Question

鋁土礦是工業(yè)上制取鋁的基本原料．為了除去鋁土礦中少量的鐵紅、石英等雜質(zhì)制得純凈的氧化鋁某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)，操作過程如圖所示：

（1）A、B、C是試劑或方法，A是

 

（寫名稱）；不溶物₁與試劑B反應(yīng)的離子方程式

 

； C是

 

（2）為了加快流程①中的酸溶過程，可以采取的措施是

 

（請寫出一條）
（3）流程①②③都涉及到“過濾”操作，實(shí)驗(yàn)室中過濾需要使用的玻璃儀器有燒杯、

 

．
（4）寫出流程③的離子反應(yīng)方程式（其中通入的二氧化碳是過量的）

 

（5）如果試劑A、B互換，則流程③中通入CO₂應(yīng)換成的試劑的化學(xué)式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：鎂、鋁的重要化合物,硅和二氧化硅,鐵的氧化物和氫氧化物,制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：氧化鋁是兩性氧化物，既溶液強(qiáng)酸又溶于強(qiáng)堿．Fe₂O₃溶于強(qiáng)酸，不溶于堿，SiO₂只溶于強(qiáng)堿，不溶于酸．
由工藝流程可知，溶液乙中通入二氧化碳得到不溶物，不溶物可以得到氧化鋁，故溶液乙中含有偏鋁酸根，則A應(yīng)為鹽酸，過濾得到不溶為SiO₂，溶液甲中含有鋁離子、鐵離子，再加入氫氧化鈉溶液，除去鐵離子，不溶物為氫氧化鐵，將鋁離子轉(zhuǎn)化為偏鋁酸根，過濾偏鋁酸根進(jìn)入溶液乙中，在溶液中與二氧化碳反應(yīng)生成Al（OH）₃，加熱生成Al₂O₃；
若將A、B互換，溶液甲中含有偏鋁酸根離子、硅酸根離子，再加入鹽酸，溶液乙中主要含有鋁離子、氯離子、鈉離子，應(yīng)加入氨水將鋁離子轉(zhuǎn)化氫氧化鋁沉淀．加熱溶液乙，HCl揮發(fā)、鋁離子水解，得到Al（OH）₃及NaCl，灼燒Al（OH）₃分解生成Al₂O₃，據(jù)此解答．

解答： 解：氧化鋁是兩性氧化物，既溶液強(qiáng)酸又溶于強(qiáng)堿．Fe₂O₃溶于強(qiáng)酸，不溶于堿，SiO₂只溶于強(qiáng)堿，不溶于酸．
由工藝流程可知，溶液乙中通入二氧化碳得到不溶物，不溶物可以得到氧化鋁，故溶液乙中含有偏鋁酸根，則A應(yīng)為鹽酸，過濾得到不溶為SiO₂，溶液甲中含有鋁離子、鐵離子，再加入氫氧化鈉溶液，除去鐵離子，不溶物為氫氧化鐵，將鋁離子轉(zhuǎn)化為偏鋁酸根，過濾偏鋁酸根進(jìn)入溶液乙中，在溶液中與二氧化碳反應(yīng)生成Al（OH）₃，加熱生成Al₂O₃，
（1）由上述分析可知，A為鹽酸，不溶物₁為SiO₂，B為氫氧化鈉溶液，故反應(yīng)的離子方程式為SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O，不溶物₃為氫氧化鋁通過操作C生成氧化鋁故C是灼燒，故答案為：鹽酸；SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O；灼燒；
（2）為了加快流程①中的酸溶過程，實(shí)質(zhì)是加快反應(yīng)速率，故可以將鋁土礦碎成粉末；增大酸的濃度等；故答案：將鋁土礦碎成粉末；增大酸的濃度等；
（3）過濾用到的玻璃儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒，故答案：玻璃棒、漏斗；
（4）流程③是偏鋁酸鈉溶液與過量二氧化碳反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀與碳酸氫鈉，反應(yīng)離子方程式為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=HCO₃^-+Al（OH）₃↓，
故答案為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=HCO₃^-+Al（OH）₃↓；
（5）若將A、B互換，溶液甲中含有偏鋁酸根離子、硅酸根離子，再加入鹽酸，溶液乙中主要含有鋁離子、氯離子、鈉離子，應(yīng)加入氨水將鋁離子轉(zhuǎn)化氫氧化鋁沉淀，
故答案為：氨水；

點(diǎn)評：本題以框圖題形式考查鋁的化合物的性質(zhì)、對工藝流程的理解等，難度中等，理解工藝流程是解題關(guān)鍵，是對知識遷移的綜合運(yùn)用．