Question

工业上用铝土矿(主要成分SiO₂、Al₂O₃、Fe₃O₄)提取氧化铝作冶炼铝的原料,提取的操作过程如下图所示：

（1）不溶物为___________（写化学式，下同），滤液甲中的溶质为______________________；

（2）滤液甲中含铝元素的溶质与过量NaOH溶液反应进入滤液乙，发生此反应的反应物的物质的量之比为_____________。若使用氨水能否达到上述目的__________（填“能”或“否”）。

（3）若向滤液甲中加入碘化钾溶液，相关的离子反应方程式为______________________，从该溶液中获得碘单质需要加入____________（填试剂名称），振荡、静置，再经______________（填操作名称），蒸馏后即得到碘单质。

（4）③步骤中通入二氧化碳是过量的，写出此步发生的离子反应方程式：_____________________；

（5）若将铝土矿用过量氢氧化钠溶液溶解，过滤后向滤液中通入过量CO₂，再经过滤、加热得到的物质是______________________。

（6）②步骤得到的沉淀为灰绿色，沉淀变为红褐色需要较长时间，欲快速得到红褐色沉淀，可以向此沉淀中加入过量的_________（填字母）

A．过氧化钠    B．氯水    C．稀硝酸     D．酸性高锰酸钾溶液

Answer

（1）SiO2 AlCl3、 FeCl3、 FeCl2和HCl （2）1:4 否（3）2I—+2Fe3+==2Fe2++I2 四氯化碳 分液（4）AlO2-+2H2O+CO2═Al（OH）3↓HCO3-（5）氧化铝和二氧化硅（6）A

【解析】

试题分析：（1）由流程可知，加盐酸，只有SiO2不反应， Al2O3、Fe3O4均与盐酸反应，过滤不溶物为SiO2；滤液甲中的溶质为AlCl3、 FeCl3、 FeCl2和过量的HCl；（2）氯化铝与过量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与氯化钠，反应方程式为AlCl3+4NaOH═NaAlO2+3NaCl+2H2O，反应物的物质的量之比为1:4。氢氧化铝不溶于氨水，不能达到目的。（3）若向滤液甲中加入碘化钾溶液，碘离子能将铁离子还原为亚铁离子,所以反应方程式为：2I—+2Fe3+==2Fe2++I2；从该溶液中获得碘单质需要萃取，加入四氯化碳；振荡、静置、分液、蒸馏后即得到碘单质。（4）偏铝酸钠溶液与二氧化碳反应，生成氢氧化铝和碳酸氢钠，反应方程式为NaAlO2+2H2O+CO2═Al（OH）3↓+NaHCO3，离子反应方程式：AlO2-+2H2O+CO2═Al（OH）3↓HCO3-，（5）将铝土矿用过量氢氧化钠溶液溶解，氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠溶液,再向偏铝酸钠溶液中通入过量的二氧化碳生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，加热分解可以得到氧化铝，二氧化硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠，溶液中通入过量的二氧化碳生成硅酸，加热分解可以得到二氧化硅。（6）沉淀由灰绿色变为红褐色,是Fe(OH)2在空气中被氧化的现象, 过氧化钠与水反应生成氧气，加快Fe(OH)2的氧化。

考点：混合物分离提纯方法的综合应用