题目内容
(12分)工业上用铝土矿(主要成分是Al2O3,还有少量的Fe2O3、SiO2)提取冶炼铝的原料氧化铝。工艺流程如下图:
(1)原料A的名称是 ,步骤①反应的离子方程式是 。
(2) 滤液1中要加入稍过量原料B,原料B的化学式是 ,步骤②反应的离子方程式是: 。
(3) 步骤③的化学方程式是: 。
(4) 如果省去步骤①,即溶解铝土矿是从加入原料B开始,则会对氧化铝的提取有什么影响 。
(1)原料A的名称是 ,步骤①反应的离子方程式是 。
(2) 滤液1中要加入稍过量原料B,原料B的化学式是 ,步骤②反应的离子方程式是: 。
(3) 步骤③的化学方程式是: 。
(4) 如果省去步骤①,即溶解铝土矿是从加入原料B开始,则会对氧化铝的提取有什么影响 。
(1)盐酸(硫酸、硝酸)(1分)Al2O3+6H+=2Al3++3H2O(1分)Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O(1分)
(2)NaOH(2分)H++OH-=H2O(1分)Fe3++3OH-=Fe(OH)3 ↓(1分)Al3++4OH-=AlO2-+2H2O(1分)
(3)NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3(2分)
(4)若用NaOH溶液溶解铝土矿,则有部分SiO2溶解在NaOH溶液中生成硅酸钠,最后使加热制得的Al2O3混有SiO2杂质(2分)
(2)NaOH(2分)H++OH-=H2O(1分)Fe3++3OH-=Fe(OH)3 ↓(1分)Al3++4OH-=AlO2-+2H2O(1分)
(3)NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3(2分)
(4)若用NaOH溶液溶解铝土矿,则有部分SiO2溶解在NaOH溶液中生成硅酸钠,最后使加热制得的Al2O3混有SiO2杂质(2分)
由于步骤③需要的试剂是CO2,所以滤液2中应该是偏铝酸钠,则原料B是氢氧化钠,即滤液1中含有铝离子,所以原料A 是盐酸,残渣是和盐酸不反应的二氧化硅。滤液1中含有氢离子、铝离子和铁离子。加入足量的氢氧化钠后,生成氢氧化铁沉淀,所以滤液2中含有偏铝酸钠和氢氧化钠。然后通入足量的CO2气体,生成氢氧化铝沉淀,氢氧化铝分解即得到氧化铝。而滤液3的主要成分是碳酸氢钠。如果省去步骤①,溶解铝土矿直接从加入原料B开始,则有部分SiO2溶解在NaOH溶液中生成硅酸钠,最后使加热制得的Al2O3混有SiO2杂质。
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