Question

工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，还含有Fe2O3，SiO2），提取冶炼铝的原料氧化铝．提取的操作过程如下：

Answer 1

解题思路：向铝土矿中加入足量烧碱溶液后，氧化铝是两性氧化物，既溶液强酸又溶于强碱．Fe₂O₃不溶于碱，SiO₂溶于强碱，则在①得到的滤液1中含有偏铝酸根离子、硅酸根离子，滤渣为氧化铁；步骤②为向滤液1中加硫酸，硅酸根离子变为硅酸沉淀，偏铝酸根离子转化为铝离子，进入滤液，故滤液2中含有铝离子；步骤③为向滤液2中通氨气，将铝离子转化为氢氧化铝沉淀，加热氢氧化铝得氧化铝．

向铝土矿中加入足量烧碱溶液后，氧化铝是两性氧化物，既溶液强酸又溶于强碱．Fe₂O₃不溶于碱，SiO₂溶于强碱，则在①得到的滤液1中含有偏铝酸根离子、硅酸根离子，滤渣为氧化铁；步骤②为向滤液1中加硫酸，硅酸根离子变为硅酸沉淀，偏铝酸根离子转化为铝离子，进入滤液，故滤液2中含有铝离子；步骤③为向滤液2中通氨气，将铝离子转化为氢氧化铝沉淀，加热氢氧化铝得氧化铝．

（1）实验室完成步骤①②③后，均得到沉淀和滤液，故三步均有的实验操作为过滤，过滤用到的玻璃仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒，故该实验操作所需要的玻璃仪器除烧杯外还需要漏斗和玻璃棒；

故答案为：过滤；漏斗、玻璃棒；

（2）向铝土矿（主要成分为Al₂O₃，还含有Fe₂O₃，SiO₂）中加入足量烧碱溶液后，Fe₂O₃不溶于碱，氧化铝是两性氧化物，既溶液强酸又溶于强碱，发生反应：Al₂O₃+2NaOH═2NaAlO₂+H₂O，SiO₂溶于强碱，发生反应：SiO₂+2NaOH═Na₂SiO₃+H₂O；

故答案为：Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O，SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O；

（3）Fe₂O₃与氢氧化钠溶液不反应，过滤后所得残渣为Fe₂O₃；滤液1中含有偏铝酸根离子、硅酸根离子，加入过量稀硫酸，发生反应：AlO₂^-+4H⁺═Al³⁺+2H₂O和 SiO₃²⁺+2H⁺═H₂SiO₃↓，所得沉淀的是：H₂SiO₃；

故答案为：Fe₂O₃；H₂SiO₃；

（4）滤液2中含有的离子为Al³⁺，步骤③通入NH₃后，Al³⁺和NH₃•H₂O反应，离子方程式为：3NH₃•H₂O+Al³⁺═Al（OH）₃↓+3NH₄⁺或3NH₃+3H₂O+Al³⁺═Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；

故答案为：3NH₃•H₂O+Al³⁺═Al（OH）₃↓+3NH₄⁺或3NH₃+3H₂O+Al³⁺═Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；

（5）步骤④为氢氧化铝受热分2Al（OH）₃

△

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Al₂O₃+3H₂O，故答案为：2Al（OH）₃

△

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Al₂O₃+3H₂O．

点评：

本题考点： 镁、铝的重要化合物．

考点点评： 本题以框图题形式考查铝的化合物的性质，清楚提取的操作过程原理，能熟练对知识迁移进行综合运用是解答的关键，题目难度中等．