Question

铝是一种重要的金属，在生产、生活中具有许多重要的用途，下图是从铝土矿中制备铝的工艺流程：

已知：
(1)铝土矿的主要成分是Al₂O₃，此外还含有少量SiO₂、Fe₂O₃等杂质；
(2)溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠反应，能生成硅铝酸盐沉淀，化学反应方程式为：2Na₂SiO₃＋2NaAlO₂＋2H₂O=Na₂Al₂Si₂O₈↓＋4NaOH
回答下列问题：
(1)写出向铝土矿中加入足量氢氧化钠溶液后，该步操作中发生反应的离子方程式：                                                          。
(2)滤渣A的主要成分为       ；滤渣A的用途是       (只写一种)；实验室过滤时使用玻璃棒，其作用是       。
(3)在工艺流程第三步中，选用二氧化碳作酸化剂的原因是          。
(4)若将铝溶解，下列试剂中最好选用       (填编号)。
A．浓硫酸       B．稀硫酸       C．稀硝酸
理由是                                                    。

Answer 1

(1)Al₂O₃＋2OH^－=2AlO₂^-＋H₂O   SiO₂＋2OH^－=SiO₃^2-＋H₂O
(2)Fe₂O₃、Na₂Al₂Si₂O₈炼铁的原料(或生产硅酸盐产品的原料) 引流
(3)经过足量氢氧化钠溶液的溶解，大部分铝元素均以NaAlO₂的形式存在于滤液中，通入过量二氧化碳可以将NaAlO₂完全转化为Al(OH)₃
(4)B 铝与浓硫酸在常温下发生钝化，加热溶解会产生有毒气体SO₂，原料利用率低；稀硝酸能溶解铝但会产生NO气体，污染空气，硝酸利用率低；而铝与稀硫酸反应速率较快，产生的H₂对空气无污染。

(1)Al₂O₃属于两性氧化物，SiO₂属于酸性氧化物，都能与强碱反应。
(2)利用题目给出的信息——“硅铝酸盐沉淀”，可以知道滤渣A的主要成分是Fe₂O₃、Na₂Al₂Si₂O₈。对于滤渣A的用途一般很容易想到其可以作为炼铁的原料。
(3)因为Al(OH)₃是两性氢氧化物，若用强酸酸化滤液时，无法保证将全部铝元素转化为Al(OH)₃过滤出来。
(4)分析问题时，一般要同时考虑生产效益(原料利用率)和环保问题。