從鋁土礦(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、MgO等雜質(zhì))中提取Al2O3的兩種工藝品的流程如下:

請回答下列問題:
(1)流程乙加入燒堿后的離子方程式為
 

(2)固體A的應用
 
.(兩點)
(3)濾液D與少量CO2反應的離子方程式為
 
,向該濾液K中加入足量石灰水的離子方程式是
 

(4)流程乙制氧化鋁的優(yōu)點是所用的試劑較經(jīng)濟,缺點是
 

(5)已知298K時,Mg(OH)2的溶度積常數(shù)KSP=10-11,取適量的濾液B,加入一定量的燒堿恰使鎂離子沉淀完全,則溶液的PH最小為
 
考點:無機物的推斷,硅和二氧化硅,鎂、鋁的重要化合物,鐵的氧化物和氫氧化物,物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應用
專題:幾種重要的金屬及其化合物
分析:根據(jù)工藝流程甲可知,鋁土礦與鹽酸反應得固體A為濾液B,則固體A為SiO2,濾液B含有氯化鋁、氯化鐵、氯化鎂等,濾液中加入過量的NaOH,可推知沉淀C為氫氧化鐵、氫氧化鎂,濾液D含有偏鋁酸鈉、氯化鈉,所以向濾液D中通入過量二氧化碳,生成氫氧化鋁沉淀與碳酸氫鈉,沉淀F為Al(OH)3,濾液E中含有NaCl、NaHCO3
根據(jù)工藝流程乙可知,鋁土礦中的Al2O3、SiO2能和氫氧化鈉反應,可知固體X為Fe2O3、MgO等,濾液Y為硅酸鈉、偏鋁酸鈉,濾液中通入過量二氧化碳,沉淀Z為Al(OH)3、硅酸,濾液K中含有NaHCO3
(1)氧化鋁與過量的堿反應生成了偏鋁酸鹽和水,二氧化硅在堿性溶液中反應生成了硅酸鹽和水;
(2)固體A為二氧化硅,可以制光纖、飾品、制硅、制玻璃等;
(3)濾液D中含有偏鋁酸根離子與少量CO2反應生成了氫氧化鋁和碳酸根離子.濾液K中含有碳酸氫根離子與足量石灰水反應生成了碳酸鈣沉淀和水;
(4)流程乙制氧化鋁的過程中可能會混有二氧化硅雜質(zhì);
(5)當溶液中c(Mg2+)=10-5mol?L-1時,可以認為沉淀完全,根據(jù)溶度積常數(shù)=10-11,計算氫氧根的最小濃度,進而計算溶液的PH最小值.
解答: 解:由工藝流程甲可知,鋁土礦與鹽酸反應得固體A為濾液B,則固體A為SiO2,濾液B含有氯化鋁、氯化鐵、氯化鎂等,濾液中加入過量的NaOH,可推知沉淀C為氫氧化鐵、氫氧化鎂,濾液D含有偏鋁酸鈉、氯化鈉,所以向濾液D中通入過量二氧化碳,生成氫氧化鋁沉淀與碳酸氫鈉,沉淀F為Al(OH)3,濾液E中含有NaCl、NaHCO3
根據(jù)工藝流程乙可知,鋁土礦中的Al2O3、SiO2能和氫氧化鈉反應,可知固體X為Fe2O3、MgO等,濾液Y為硅酸鈉、偏鋁酸鈉,濾液中通入過量二氧化碳,沉淀Z為Al(OH)3、硅酸,濾液K中含有NaHCO3
(1)Al2O3與氫氧化鈉反應,離子方程式為:Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O,SiO2和氫氧化鈉反應生成硅酸鈉鹽和水,離子方程式為:SiO2+2OH-=SiO32-+H2O,
故答案為:Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O、SiO2+2OH-═SiO32-+H2O;
(2)由上述分析可知,A為SiO2,可以用于生產(chǎn)玻璃、制備光導纖維等,
故答案為:生產(chǎn)玻璃、制備光導纖維等;
(3)濾液D與少量CO2反應的離子方程式為:2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3+CO32-,
向該濾液K中加入足量石灰水的離子方程式是:HCO3-+Ca2++OH-═CaCO3↓+H2O,
故答案為:2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3+CO32-;HCO3-+Ca2++OH-═CaCO3↓+H2O;
(4)流程乙制氧化鋁的優(yōu)點是所用的試劑較經(jīng)濟,但沉淀Z為Al(OH)3及少量硅酸,加熱分解制備的氧化鋁不純,含有二氧化硅,
故答案為:制備的氧化鋁不純,含有二氧化硅;
(5)當溶液中c(Mg2+)=10-5mol?L-1時,可以認為沉淀完全,由于Ksp=c(Mg2+)?c2(OH-)=10-11,則c(OH-)≥
10-11
10-5
=10-3mol?L-1,故c(H+)≤10-11mol?L-1,則pH=-lgc(H+)≥11,
故答案為:11.
點評:本題以氧化鋁提取工藝流程為載體,考查無機物推斷、元素化合物性質(zhì)及相互轉(zhuǎn)化、除雜的方法、離子方程式、溶度積的計算等,難度中等,(3)中注意離子方程式與量有關,為易錯點.
練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:

