Question

从铝土矿（主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质）中提取两种工艺品的流程如下：请回答下列问题：

从铝土矿（主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、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）流程甲加入盐酸后生成Al3+的方程式为______．（2）流程乙加入烧碱后生成SiO32-的离子方程式为______．（3）验证滤液B含Fe3+，可取少量滤液并加入______（填试剂名称）．（4）滤液E、K中溶质的主要成份是______（填化学式），写出该溶液的一种用途______（5）已知298K时，Mg（OH）2的容度积常数KSP=5.6×10-12，取适量的滤液B，加入一定量的烧碱达到沉淀溶液平衡，测得PH=13.00，则此温度下残留在溶液中的c（Mg2+）=______．

Answer 1

（1）流程甲加入盐酸，反应生成铝离子的物质为铝土矿中的氧化铝，反应的化学方程式为：Al₂O₃+6H⁺═2Al³⁺+3H₂O，故答案为：（1）Al₂O₃+6H⁺═2Al³⁺+3H₂O；
（2）流程乙加入过量的氢氧化钠，与氧化铝反应生成偏铝酸钠，与二氧化硅反应生成硅酸钠，生成SiO₃^2-的离子方程式为：SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O，故答案为：SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O；
（3）流程甲加入HCl，生成FeCl₃、MgCl₂、AlCl₃，要检验滤液B中含有Fe³⁺，方法很多，如可加入KSCN溶液为血红色，与苯酚显紫色，与碱反应生成Fe（OH）₃红褐色沉淀，都能证明滤液B中含有Fe³⁺，故答案为：KSCN（或苯酚溶液、NaOH溶液等合理答案）；
（4）滤液B中加入过量NaOH，生成Fe（OH）₃沉淀、Mg（OH）₂沉淀和NaAlO₂；过滤，滤液D中含有NaAlO₂、NaCl和过量的NaOH，向滤液D中通入过量CO₂，NaAlO₂和CO₂反应生成氢氧化铝沉淀，NaOH和过量的CO₂反应生成NaHCO₃；过滤，滤液E中溶质的主要成分为NaHCO₃；滤液Y中通入过量CO₂，硅酸钠反应生成硅酸，NaAlO₂生成氢氧化铝，过量的NaOH和过量的CO₂反应生成NaHCO₃；过滤，滤液K中溶质的主要成分为NaHCO₃；故应填NaHCO₃；NaHCO₃的用途很多，如制纯碱或做发酵粉等；故答案为：NaHCO₃；制纯碱（或做发酵粉）；
（5）已知滤液B中加入一定量的NaOH达到沉淀溶液平衡时pH=13.00，则c（H⁺）=1×10^-13mol/L，c（OH^-）=

1×10?14

1×10?13

=0.1mol/L，
Mg（OH）₂的容度积常数K_SP=c（Mg²⁺）?c²（OH^-）=5.6×10^-12，c（Mg²⁺）=

5.6×10?12

0.12

=5.6×10^-10mol/L．
故答案为：5.6×10^-10mol/L．

Answer 2

（1）Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O
（2）SiO2 + 2OH- = SiO32- + H2O
（3）硫氰化钾溶液
（4）滤液E中溶质：NaHCO3、NaCl；滤液K中溶质：NaHCO3
（5）pH=13，c(OH-)=0.1mol/L，c(Mg2+)=5.6×10^-10（mol/L）