Question

9．鋁土礦（主要成分是Al₂O₃，含SiO₂、Fe₂O₃等雜質(zhì)）是提取鋁的原料，提取鋁的工藝流程如圖：

請回答下列問題：
（1）過濾操作需用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外，還需要漏斗；
（2）流程圖中固體B的成分為SiO₂，流程圖中試劑X為氫氧化鈉；
（3）為驗證濾液A含F(xiàn)e³⁺，可取少量濾液A滴加KSCN溶液，溶液顯紅色；
（4）通入過量的CO₂時發(fā)生的化學(xué)方程式為NaAlO₂+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+NaHCO₃；
（5）現(xiàn)有102t含氯化鋁50%的鋁土礦，理論上可煉出27t金屬鋁．

Answer 1

分析 鋁土礦（主要成分是Al₂O₃，含SiO₂、Fe₂O₃等雜質(zhì)）提取鋁：鋁土礦加過量鹽酸溶解后，F(xiàn)e₂O₃、Al₂O₃和HCl反應(yīng)溶解，而SiO₂和HCl不反應(yīng)，不能溶解，過濾，固體B為SiO₂，濾液A中含有鐵離子和鋁離子、氫離子，加入過量燒堿，氫離子和氫氧化鈉反應(yīng)生成水，鐵離子和鋁離子都和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化物沉淀，氫氧化鐵不溶于氫氧化鈉溶液中，但氫氧化鋁易溶于氫氧化鈉溶液中生成偏鋁酸根離子，向偏鋁酸鈉溶液通入過量CO₂生成沉淀C，為偏鋁酸根離子和二氧化碳能發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，灼燒氫氧化鋁得到氧化鋁，電解熔融的氧化鋁可得鋁，據(jù)此分析解答．

解答 解：（1）過濾操作需用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗；
故答案為：漏斗；
（2）鋁土礦加過量鹽酸溶解后，F(xiàn)e₂O₃、Al₂O₃和HCl反應(yīng)溶解，而SiO₂和HCl不反應(yīng)，不能溶解，過濾，固體B為SiO₂，濾液A中含有鐵離子和鋁離子、氫離子，加入過量X后得到偏鋁酸鈉溶液，故X為氫氧化鈉；
故答案為：SiO₂；氫氧化鈉；
（3）濾液A含F(xiàn)e³⁺，可取少量濾液A滴加KSCN溶液，溶液顯紅色；
故答案為：KSCN；
（4）偏鋁酸根離子和二氧化碳能發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，化學(xué)方程式為：NaAlO₂+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+NaHCO₃；
故答案為：NaAlO₂+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+NaHCO₃；
（5）現(xiàn)有102t含氧化鋁50%的鋁土礦，根據(jù)鋁元素質(zhì)量守恒，理論上可得鋁單質(zhì)：$102t×50%×\frac{54}{102}$=27t；
故答案為：27．

點評 本題主要考查了元素化合物中金屬鋁、鐵的性質(zhì)，解題時不僅需熟知物質(zhì)間的反應(yīng)原理，還需靈活運用于實驗的設(shè)計，題目難度不大．