能大量共存于同一溶液中,且當改變條件使水電離的c(H+)=1O-13 mol/L時,一定能發(fā)生反應的離子組是(  )
A、Na+、Ba2+、Cl-、HCO
 
-
3
B、Al3+、Na+、SO
 
2-
4
、NO
 
-
3
C、Fe3+、Na+、SCN-、Cl-
D、Ca2+、NH
 
+
4
、SO
 
2-
4
、SO
 
2-
3

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科目:高中化學 來源: 題型:

NA為阿伏加德羅常數(shù)下列說法正確的是( �。�
A、1mol/L的氯化鈉溶液中鈉離子的個數(shù)為NA
B、依據(jù)阿伏加德羅定律,同溫同體積F兩種氣體的物質(zhì)的量之比等于壓強之比
C、在標準狀況下,1L辛烷完全燃燒,所生成氣態(tài)產(chǎn)物的分子數(shù)為
8
22.4
NA
D、常溫常壓下,1mol氦氣含有核外電子數(shù)為4NA

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科目:高中化學 來源: 題型:

用NA表示阿伏加德羅常數(shù),下列敘述中不正確的是(  )
A、1mol Fe與1mol Cl2完全反應,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA
B、28g氮氣和28g一氧化碳混合氣中含有2NA個分子
C、1L,lmol/L的稀鹽酸中含有NA個HCl分子
D、NA個氫氧化鐵膠粒的質(zhì)量一定大于107g

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科目:高中化學 來源: 題型:

中學化學中有很多物質(zhì)可以實現(xiàn)下圖中物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化.其中反應條件和部分反應的產(chǎn)物已略去.液體B和C可能是單一溶質(zhì)的溶液,也可能是純凈物.

(1)若A是一種紅色金屬,氣體D能使品紅溶液褪色,加熱時又恢復原色.寫出反應①的化學方程式
 

(2)若A是金屬單質(zhì),D是一種無色氣體,遇到空氣變?yōu)榧t棕色,液體C呈藍色.寫出反應①的離子方程式
 
;
寫出反應②的任意一個離子方程式
 

(3)若A是一種金屬單質(zhì),D是最輕的氣體,B能否是NaOH溶液
 
(填“能”或“否”).

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科目:高中化學 來源: 題型:

如圖是一些常見物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關系圖,圖中所有反應物、生成物及溶液中的水均未標出.已知A的水溶液呈藍色;I的水溶液常用來浸制生物標本;針對反應③H要求新制;D、F、J均為無色氣體,且D、F難溶于水;只有C、D為單質(zhì);X的焰色反應為黃色.

(1)A為
 
,J為
 
,E為
 
.(填化學式)
(2)寫出I的結(jié)構(gòu)式
 
,X的電子式
 

(3)25℃時,取100mL A的某濃度的溶液,按①恰好電解完全時收集到D氣體換算成標準狀況下體
積為5.6mL,此時所得溶液的pH=
 
.(電解前后溶液的體積變化忽略不計)
(4)寫出②的離子方程式
 

③的化學反應方程式
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

下列離子方程式書寫正確的是(  )
A、少量的CO2通入NaOH溶液中:CO2+OH-=HCO3-
B、小蘇打溶液中加入醋酸溶液:HCO3-+H+=CO2↑+H2O
C、硫化鈉水解的離子方程式:S2-+2H2O?H2S+2OH-
D、銅粉加入到FeCl3溶液中:Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+

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科目:高中化學 來源: 題型:

A、B、C、D為單質(zhì),其余均為化合物,已知A、B均能與X溶液反應生成氣體D,C與D能化合成Y,X、Y都是常用試劑,反應③是化工工業(yè)生產(chǎn)的化學原理.它們之間具有如下圖相互轉(zhuǎn)化關系:
請回答下列問題:
(1)B晶體空間構(gòu)型為
 
;每摩爾B晶體中共價鍵鍵數(shù)為
 
;
(2)寫出反應③的離子方程式:
 
;反應②的離子方程式:
 
;
(3)寫出反應①的化學方程式,并標出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目:
 

(4)消耗等物質(zhì)的量A和B時,生成D氣體物質(zhì)的量之比為:
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

將0.84g Fe完全溶解在100mL 1mol?L-1稀H2SO4中,然后加入K2Cr2O7溶液25mL,恰好使溶液中的Fe2+全部氧化為Fe3+,Cr2O
 
2-
7
全部轉(zhuǎn)化為Cr3+,則K2Cr2O7溶液的物質(zhì)的量濃度為( �。�
A、0.2 mol?L-1
B、0.15 mol?L-1
C、0.1 mol?L-1
D、0.05 mol?L-1

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