Question

7．鋁土礦的主要成分是Al₂O₃，含有雜質(zhì)SiO₂、Fe₂O₃、MgO．工業(yè)上從鋁土礦中提取鋁可采用如圖所示工藝流程：

請回答下列問題：
（1）圖中涉及分離溶液與沉淀的實(shí)驗方法是過濾（填操作名稱）．需要用到的玻璃 儀器燒杯、玻璃棒、漏斗
（2）沉淀B的成分是SiO₂（填化學(xué)式，下同），沉淀C的成分是Mg（OH）₂、Fe（OH）₃；
（3）寫出生成溶液D的離子方程式Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（4）沉淀F轉(zhuǎn)化為物質(zhì)M的化學(xué)方程式為2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O；溶液D中通入過量CO ₂生成沉淀F的離子方程式為AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-．

Answer 1

分析 Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃、MgO中，Al₂O₃、SiO₂與NaOH溶液反應(yīng)，MgO、Fe₂O₃不與NaOH溶液反應(yīng)；除SiO₂不與鹽酸反應(yīng)外，Al₂O₃、Fe₂O₃、MgO均與鹽酸反應(yīng)；加入過量鹽酸，溶液A為AlCl₃、MgCl₂、FeCl₃，沉淀B為SiO₂，加入過量燒堿，沉淀C為Fe（OH）₃和Mg（OH）₂，溶液D為NaAlO₂，通入過量二氧化碳，溶液E為NaHCO₃，沉淀F為Al（OH）₃，加熱分解得到M為Al₂O₃，經(jīng)電解可得到Al，結(jié)合題目要求可解答該題．

解答 解：Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃、MgO中，Al₂O₃、SiO₂與NaOH溶液反應(yīng)，MgO、Fe₂O₃不與NaOH溶液反應(yīng)；除SiO₂不與鹽酸反應(yīng)外，Al₂O₃、Fe₂O₃、MgO均與鹽酸反應(yīng)；加入過量鹽酸，溶液A為AlCl₃、MgCl₂、FeCl₃，沉淀B為SiO₂，加入過量燒堿，沉淀C為Fe（OH）₃和Mg（OH）₂，溶液D為NaAlO₂，通入過量二氧化碳，溶液E為NaHCO₃，沉淀F為Al（OH）₃，加熱分解得到M為Al₂O₃，經(jīng)電解可得到Al，
（1）分離溶液與沉淀的實(shí)驗方法是過濾，常用到的實(shí)驗儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗，故答案為：過濾； 燒杯、玻璃棒、漏斗；
（2）由以上分析可知沉淀B的成分是SiO₂，沉淀C為Fe（OH）₃和Mg（OH）₂，
故答案為：SiO₂； Mg（OH）₂、Fe（OH）₃；
（3）溶液D為NaAlO₂，生成的離子方程式為Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，故答案為：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（4）沉淀F轉(zhuǎn)化為物質(zhì)M的化學(xué)方程式為2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O，溶液NaAlO₂中通入過量CO₂生成Al（OH）₃沉淀，反應(yīng)的離子方程式為CO₂+AlO₂^-+2H₂O═Al（OH）₃↓+HCO₃^-，
故答案為：2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O；AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-．

點(diǎn)評 本題以推斷題的形式，考查金屬及其化合物的相關(guān)性質(zhì)．對此類題型的考查通常用結(jié)合鋁及其化合物．解題的關(guān)鍵在于熟練掌握“鋁三角”的相關(guān)反應(yīng)，題目難度不大．