Question

【題目】霞石是一種硅酸鹽，其組成可表示為K2O·3Na2O·4Al2O3·8SiO2，某小組同學設計以霞石為原料制備Al2O3的方案如下：

請回答下列問題：

(1)沉淀1的化學式為______________________________________________。

(2)濾液1與過量NaOH溶液反應的所有的離子方程式為____________。

(3)寫出由溶液2生成Al(OH)3的離子方程式：_______________________。

(4)通入過量的CO2，過濾后的濾液中含有的陰離子主要是________。

(5)由Al(OH)3→Al2O3的反應條件為_________________________________。

Answer 1

【答案】SiO2H＋＋OH－===H2O、Al3＋＋4OH－===AlO2－＋2H2OAlO2－＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3－Cl－、HCO3－高溫

【解析】

由霞石為原料制備Al2O3的方案可知，霞石中加鹽酸，只有二氧化硅不反應，則沉淀I為SiO2，濾液I中含氯化鉀、氯化鈉、氯化鋁、HCl，再加過量的NaOH，發生酸堿中和、氯化鋁與NaOH反應生成偏鋁酸鈉，再通入二氧化碳，偏鋁酸鈉與二氧化碳反應生成氫氧化鋁沉淀，過濾后加熱氫氧化鋁可制備氧化鋁，據此解答。

（1）由上述分析可知，沉淀I為SiO2；

（2）向濾液1中含氯化鉀、氯化鈉、氯化鋁、HCl，因此加入過量NaOH溶液的有關反應離子方程式為H＋＋OH－＝H2O、Al3＋＋4OH－＝AlO2－＋2H2O；

（3）由溶液2中含有偏鋁酸鈉，通入過量二氧化碳生成Al(OH)3的離子方程式為AlO2－＋CO2＋2H2O＝Al(OH)3↓＋HCO3－；

（4）濾液里主要的陰離子為濾液1中本身含有的氯離子以及通入過量CO2后生成的HCO3－；

（5）Al(OH)3受熱易分解，選擇高溫加熱可使Al(OH)3分解生成Al2O3。