Question

對MgCl₂、Al₂O₃、Fe₂O₃和SiO₂組成的混合物進行下列處理，以制取金屬Z，并提純氧化鋁．

（1）①和②步驟中分離溶液和沉淀的操作是：

 

（2）金屬Z名稱為

 

；殘渣A為

 

，固體C是

 

（3）濾液B的溶質(zhì)有（填化學式）

 

（4）寫出電解Y 的化學方程式

 

（5）寫出X→B的離子方程式

 

（6）實驗室里常往AlCl₃溶液中加入

 

（填“氨水”或“NaOH溶液”）來制取Al（OH）₃固體，其反應(yīng)的離子方程式為

 

．

Answer 1

考點：金屬的回收與環(huán)境、資源保護

專題：實驗設(shè)計題,元素及其化合物

分析：MgCl₂、Al₂O₃、Fe₂O₃和SiO₂組成的混合物加水溶解，Al₂O₃、Fe₂O₃和SiO₂不溶于水，以固體形式先除去，因此，沉淀X為Al₂O₃、Fe₂O₃和SiO₂，濾液Y中MgCl₂溶液，在HCl氛圍中加熱、蒸發(fā)結(jié)晶可得MgCl₂?6H₂O，脫水生成MgCl₂，電解得到金屬Z即鎂；沉淀X為Al₂O₃、Fe₂O₃和SiO₂加入過量燒堿發(fā)生反應(yīng)Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O，SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O，殘渣A為Fe₂O₃，濾液B為偏鋁酸鈉和硅酸鈉的溶液，通入過量二氧化碳反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，加熱分解生成固體C即氧化鋁．

解答： 解：MgCl₂、Al₂O₃、Fe₂O₃和SiO₂組成的混合物加水溶解，Al₂O₃、Fe₂O₃和SiO₂不溶于水，以固體形式先除去，因此，沉淀X為Al₂O₃、Fe₂O₃和SiO₂，濾液Y中MgCl₂溶液，在HCl氛圍中加熱、蒸發(fā)結(jié)晶可得MgCl₂?6H₂O，脫水生成MgCl₂，電解得到金屬Z即鎂；沉淀X為Al₂O₃、Fe₂O₃和SiO₂加入過量燒堿發(fā)生反應(yīng)Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O，SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O，殘渣A為Fe₂O₃，濾液B為偏鋁酸鈉和硅酸鈉的溶液，通入過量二氧化碳反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，加熱分解生成固體C即氧化鋁．
（1）根據(jù)以上分析①和②步驟中分離溶液和沉淀的操作是過濾，故答案為：過濾；
（2）根據(jù)以上分析金屬Z名稱為鎂；殘渣A為氧化鐵，固體C是氧化鋁，故答案為：鎂；氧化鐵；氧化鋁；
（3）濾液B的溶質(zhì)有NaAlO₂、Na₂SiO₃、NaOH；故答案為：NaAlO₂、Na₂SiO₃、NaOH；
（4）鎂是活潑金屬，應(yīng)采用電解其熔融鹽的方法冶煉，所以工業(yè)上用電解熔融氯化鎂的方法冶煉鎂，反應(yīng)方程式為：MgCl₂

電解  .

熔融

Mg+Cl₂↑，
故答案為：MgCl₂

電解  .

熔融

Mg+Cl₂↑；
（5）沉淀X為Al₂O₃、Fe₂O₃和SiO₂加入過量燒堿發(fā)生反應(yīng)Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O，SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O，故答案為：Al₂O₃+2OH^-═2AlO₂^-+H₂O；SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O； 
（6）實驗室里常往AlCl₃溶液中加入氨水可以制取氫氧化鋁，氫氧化鋁不溶于弱堿，反應(yīng)原理為：Al³⁺+3NH₃?H₂O═Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，
故答案為：氨水；Al³⁺+3NH₃?H₂O═Al（OH）₃↓+3NH₄⁺．

點評：本題考查學生金屬鋁及化合物的性質(zhì)，可以根據(jù)所學知識進行回答，難度不大．