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工艺流程如下：请回答下列问题：（1）滤液Y中通入过量CO2的离子方程式为、．（2）验证滤液B含Fe3+，可取少量

Question

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工艺流程如下：

请回答下列问题：
（1）滤液Y中通入过量CO₂的离子方程式为___、___．
（2）验证滤液B含Fe³⁺，可取少量滤液并加入___（填试剂名称）．
（3）列举氧化铝的工业用途之一___．
（4）指出流程乙的一个缺点是___．
（5）氧化铝与焦炭的混合物在氮气中高温加热反应，制得新型非金属材料AlN与一种中学常见气体X．已知每转移6.02×10²³个电子，有0.5mol化合物X生成，此反应的化学方程式___．

Answer 1

由工艺流程甲可知，铝土矿与盐酸反应得固体A为滤液B，则固体A为SiO₂，滤液B含有氯化铝、氯化铁、氯化镁等，滤液中加入过量的NaOH，可推知沉淀C为氢氧化铁、氢氧化镁，滤液D含有偏铝酸钠、氯化钠NaOH，所以向滤液D中通入过量二氧化碳，生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠，沉淀F为Al（OH）₃，滤液E中含有NaCl、NaHCO₃；
根据工艺流程乙可知，铝土矿中的Al₂O₃、SiO₂能和氢氧化钠反应，可知固体X为Fe₂O₃、MgO等，滤液Y为硅酸钠、偏铝酸钠，滤液中通入过量二氧化碳，沉淀Z为Al（OH）₃、硅酸，滤液K中含有NaHCO₃，
（1）向滤液Y中通入少量CO₂时生成的沉淀Z为Al（OH）₃、硅酸，发生反应的离子方程式为：SiO₃^2-+2CO₂+2H₂O=H₂SiO₃↓+2HCO₃^-，AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-，
故答案为：SiO₃^2-+2CO₂+2H₂O=H₂SiO₃↓+2HCO₃^-，AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
（2）验证滤液B含Fe³⁺，可取少量滤液并加入硫氰化钾溶液，看溶液是否出血红色，
故答案为：硫氰化钾溶液；
（3）工业上常用电解氧化铝的方法冶炼铝，
故答案为：冶炼铝；
（4）根据上面的分析可知，流程乙得到Z为Al（OH）₃、硅酸，加热分解得到的氧化铝中含有二氧化硅杂质，
故答案为：氧化铝中含有二氧化硅杂质；
（5）氧化铝与焦炭的混合物在氮气中高温加热反应，制得新型非金属材料AlN与一种中学常见气体X，根据元素守恒可知X中应含有氧元素和碳元素，已知每转移6.02×10²³个电子即1mol电子，有0.5mol化合物X生成，由电子转移守恒，可得在X中C的化合价为(1mol)/(0.5mol)=2，所以X是CO，所以该反应的化学方程式为Al₂O₃+N₂+3C(高温.)/()2AlN+3CO，
故答案为：Al₂O₃+N₂+3C(高温.)/()2AlN+3CO．