生成[Al(OH)4]－的離子方程式為___________________________。

（3）驗證濾液B中含Fe3＋，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)，寫出該溶液的一種用途：___________。

（5）已知298 K時，Mg(OH)2的溶度積常數Ksp＝5.6×10－12，取適量的濾液B，加入一定量的燒堿達到沉淀溶解平衡，測得pH＝13.00，則此溫度下殘留在溶液中的c(Mg2＋)＝__________。

Answer 1

【答案】Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2OAl2O3＋2OH－＋3H2O ===2[Al(OH)4]－硫氰化鉀(或苯酚溶液等合理答案均可)NaHCO3制純堿(或做發酵粉等合理答案均可)5.6×10－10 mol·L－1

【解析】

（1）Al2O3與稀鹽酸反應的離子方程式為：Al2O3＋6H＋= 2Al3＋＋3H2O；

（2）Al2O3與燒堿反應的離子方程式為：Al2O3＋2OH－＋3H2O = 2[Al(OH)4]－；

（3）檢驗Fe3＋通常用硫氰化鉀（或硫氰酸鉀），觀察顏色變化，若溶液變為血紅色，則證明有Fe3＋；

（4）濾液Y和D為偏鋁酸鈉溶液，通入過量的二氧化碳反應的化學方程式為：NaAlO2+CO2+H2O=Al(OH) + NaHCO3 ，因此濾液E、K中溶質的主要成分是NaHCO3。NaHCO3可用來制作純堿，發酵粉等。

（4）根據題意：298 K時，測得pH＝13.00,則c(OH-)= ，因為Mg(OH)2的溶度積常數Ksp＝5.6×10－12則：0.12×c(Mg2+)=5.6×10－12，解得c(Mg2+)=5.6×10－12mol/L。