Question

13．工业上冶炼铝的原料是铝土矿，铝土矿的主要成分是Al₂O₃，杂质为Fe₂O₃、SiO₂等，已知SiO₂是不溶于水的酸性氧化物，Fe₂O₃是不溶于水的碱性氧化物．某化学研究小组设计的提纯Al₂O₃的方案如下：
铝土矿$→_{过滤}^{盐酸}$滤液1$→_{过滤}^{过量NaOH溶液}$滤液2$→_{过滤}^{过量CO_{2}}$沉淀A$\stackrel{△}{→}$Al₂O₃
（1）写出沉淀A的化学式Al（OH）₃．
（2）加入过量的NaOH溶液，过滤后的滤液中含有的溶质有NaOH、NaAlO₂、NaCl．
（3）写出由沉淀A→Al₂O₃的化学方程式2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O，写出通入过量的CO₂生成沉淀A的离子方程式AlO₂^-+CO₂+2H₂O═Al（OH）₃↓+HCO₃^-．

Answer 1

分析 铝土矿（主要成分是Al₂O₃，杂质为Fe₂O₃、SiO₂等，已知SiO₂是不溶于水的酸性氧化物，Fe₂O₃是不溶于水的碱性氧化物），由流程可知，加入盐酸溶解过滤，固体二氧化硅不溶于盐酸，氧化铝、氧化铁与盐酸反应，则滤液1中含氯化铝、氯化铁溶液，然后滤液中加入过量氢氧化钠溶液过滤得到沉淀为氢氧化铁，滤液2中含偏铝酸钠溶液，再通入过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，即沉淀A为Al（OH）₃，最后Al（OH）₃加热分解生成Al₂O₃，以此来解答．

解答 解：（1）由分析可知沉淀A为Al（OH）₃，
故答案为：Al（OH）₃；
（2）加入过量的NaOH溶液与氯化铝反应生成偏氯酸钠、氯化钠，NaOH过量，则过滤后的滤液中含有的溶质有NaOH、NaAlO₂、NaCl，
故答案为：NaOH、NaAlO₂、NaCl；
（3）由沉淀A→Al₂O₃的化学方程式：2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O；加入过量CO₂生成沉淀A时反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液，反应的离子方程式为AlO₂^-+CO₂+2H₂O═Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
故答案为：2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O；AlO₂^-+CO₂+2H₂O═Al（OH）₃↓+HCO₃^-．

点评 本题考查混合物分离提纯的综合应用，为高频考点，把握流程中的反应及混合物分离方法为解答的关键，注意氢氧化铝的两性，题目难度不大．