Question

【題目】從鋁土礦(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等雜質)中提取氧化鋁的兩種工藝流程如下：

請回答下列問題：

（1）流程甲加入鹽酸后生成Al3＋的離子方程式為_______________________。

（2）流程乙加入燒堿后生成AlO2－的離子方程式為____________________。

（3）濾液E、K中溶質的主要成分是__________(填化學式)。

（4）已知298 K時，Mg(OH)2的溶度積常數Ksp＝5.6×10－12，取適量的濾液B，加入一定量的燒堿達到沉淀溶解平衡，測得pH＝13.00，則此溫度下殘留在溶液中的c(Mg2＋)＝__________。

Answer 1

【答案】Al2O3＋6H＋= 2Al3＋＋3H2OAl2O3＋2OH－= 2AlO2－ ＋ H2ONaHCO35.6×10－10mol/L

【解析】

（1）流程甲加入鹽酸，反應生成鋁離子的物質為鋁土礦中的氧化鋁，反應的化學方程式為：Al2O3＋6H＋= 2Al3＋＋3H2O；

（2）流程乙加入過量的氫氧化鈉，與氧化鋁反應生成偏鋁酸鈉，與二氧化硅反應生成硅酸鈉，生成AlO2－的離子方程式為：Al2O3＋2OH－= 2AlO2－ ＋ H2O；

（3）濾液B中加入過量NaOH，生成Fe(OH)3沉淀、Mg(OH)2沉淀和NaAlO2；過濾，濾液D中含有NaAlO2、NaCl和過量的NaOH，向濾液D中通入過量CO2，NaAlO2和CO2反應生成氫氧化鋁沉淀，NaOH和過量的CO2反應生成NaHCO3；過濾，濾液E中溶質的主要成分為NaHCO3；濾液Y中通入過量CO2，硅酸鈉反應生成硅酸，NaAlO2生成氫氧化鋁，過量的NaOH和過量的CO2反應生成NaHCO3；過濾，濾液K中溶質的主要成分為NaHCO3；

（4）已知濾液B中加入一定量的NaOH達到沉淀溶液平衡時pH=13.00，則c（H+）=1×10-13mol/L，c（OH-）==0.1mol/L，Mg(OH)2的容度積常數Ksp=c（Mg2+）c2（OH-）=5.6×10-12，c（Mg2+）==5.6×10-10mol/L。