1、
从铝土矿(主要成分是,含、、MgO等杂质)中提取两种工艺品的流程如下:
请回答下列问题:
(1)流程乙加入烧碱后的离子方程式为_________________________________________.
(2)固体A的应用_________________________________________.(两点)
(3)滤液D与少量CO2反应的离子方程式为__________________________________,
向该滤液K中加入足量石灰水的离子方程式是________
(4)流程乙制氧化铝的优点是所用的试剂较经济,缺点是__________________________
(5)已知298K时,的溶度积常数=10-11,取适量的滤液B,加入一定量的烧碱恰使镁离子沉淀完全,则溶液的pH最小为_______.
Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O SiO2+2OH-=SiO32-+H2O 光纤、饰品、制硅、制玻璃等合理即可 2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+ CO32- HCO3-+Ca2++OH-= CaCO3↓+H2O 氧化铝中会混入二氧化硅 11
根据工艺流程甲可知,铝土矿与盐酸反应得固体A为滤液B,则固体A为SiO2,滤液B含有氯化铝、氯化铁、氯化镁等,滤液中加入过量的NaOH,可推知沉淀C为氢氧化铁、氢氧化镁,滤液D含有偏铝酸钠、氯化钠,所以向滤液D中通入过量二氧化碳,生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠,沉淀F为Al(OH)3,滤液E中含有NaCl、NaHCO3;
根据工艺流程乙可知,铝土矿中的Al2O3、SiO2能和氢氧化钠反应,可知固体X为Fe2O3、MgO等,滤液Y为硅酸钠、偏铝酸钠,滤液中通入过量二氧化碳,沉淀Z为Al(OH)3、硅酸,滤液K中含有NaHCO3,
(1)氧化铝与过量的碱反应生成了偏铝酸盐和水,二氧化硅在碱性溶液中反应生成了硅酸盐和水;
(2)固体A为二氧化硅,可以制光纤、饰品、制硅、制玻璃等;
(3)滤液D中含有偏铝酸根离子与少量CO2反应生成了氢氧化铝和碳酸根离子.滤液K中含有碳酸氢根离子与足量石灰水反应生成了碳酸钙沉淀和水;
(4)流程乙制氧化铝的过程中可能会混有二氧化硅杂质;
(5)当溶液中c(Mg2+)=10-5mol•L-1时,可以认为沉淀完全,根据溶度积常数=10-11,计算氢氧根的最小浓度,进而计算溶液的pH最小值。
(1)Al2O3与氢氧化钠反应,离子方程式为:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O,SiO2和氢氧化钠反应生成硅酸钠盐和水,离子方程式为:SiO2+2OH-=SiO32-+H2O,
故答案为:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O、SiO2+2OH-=SiO32-+H2O;
(2)由上述分析可知,A为SiO2,可以用于生产玻璃、制备光导纤维等,
故答案为:生产玻璃、制备光导纤维等;
(3)滤液D与少量CO2反应的离子方程式为: 2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+ CO32-,
向该滤液K中加入足量石灰水的离子方程式是:HCO3-+Ca2++OH-= CaCO3↓+H2O,
故答案为:2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+ CO32-;HCO3-+Ca2++OH-= CaCO3↓+H2O;
(4)流程乙制氧化铝的优点是所用的试剂较经济,但沉淀Z为Al(OH)3及少量硅酸,加热分解制备的氧化铝不纯,含有二氧化硅,
故答案为:氧化铝中会混入二氧化硅;
(5)当溶液中c(Mg2+)=10−5mol⋅L−1时,可以认为沉淀完全,由于Ksp=c(Mg2+)⋅c2(OH−)=10−11,则c(OH−)⩾=10-3mol⋅L−1,故c(H+)⩽10−11mol⋅L−1,则pH = −lgc(H+)⩾11,
故答案为:11。
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