Question

（10分）从铝土矿(主要成分是Al₂O₃，含SiO₂、Fe₂O₃、MgO等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下：

请回答下列问题：
（1）流程甲通入过量CO₂后生成沉淀F的离子反应方程式为______________________________________。
(2流程乙加入烧碱溶解SiO₂的化学反应方程式____________________。
(3)验证滤液B含Fe^3＋，可取少量滤液并加入________(填试剂名称)。
(4)滤液E、K中溶质的主要成分是________(填化学式)，写出该溶质的一种用途____________________。
(5)已知298 K时，Mg(OH)₂的溶度积常数K_sp＝5.6×10^－12，取适量的滤液B，加入一定量的烧碱至达到沉淀溶解平衡，测得pH＝12，则此温度下残留在溶液中的c(Mg^2＋)＝________________。

Answer 1

(1) [Al(OH)₄]^-＋CO₂ = Al(OH)₃↓＋HCO₃^－（2分）
(2) SiO₂＋2NaOH===Na₂SiO₃＋H₂O（2分）
(3)硫氰化钾(或硫氰酸钾、苯酚溶液等合理答案) （2分）
(4)NaHCO₃（1分） 制纯碱(或做发酵粉等合理答案)（1分）(5)5.6×10^－8 mol/L（2分）

（1）铝土矿加入盐酸后，二氧化硅和盐酸不反应，所以A是二氧化硅。B中含有氯化铝、氯化铁、氯化镁和过量的盐酸。加入过量的烧碱后，生成氢氧化铁和氢氧化镁沉淀，即C是氢氧化铁和氢氧化镁，而D是偏铝酸钠以及过量的氢氧化钠，所以通入CO₂生成沉淀F的方程式为[Al(OH)₄]^-＋CO₂ = Al(OH)₃↓＋HCO₃^－。
（2）铝土矿和烧碱反应时，氧化铁和氧化镁不反应，所以X时氧化铁和氧化镁。Y是偏铝酸钠、硅酸钠和过量的烧碱。因此二氧化硅和烧碱反应的方程式为SiO₂＋2NaOH===Na₂SiO₃＋H₂O。
（3）检验铁离子的试剂是KSCN溶液或苯酚。
（4）滤液D、Y和过量CO₂反应后的溶液中主要含有的溶质是碳酸氢钠。碳酸氢钠常用来制纯碱(或做发酵粉等)。
（5）pH＝12，则溶液中OH^－浓度是0.01mol·L^－1。根据溶度积常数的表达式可知，溶液中c(Mg^2＋)＝5.6×10^－12/0.0001＝5.6×10^－8 mol/L。