Question

工业上冶炼铝的原料是铝土矿( 主要成分是Al₂O₃，杂质为Fe₂O₃、SiO₂等)。某研究小组设计的提纯Al₂O₃的方案如下：

（1）滤渣a中除含泥沙外，一定含有____，分离溶液a和滤渣a的操作需要的玻璃仪器为__________________。 

（2）溶液a中含铝元素的溶质与过量试剂A反应的离子方程式为_______________，溶液a与过量试剂A反应生成滤渣b的离子方程式为__________________。

（3）溶液b与过量试剂B反应生成滤渣c的离子方程式为_______________________。

（4）加热滤渣c得到氧化铝的操作需要使用的仪器除了酒精灯、三角架、泥三角，还有________（填主要仪器名称），实验室里还常往NaAlO₂溶液中通入过量的_______来制取A1(OH)₃。

Answer

Fe2O3 漏斗，烧杯，玻璃棒 AlO＋4 H＋== Al3＋＋2H2O 2 H＋＋SiO===H2SiO3↓ Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH 坩埚 CO2

【解析】铝土矿( 主要成分是Al2O3，杂质为Fe2O3、SiO2等)中加入NaOH溶液，Al2O3和SiO2被氢氧化钠溶解，因此滤渣a为Fe2O3，滤液a中含有偏铝酸钠和硅酸钠，根据流程图，滤渣b中应该含有硅元素，则试剂A为酸，如盐酸，滤渣b为硅酸沉淀，滤液b中含有铝离子，再加入过量的氨水，滤渣c为氢氧化铝沉淀，过滤煅烧生成氧化铝，滤液c中含有铵根离子。

(1)根据上述分析，滤渣a中除含泥沙外，一定含有Fe2O3，分离溶液a和滤渣a的操作为过滤，需要的玻璃仪器为漏斗，烧杯，玻璃棒，故答案为：Fe2O3；漏斗，烧杯，玻璃棒；

(2)溶液a中含铝元素的溶质与过量试剂A反应的离子方程式为AlO2-＋4 H＋= Al3＋＋2H2O，溶液a与过量试剂A反应生成滤渣b的离子方程式为2 H＋＋SiO32-=H2SiO3↓，故答案为：AlO2-＋4 H＋= Al3＋＋2H2O；2 H＋＋SiO32-=H2SiO3↓；

(3)溶液b与过量氨水反应生成氢氧化铝的离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3 NH4+，故答案为：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3 NH4+；

(4)加热氢氧化铝得到氧化铝的操作需要使用的仪器除了酒精灯、三角架、泥三角，还有坩埚，实验室里还常往NaAlO2溶液中通入过量的二氧化碳来制取A1(OH)3，故答案为：坩埚； CO2。