Question

(10分)霞石是一种硅酸盐，其组成可表示为K₂O·3Na₂O·4Al₂O₃·8SiO₂，某小组同学设计以霞石为原料制备Al₂O₃的方案如下：

请回答下列问题:

（1）沉淀1的主要成分的化学式为    。

（2）向滤液1中加入过量NaOH溶液的有关反应离子方程式为              。

（3）由溶液2生成Al(OH)₃的离子方程式为                              。

（4）某同学提出上述流程较繁琐，可简化流程，其方法是向滤液1中加入足量的试剂X即可得到Al(OH)₃，则试剂X为         。

Answer

（1） SiO2 (2分)

（2）H++OH- = H2O (2分) Al3++4OH- = AlO2-+2H2O （2分）

或答Al3++3OH- = Al(OH)3↓ ，Al(OH)3+OH- = AlO2-+2H2O

（3）AlO2-+CO2+2H2O = Al(OH)3↓+HCO3- (2分) （4） 氨水 (2分)

【解析】

试题分析：霞石（K2O·3Na2O·4Al2O3·8SiO2）加入过量盐酸后SiO2不溶转化为沉淀1，其他成分转化为KCl、NaCl、AlCl3、以及过量的盐酸存在滤液1中，滤液1加入过量NaOH溶液后溶液2的成分为KCl、NaCl、NaAlO2、以及过量的NaOH，再通入过量CO2时，生成Al(OH)3沉淀，Al(OH)3受热分解生成Al2O3。（1） 沉淀1的主要成分的化学式为SiO2；（2） 向滤液1中能与过量NaOH反应的物质有AlCl3和盐酸，有关反应离子方程式为：H++OH- = H2O 、Al3++4OH- = AlO2-+2H2O（或Al3++3OH- = Al(OH)3↓ ，Al(OH)3+OH- = AlO2-+2H2O）；（3） 过量CO2与溶液2中的NaAlO2反应生成Al(OH)3的离子方程式为：AlO2-+CO2+2H2O = Al(OH)3↓+HCO3-；（4） Al(OH)3可溶于强碱但不溶于弱碱氨水，向滤液1中加入过量的NaOH溶液产生NaAlO2再通入过量CO2产生Al(OH)3，流程繁琐且试剂用量多，若用氨水代替，过量的氨水直接将滤液1中的AlCl3转化为Al(OH)3，故X为氨水。

考点：考查铝的化合物的性质。