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) 流程乙加入燒堿后生成SiO32－的離子方程式為________________________________。

(2) 寫出由濾液D生成Al(OH)3的離子方程式： ________________________________。

(3)向濾液Y中加入NaHCO3溶液，溶液的pH________(填“增大”、“不變”或“減小”)。

(4) 濾液E、K中溶質的主要成分是________(填化學式)。

(5) 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，加入一定量的燒堿至達到沉淀溶解平衡，測得pH＝13.00，則此溫度下殘留在溶液中的c(Mg2＋)＝________。

Answer 1

【答案】SiO2＋2OH－=SiO32－＋H2O AlO2-＋CO2＋2H2O = Al(OH)3↓＋HCO3－ 減小 NaHCO3 5.6×10－10mol·L－1

【解析】

流程甲：加入過量的鹽酸，二氧化硅不溶解，則固體A為二氧化硅；溶液B為氯化鋁、氯化鐵、氯化鎂和剩余的鹽酸；加入過量的燒堿，沉淀C為氫氧化鐵、氫氧化鎂；濾液D為偏鋁酸鈉、氯化鈉和剩余的NaOH溶液；通入過量的二氧化碳，沉淀F為氫氧化鋁；濾液E為氯化鈉、碳酸氫鈉；

流程乙：加入過量的燒堿，氧化鐵、氧化鎂不溶，固體X為氧化鎂、氧化鐵；濾液Y為偏鋁酸鈉、硅酸鈉和剩余的NaOH溶液；通入過量的二氧化碳，沉淀Z為氫氧化鋁，濾液K為碳酸氫鈉；

(1)流程乙加入燒堿后，二氧化硅與氫氧化鈉反應生成硅酸鈉和水，離子方程式為SiO2＋2OH-=SiO32-＋H2O；

(2)寫出由濾液D主要為偏鋁酸鈉，與二氧化和水反應，生成Al(OH)3、碳酸氫根離子，離子方程式為AlO2-＋CO2＋2H2O = Al(OH)3↓＋HCO3-；

(3)濾液Y為偏鋁酸鈉、硅酸鈉和剩余的NaOH溶液，加入NaHCO3溶液，消耗剩余的NaOH，則pH減小;

(4)分析可知，濾液E、K中溶質的主要成分是碳酸氫鈉；

(5)液B為氯化鋁、氯化鐵、氯化鎂和剩余的鹽酸，加入燒堿達到沉淀溶解平衡，測得pH＝13.00，則c(OH-)=0.1mol/L，根據Ksp＝5.6×10－12，c(Mg2＋)＝Ksp/c2(OH-)=5.6×10－10。