Question

【題目】從鋁土礦（主要成分是，含、、MgO等雜質(zhì)）中提取兩種工藝品的流程如下：

請回答下列問題：

（1）流程乙加入燒堿后的離子方程式為_________________________________________.

（2）固體A的應(yīng)用_________________________________________.（兩點）

（3）濾液D與少量CO2反應(yīng)的離子方程式為__________________________________，

向該濾液K中加入足量石灰水的離子方程式是________

（4）流程乙制氧化鋁的優(yōu)點是所用的試劑較經(jīng)濟(jì)，缺點是__________________________

（5）已知298K時，的溶度積常數(shù)=10-11,取適量的濾液B,加入一定量的燒堿恰使鎂離子沉淀完全，則溶液的pH最小為_______.

Answer 1

【答案】Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O SiO2+2OH-=SiO32-+H2O 光纖、飾品、制硅、制玻璃等合理即可 2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+ CO32- HCO3-+Ca2++OH-= CaCO3↓+H2O 氧化鋁中會混入二氧化硅 11

【解析】

根據(jù)工藝流程甲可知，鋁土礦與鹽酸反應(yīng)得固體A為濾液B，則固體A為SiO2，濾液B含有氯化鋁、氯化鐵、氯化鎂等，濾液中加入過量的NaOH，可推知沉淀C為氫氧化鐵、氫氧化鎂，濾液D含有偏鋁酸鈉、氯化鈉，所以向濾液D中通入過量二氧化碳，生成氫氧化鋁沉淀與碳酸氫鈉，沉淀F為Al（OH）3，濾液E中含有NaCl、NaHCO3；
根據(jù)工藝流程乙可知，鋁土礦中的Al2O3、SiO2能和氫氧化鈉反應(yīng)，可知固體X為Fe2O3、MgO等，濾液Y為硅酸鈉、偏鋁酸鈉，濾液中通入過量二氧化碳，沉淀Z為Al（OH）3、硅酸，濾液K中含有NaHCO3，
（1）氧化鋁與過量的堿反應(yīng)生成了偏鋁酸鹽和水，二氧化硅在堿性溶液中反應(yīng)生成了硅酸鹽和水；
（2）固體A為二氧化硅，可以制光纖、飾品、制硅、制玻璃等；
（3）濾液D中含有偏鋁酸根離子與少量CO2反應(yīng)生成了氫氧化鋁和碳酸根離子．濾液K中含有碳酸氫根離子與足量石灰水反應(yīng)生成了碳酸鈣沉淀和水；
（4）流程乙制氧化鋁的過程中可能會混有二氧化硅雜質(zhì)；
（5）當(dāng)溶液中c（Mg2+）=10-5molL-1時，可以認(rèn)為沉淀完全，根據(jù)溶度積常數(shù)=10-11，計算氫氧根的最小濃度，進(jìn)而計算溶液的pH最小值。

(1)Al2O3與氫氧化鈉反應(yīng)，離子方程式為：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O，SiO2和氫氧化鈉反應(yīng)生成硅酸鈉鹽和水，離子方程式為：SiO2+2OH-=SiO32-+H2O，

故答案為：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O、SiO2+2OH-=SiO32-+H2O；

(2)由上述分析可知，A為SiO2，可以用于生產(chǎn)玻璃、制備光導(dǎo)纖維等，

故答案為：生產(chǎn)玻璃、制備光導(dǎo)纖維等；

(3)濾液D與少量CO2反應(yīng)的離子方程式為：2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+ CO32-，

向該濾液K中加入足量石灰水的離子方程式是：HCO3-+Ca2++OH-= CaCO3↓+H2O，

故答案為：2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+ CO32-；HCO3-+Ca2++OH-= CaCO3↓+H2O；

(4)流程乙制氧化鋁的優(yōu)點是所用的試劑較經(jīng)濟(jì)，但沉淀Z為Al(OH)3及少量硅酸，加熱分解制備的氧化鋁不純，含有二氧化硅，

故答案為：氧化鋁中會混入二氧化硅；

(5)當(dāng)溶液中c(Mg2+)=105molL1時，可以認(rèn)為沉淀完全，由于Ksp=c(Mg2+)c2(OH)=1011，則c(OH)=10-3molL1，故c(H+)1011molL1，則pH = lgc(H+)11，

故答案為：11。