Question

榴石矿石可以看作由CaO、FeO、Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂组成。工业上对其进行综合利用的流程如下：

（1）溶液Ⅰ中除了Ca²⁺外，还可能含有的金属阳离子有__________________；

（2）步骤③中NaOH参加反应的离子方程式____________________________，鼓入空气并充分搅拌的目的是(用化学方程式表示)____________________；

（3）在工业生产中，步骤④通入过量CO₂而不加入盐酸的原因是_____________________。

Answer

（1）Fe2+、Fe3+、Al3+ （2）Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

（3）使用二氧化碳可以避免盐酸过量使氢氧化铝溶解，同时二氧化碳容易制备价格便宜

【解析】

试题分析：（1）依据流程分析判断，溶液Ⅰ除去钙离子，含有阳离子Fe2+、Fe3+、Al3+；（2）步骤③中NaOH参加反应和氢氧化铝反应生成偏铝酸钠溶液，反应的离子方程式为：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；（3）步骤④通入过量CO2而不加入盐酸的原因是避免盐酸过量使氢氧化铝溶解，二氧化碳制备方法简单价格便宜。

【考点定位】考查物质分离方法和流程分析判断，主要是实验操作和物质性质的理解应用。

【名师点晴】流程分析是解题之本，榴石矿石可以看作CaO、FeO、Fe2O3、A12O3、SiO2组成，加入盐酸溶解过滤得到滤液中含氯化钙、氯化亚铁、氯化铁、氯化铝、盐酸，固体为SiO2，溶液中加入氢氧化钠反应生成氢氧化铁、氢氧化亚铁、氢氧化铝，过滤得到沉淀物A加热过量氢氧化钠通入空气，氧化氢氧化亚铁生成沉淀物氢氧化铁和溶液Ⅱ为偏铝酸钠溶液，通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀，加热分解生成氧化铝；据此分析作答。