Question

7．铝土矿的主要成分是Al₂O₃，含有杂质SiO₂、Fe₂O₃、MgO．工业上从铝土矿中提取铝可采用如图所示工艺流程：

请回答下列问题：
（1）图中涉及分离溶液与沉淀的实验方法是过滤（填操作名称）．需要用到的玻璃 仪器烧杯、玻璃棒、漏斗
（2）沉淀B的成分是SiO₂（填化学式，下同），沉淀C的成分是Mg（OH）₂、Fe（OH）₃；
（3）写出生成溶液D的离子方程式Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（4）沉淀F转化为物质M的化学方程式为2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O；溶液D中通入过量CO ₂生成沉淀F的离子方程式为AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-．

Answer 1

分析 Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃、MgO中，Al₂O₃、SiO₂与NaOH溶液反应，MgO、Fe₂O₃不与NaOH溶液反应；除SiO₂不与盐酸反应外，Al₂O₃、Fe₂O₃、MgO均与盐酸反应；加入过量盐酸，溶液A为AlCl₃、MgCl₂、FeCl₃，沉淀B为SiO₂，加入过量烧碱，沉淀C为Fe（OH）₃和Mg（OH）₂，溶液D为NaAlO₂，通入过量二氧化碳，溶液E为NaHCO₃，沉淀F为Al（OH）₃，加热分解得到M为Al₂O₃，经电解可得到Al，结合题目要求可解答该题．

解答 解：Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃、MgO中，Al₂O₃、SiO₂与NaOH溶液反应，MgO、Fe₂O₃不与NaOH溶液反应；除SiO₂不与盐酸反应外，Al₂O₃、Fe₂O₃、MgO均与盐酸反应；加入过量盐酸，溶液A为AlCl₃、MgCl₂、FeCl₃，沉淀B为SiO₂，加入过量烧碱，沉淀C为Fe（OH）₃和Mg（OH）₂，溶液D为NaAlO₂，通入过量二氧化碳，溶液E为NaHCO₃，沉淀F为Al（OH）₃，加热分解得到M为Al₂O₃，经电解可得到Al，
（1）分离溶液与沉淀的实验方法是过滤，常用到的实验仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗，故答案为：过滤； 烧杯、玻璃棒、漏斗；
（2）由以上分析可知沉淀B的成分是SiO₂，沉淀C为Fe（OH）₃和Mg（OH）₂，
故答案为：SiO₂； Mg（OH）₂、Fe（OH）₃；
（3）溶液D为NaAlO₂，生成的离子方程式为Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，故答案为：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（4）沉淀F转化为物质M的化学方程式为2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O，溶液NaAlO₂中通入过量CO₂生成Al（OH）₃沉淀，反应的离子方程式为CO₂+AlO₂^-+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 本题以推断题的形式，考查金属及其化合物的相关性质．对此类题型的考查通常用结合铝及其化合物．解题的关键在于熟练掌握“铝三角”的相关反应，题目难度不大．