Question

16．工业上用铝土矿（主要成分为Al₂0₃，还有少量的Fe₂0₃、Si0₂等杂质）提取氧化铝，操作过程如下：

（1）沉淀A中主要含有SiO₂
（2）滤液X中，除了Fe³⁺、H⁺外，还含有的阳离子是Al³⁺
（3）（Ⅱ）步骤中分离溶液和沉淀的操作名称是过滤
（4）写出（Ⅳ）步骤反应的化学方程式2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂0₃+3H₂O，
（5）写出Al₂ 0₃与NaOH反应的离子方程式Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+2H₂O．

Answer 1

分析 SiO₂和盐酸不反应，Fe₂O₃和氢氧化钠不反应而氧化铝能反应，向偏铝酸钠中通入过量的二氧化碳可以生成氢氧化铝沉淀，铝土矿中加入盐酸，沉淀A为SiO₂，滤液X中含有AlCl₃、FeCl₃，加入过量NaOH，沉淀B为Fe（OH）₃，滤液Y中含有NaAlO₂，通入二氧化碳气体，滤液Z中含有碳酸钠或碳酸氢钠，氢氧化铝在加热分解可生成氧化铝，据此答题．

解答 解：SiO₂和盐酸不反应，Fe₂O₃和氢氧化钠不反应而氧化铝能反应，向偏铝酸钠中通入过量的二氧化碳可以生成氢氧化铝沉淀，铝土矿中加入盐酸，沉淀A为SiO₂，滤液X中含有AlCl₃、FeCl₃，加入过量NaOH，沉淀B为Fe（OH）₃，滤液Y中含有NaAlO₂，通入二氧化碳气体，滤液Z中含有碳酸钠或碳酸氢钠，氢氧化铝在加热分解可生成氧化铝，
（1）因SiO₂与盐酸不反应，则沉淀A为SiO₂，
故答案为：SiO₂；
（2）氧化铝与酸反应离子方程式为Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O，氧化铁与盐酸反应离子方程式为Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O，滤液A中除了Fe³⁺、H⁺外，还含有的阳离子是Al³⁺，
故答案为：Al³⁺；
（3）（Ⅱ）步骤中分离溶液和沉淀，应为过滤操作，
故答案为：过滤；
（4）氢氧化铝在加热分解可生成氧化铝，分解的方程式为：2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂0₃+3H₂O，
故答案为：2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂0₃+3H₂O；
（5）Al₂ 0₃与NaOH反应的离子方程式为Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+2H₂O，
故答案为：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+2H₂O．

点评 本题以框图题形式考查铝的化合物的性质，为高频考点，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，难度中等，清楚冶炼铝工艺流程原理，是对知识迁移的综合运用．