Question

（14分）从铝土矿（主要成分是Al₂O₃，含SiO₂、Fe₂O₃、MgO等杂质）中提取两种工艺的流程如下：

请回答下列问题：

（1）流程甲加入盐酸后生成Al³⁺的方程式为____________________________．

（2）流程乙加入烧碱后生成SiO₃^2—的离子方程式为______________________．

（3）验证滤液B含Fe³⁺，可取少量滤液并加入________（填试剂名称）。

（4）滤液E、K中溶质的主要成份是_________（填化学式），写出该溶液的一种用途__________

（5）已知298K时，Mg（OH）₂的溶度积常数K_SP=5．6×10^—12，取适量的滤液B，加入一定量的烧碱达到沉淀溶液平衡，测得PH=13．00，则此温度下残留在溶液中的c（Mg²⁺）=__________________．

Answer

（14分）（1）Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O（3分）

（2）SiO2 +2OH-= SiO32- + H2O（3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（2分）

（5）5．6×10-10mol•L-1（3分）

【解析】

试题分析：（1）加入盐酸，则碱性氧化物与盐酸反应，而二氧化硅不与盐酸反应，氧化铝与盐酸反应生成氯化铝和水，离子方程式是Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O；

（2）加入氢氧化钠溶液后，则氧化铝、二氧化硅与氢氧化钠反应，其中二氧化硅与氢氧化钠与生成硅酸钠和水，离子方程式是SiO2 +2OH-= SiO32- + H2O；

（3）铁离子的检验，可用KSCN溶液检验，加入KSCN溶液后，若溶液变红色，证明含有铁离子；或加入苯酚溶液，溶液变紫色，证明含有铁离子；

（4）铝土矿加入盐酸后，二氧化硅被除去，滤液B中加入过量氢氧化钠溶液，则铁离子、镁离子生成沉淀除去，所以滤液D的主要成分为偏铝酸钠，再通入过量二氧化碳，则二氧化碳与偏铝酸钠反应生成氢氧化铝和碳酸氢钠，所以滤液E的主要成分是NaHCO3；铝土矿加入烧碱后，滤液Y的成分主要是偏铝酸钠和硅酸钠，再向滤液Y中通入过量二氧化碳，则同样生成碳酸氢钠，则滤液K的主要成分仍是NaHCO3；碳酸氢钠可用来制纯碱或做发酵粉等；

（5）根据Mg（OH）2的溶度积常数KSP=5．6×10—12，可知KSP= c（Mg2+）×c（OH－）2，因为达到溶解平衡时，溶液的pH=13，则c（OH－）=0.1mol/L，所以c（Mg2+）=KSP/ c（OH－）2=5．6×10-10mol•L-1。

考点：考查对工业流程的分析，物质性质应用，溶度积的计算