Question

【题目】从铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取Al2O3两种工艺的流程如下：

请回答下列问题：

(1)流程乙加入烧碱后和SiO2反应的离子方程式为________________________________。

(2)流程甲滤液D中通入过量CO2的化学方程式为_______________________________。

(3)验证滤液B中是否含有Fe3+的方法：_____________________________。

(4)写出滤液E中溶质的一种用途_________________________________。

(5)由物质G制取铝的化学方程式为__________________________。

(6)氧化铝与焦炭的混合物在氮气中高温加热反应，制得新型非金属材料AlN与一种中学常见气体X。已知每转移3mole-，有1.5mol化合物X生成，此反应的化学方程式________。

Answer 1

【答案】 SiO2+2OH-=SiO32-+H2O NaA1O2+CO2+2H2O=A1(OH)3↓+NaHCO3 取少量滤液B于试管中，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+ 制纯碱或做发酵粉等 2Al2O34Al+3O2↑ Al2O3+N2+3C2AlN+3CO

【解析】由工艺流程甲可知，铝土矿与盐酸反应得固体A、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A1(OH)3；根据工艺流程乙可知，铝土矿中的Al2O3、SiO2能和氢氧化钠反应，可知固体X为Fe2O3、MgO等，滤液Y为硅酸钠、偏铝酸钠，滤液中通入过量二氧化碳，沉淀Z为A1(OH)3、硅酸，滤液K中含有NaHCO3，以此来解答。

（1）根据以上分析可知流程乙加入烧碱后和SiO2反应的离子方程式为SiO2+2OH-=SiO32-+H2O。

（2）流程甲滤液D中通入过量CO2生成氢氧化铝和碳酸氢钠，反应的化学方程式为NaA1O2+CO2+2H2O=A1(OH)3↓+NaHCO3。

（3）一般用KSCN溶液检验铁离子，则验证滤液B含Fe3+方法为取少量滤液B于试管中，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+；

（4）滤液E中含有NaCl、NaHCO3，碳酸氢钠可制纯碱或做发酵粉等。

（5）铝是活泼的金属，通过电解熔融的氧化铝制得，氢氧化铝受热分解生成G是氧化铝，则制备铝的方程式为2Al2O34Al+3O2↑。

（6）氧化铝与焦炭的混合物在氮气中高温加热反应，制得新型非金属材料AlN与一种中学常见气体X，根据元素守恒可知X中应含有氧元素和碳元素，已知每转移3mole-，有1.5mol化合物X生成，由电子转移守恒可得在X中C的化合价为3mol÷1.5mol=2，所以X是CO，因此该反应的化学方程式为Al2O3+N2+3C2AlN+3CO。