Question

【题目】用铝土矿（主要含SiO2、Al2O3和少量Fe2O3等）制取铝硅合金材料有干法、湿法等方法，其中干法制备的工艺流程如图所示。

（已知：I．SiO2不溶于水、不与硫酸反应。Ⅱ．转化率是反应物转化为生成物的百分率。）

（1）铝硅合金的硬度比纯铝的硬度_______。

（2）步骤①中焙烧除铁的反应为：4（NH4）2SO4+Fe2O32NH4Fe（SO4）2+3H2O+6NH3↑（Al2O3部分发生类似反应，SiO2不发生类似反应）。已知Fe2O3、Al2O3转化为硫酸盐的转化率与温度的关系如图所示，则焙烧除铁最适宜的温度为_______℃。

（3）步骤②中包括加水溶解、_______、洗涤等操作。

（4）步骤③中利用焦炭还原SiO2、Al2O3会产生中间体SiC、Al4C3．写出高温下Al4C3与Al2O3反应生成A1和CO的化学方程式：_______。

（5）若用湿法处理铝土矿，加过量的硫酸浸取，所得溶液中的阳离子有_______。

Answer 1

【答案】大 300 过滤 Al4C3+Al2O36Al+3CO Al3+、Fe3+、H+

【解析】

（1）合金的硬度一般大于其组成金属的硬度，所以铝合金的硬度比纯铝的硬度大；

（2）根据硫酸盐的转化率与温度的关系图提供信息可知，300℃时，焙烧除铁转化率最高，所以焙烧除铁最适宜的温度为300℃；

（3）步骤②分离难溶性固体与可溶性固体，包括加水溶解、过滤、洗涤等操作；

（4）高温下Al4C3与Al2O3反应生成A1和CO，反应的化学方程式为：Al4C3+Al2O36Al+3CO；

（5）氧化铝与硫酸反应生成硫酸铝和水；氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水，所以用湿法处理铝土矿，加过量的硫酸浸取，所得溶液中的阳离子有Al3+、Fe3+、H+。