Question

9．（一）从铝土矿（主要成分是Al₂O₃，含SiO₂、Fe₂O₃等杂质）中提取氧化铝的两种工艺流程如下：

已知：
生成氢氧化物沉淀的pH

	Al（OH）3	Fe（OH）2	Fe（OH）3
开始沉淀时	3.4	6.3	2.7
完全沉淀时	5.2	9.7	3.2

请回答下列问题
（1）固体A的主要化学成分是：SiO₂（填化学式），
（2）流程乙加入烧碱后生成AlO₂^-的离子方程式为：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O
（3）验证滤液B中含有Fe³⁺的实验操作为：取少量滤液B于试管中，滴加1-2滴硫氰化钾溶液，若溶液变为血红色，则说明滤液B中含有Fe³⁺
（4）不管是流程甲还是流程乙，都会对铝土矿进行粉碎，原因是：增大固液接触面积，加快反应速率
（5）滤液B也可以通过控制溶液的pH加入氢氧化钠直接得到沉淀F，应调节pH范围为3.2≤pH＜3.4．
（二）有机化学
（6）新戊烷的系统命名法命名为：2，3-二甲基丙烷．
（7）按照官能团的分类，有机物 的类别是：酚．
（8）乙酸的核磁共振氢谱图有2个吸收峰，面积比为：1：3或3：1．

Answer 1

分析 （一）由工艺流程甲可知，铝土矿与盐酸反应得固体A为滤液B，则固体A为SiO₂，滤液B含有氯化铝、氯化铁、氯化镁等，滤液中加入过量的NaOH，可推知沉淀C为氢氧化铁、氢氧化镁，滤液D含有偏铝酸钠、氯化钠、NaOH，所以向滤液D中通入过量二氧化碳，生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠，沉淀F为Al（OH）₃，滤液E中含有NaCl、NaHCO₃；
根据工艺流程乙可知，铝土矿中的Al₂O₃能和氢氧化钠反应，可知固体X为Fe₂O₃、SiO₂等，滤液Y为偏铝酸钠，滤液中通入过量二氧化碳，沉淀Z为Al（OH）₃，滤液K中含有NaHCO₃，以此来解答．
（二）（6）新戊烷主链含有3个C原子，含有2个甲基；
（7）有机物含有酚羟基；
（8）乙酸的结构简式为CH₃COOH，核磁共振氢谱图有2个吸收峰，面积比为1：3或3：1．

解答 解：（一）由工艺流程甲可知，铝土矿与盐酸反应得固体A为滤液B，则固体A为SiO₂，滤液B含有氯化铝、氯化铁、氯化镁等，滤液中加入过量的NaOH，可推知沉淀C为氢氧化铁、氢氧化镁，滤液D含有偏铝酸钠、氯化钠、NaOH，所以向滤液D中通入过量二氧化碳，生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠，沉淀F为Al（OH）₃，滤液E中含有NaCl、NaHCO₃；
根据工艺流程乙可知，铝土矿中的Al₂O₃能和氢氧化钠反应，可知固体X为Fe₂O₃、SiO₂等，滤液Y为偏铝酸钠，滤液中通入过量二氧化碳，沉淀Z为Al（OH）₃，滤液K中含有NaHCO₃，
（1）由以上分析可知固体A为SiO₂，故答案为：SiO₂；
（2）流程乙加入烧碱后生成AlO₂^-的离子方程式为Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O，故答案为：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O；
（3）Fe³⁺与硫氰化钾溶液反应，使溶液变红色，检验滤液B中是否含Fe³⁺离子的方法为：取少量滤液B，向其中加入硫氰化钾溶液，溶液变红色，说明滤液中含Fe³⁺，溶液不变红色，说明滤液中不含Fe³⁺，
故答案为：取少量滤液B于试管中，滴加1-2滴硫氰化钾溶液，若溶液变为血红色，则说明滤液B中含有Fe³⁺；
（4）对铝土矿进行粉碎，可增大固液接触面积，加快反应速率，故答案为：增大固液接触面积，加快反应速率；
（5）沉淀F为Al（OH）₃，生成氢氧化铝，应控制pH的范围为3.2≤pH＜3.4，故答案为：3.2≤pH＜3.4；
（二）（6）新戊烷的系统命名法命名为：2，3-二甲基丙烷，故答案为：2，3-二甲基丙烷；
（7）按照官能团的分类，有机物含有酚羟基，类别是酚；故答案为：酚；
（8）乙酸的结构简式为CH₃COOH，核磁共振氢谱图有2个吸收峰，面积比为1：3或3：1，故答案为：2；1：3或3：1．

点评 本题以氧化铝提取工艺流程为载体考查混合物分离实验方案的设计，为高频考点，涉及无机物推断、元素化合物性质及相互转化、除杂的方法、离子方程式等，侧重分析与实验能力的考查，另外注意有机物的命名、结构和性质，题目难度中等．