Question

工业上从铝土矿（主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质）中提取氧化铝的两种流程如下：请回答下列

工业上从铝土矿（主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质）中提取氧化铝的两种流程如下：请回答下列问题：（1）流程甲加入盐酸后生成Al3+的离子方程式为______．（2）流程乙加入烧碱后生成SiO32-的离子方程式为______．（3）滤液E、K中溶质的主要成份是______（填化学式），写出该物质的一种用途______． （4）流程甲加入盐酸得到滤液B中含有 Fe3+、Cl-等多种微粒，据此回答下列问题．①验证其中含Fe3+，可取少量滤液并加入______（填试剂名称）．②用FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的化学方程式为：______．若将该反应设计成原电池，如图所示，则正极的电极反应式为______．

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Answer 1

铝土矿中的成分能与HCl反应的有Al₂O₃、Fe₂O₃、MgO，不反应的是SiO₂，所以固体A为SiO₂，滤液B中有Al³⁺、Fe³⁺、Mg²⁺，再加入过量烧碱，Al³⁺+4OH^-=[Al（OH）₄]^-，Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓，Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，沉淀C为Fe（OH）₃、Mg（OH）₂的混合物；滤液D中为Na[Al（OH）₄]、NaOH（过量），Na[Al（OH）₄]能与CO₂反应，Na[Al（OH）₄]+CO₂（过量）=Al（OH）₃↓+NaHCO₃，故滤液E为NaHCO₃，沉淀F为Al（OH）₃，Al（OH）₃灼烧得到Al₂O₃；
铝土矿中能与NaOH溶液反应的有Al₂O₃、SiO₂，所以固体X为Fe₂O₃、MgO，Al₂O₃+2NaOH+3H₂O=2Na[Al（OH）₄]，SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O，
（1）Al₂O₃与盐酸反应生成氯化铝和水，反应离子方程式为：Al₂O₃+6H⁺═2Al³⁺+3H₂O，故答案为：Al₂O₃+6H⁺═2Al³⁺+3H₂O；
（2）SiO₂与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，反应的离子方程式为：SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O，故答案为：SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O；
（3）根据工艺流程甲可知，固体A为SiO₂，滤液B含有氯化铝、氯化铁、氯化镁等，沉淀C为氢氧化铁、氢氧化镁，滤液D含有偏铝酸钠、氯化钠，所以向滤液D中通入过量二氧化碳，反应生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠，碳酸氢钠可用于制纯碱或做发酵粉等，
故答案为：NaHCO₃；制纯碱或做发酵粉等；
（4）Fe³⁺与硫氰化钾溶液反应使溶液变红色，所以检验是否含Fe³⁺离子的方法为：取少量滤液B，向其中加入硫氰化钾溶液，溶液变红色，说明滤液中含Fe³⁺，溶液不变红色，说明滤液中不含Fe³⁺，
故答案为：硫氰化钾；
②用FeCl₃溶液腐蚀印刷电路铜板，铁离子与铜反应生成亚铁离子和铜离子，反应的化学方程式为：2FeCl₃+Cu=2FeCl₂+CuCl₂，若将该反应设计成原电池，负极铜失去电子生成铜离子，正极铁离子得到电子生成亚铁离子，则正极的电极反应式为Fe³⁺+e^-=Fe²⁺，
故答案为：2FeCl₃+Cu=2FeCl₂+CuCl₂；Fe³⁺+e^-=Fe²⁺．