1、
从铝土矿(主要成分是Al2O3 , 含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下:
请回答下列问题:
(1)滤液Y中通入过量CO2的离子方程式为______、______ .
(2)验证滤液B含Fe3+ , 可取少量滤液并加入______(填试剂名称).
(3)列举氧化铝的工业用途之一______ .
(4)指出流程乙的一个缺点是______ .
(5)氧化铝与焦炭的混合物在氮气中高温加热反应,制得新型非金属材料AlN与一种中学常见气体X.已知每转移6.02×1023个电子,有0.5mol化合物X生成,此反应的化学方程式______ .
(1)SiO32﹣+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3﹣;AlO2﹣+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3﹣
(2)硫氰化钾溶液
(3)冶炼铝
(4)化铝中含有二氧化硅杂质
(5)Al2O3+N2+3C 2AlN+3CO
解:由工艺流程甲可知,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NaOH,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)向滤液Y中通入少量CO2时生成的沉淀Z为Al(OH)3、硅酸,发生反应的离子方程式为:SiO32﹣+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3﹣ , AlO2﹣+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3﹣ ,
所以答案是:SiO32﹣+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3﹣ , AlO2﹣+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3﹣;
(2.)验证滤液B含Fe3+ , 可取少量滤液并加入硫氰化钾溶液,看溶液是否出血红色,
所以答案是:硫氰化钾溶液;
(3.)工业上常用电解氧化铝的方法冶炼铝,
所以答案是:冶炼铝;
(4.)根据上面的分析可知,流程乙得到Z为Al(OH)3、硅酸,加热分解得到的氧化铝中含有二氧化硅杂质,
所以答案是:氧化铝中含有二氧化硅杂质;
(5.)氧化铝与焦炭的混合物在氮气中高温加热反应,制得新型非金属材料AlN与一种中学常见气体X,根据元素守恒可知X中应含有氧元素和碳元素,已知每转移6.02×1023个电子即1mol电子,有0.5mol化合物X生成,由电子转移守恒,可得在X中C的化合价为 =2,所以X是CO,所以该反应的化学方程式为Al2O3+N2+3C 2AlN+3CO,
所以答案是:Al2O3+N2+3C 2AlN+3CO.
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