题目内容
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，后续操作不变，则会对氧化铝的提取有什么影响______．
解：由工艺流程可知步骤③通入的为二氧化碳，生成的沉淀为氢氧化铝，所以滤液②含有AlO2-．步骤②应加入氢氧化钠，所以滤液①中含有Al3+，步骤①应为加入盐酸，除去SiO2．
（1）由上述分析可知，步骤①加入盐酸，除去SiO2，所以原料A为盐酸，
氧化铝与酸反应离子方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O，氧化铁与盐酸反应离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O．
故答案为：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O；Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O．
（2）步骤①加入过量盐酸，滤液①中含有Al3+、Fe3+、H+等，应加入氢氧化钠，除去铁离子，将铝离子转化为AlO2-，反应为 H++OH-=H2O，Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓，Al3++4OH-=AlO2-+2H2O．
故答案为：NaOH； H++OH-=H2O、Fe3++3OH-=Fe（OH）3、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O．
（3）滤液②含有AlO2-，步骤③通入二氧化碳，与AlO2-反应生成的沉淀为氢氧化铝，
反应化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+NaHCO3．
故答案为：NaAlO2+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+NaHCO3．
（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，通入二氧化碳会生成硅酸沉淀，最后使加热制得的Al2O3混有SiO2杂质．
故答案为：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．
分析：SiO2和盐酸不反应，Fe2O3和氢氧化钠不反应而氧化铝能反应，向偏铝酸钠中通入过量的二氧化碳可以生成氢氧化铝沉淀．
由工艺流程可知步骤③通入的为二氧化碳，生成的沉淀为氢氧化铝，所以滤液②含有AlO2-．步骤②应加入氢氧化钠，除去铁离子，将铝离子转化为AlO2-，所以滤液①中含有Al3+，步骤①应为加入盐酸，除去SiO2．
点评：本题以框图题形式考查铝的化合物的性质，难度中等，清楚冶炼铝工艺流程原理，是对知识迁移的综合运用．
（1）由上述分析可知，步骤①加入盐酸，除去SiO2，所以原料A为盐酸，
氧化铝与酸反应离子方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O，氧化铁与盐酸反应离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O．
故答案为：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O；Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O．
（2）步骤①加入过量盐酸，滤液①中含有Al3+、Fe3+、H+等，应加入氢氧化钠，除去铁离子，将铝离子转化为AlO2-，反应为 H++OH-=H2O，Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓，Al3++4OH-=AlO2-+2H2O．
故答案为：NaOH； H++OH-=H2O、Fe3++3OH-=Fe（OH）3、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O．
（3）滤液②含有AlO2-，步骤③通入二氧化碳，与AlO2-反应生成的沉淀为氢氧化铝，
反应化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+NaHCO3．
故答案为：NaAlO2+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+NaHCO3．
（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，通入二氧化碳会生成硅酸沉淀，最后使加热制得的Al2O3混有SiO2杂质．
故答案为：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．
分析：SiO2和盐酸不反应，Fe2O3和氢氧化钠不反应而氧化铝能反应，向偏铝酸钠中通入过量的二氧化碳可以生成氢氧化铝沉淀．
由工艺流程可知步骤③通入的为二氧化碳，生成的沉淀为氢氧化铝，所以滤液②含有AlO2-．步骤②应加入氢氧化钠，除去铁离子，将铝离子转化为AlO2-，所以滤液①中含有Al3+，步骤①应为加入盐酸，除去SiO2．
点评：本题以框图题形式考查铝的化合物的性质，难度中等，清楚冶炼铝工艺流程原理，是对知识迁移的综合运用．
练习册系列答案
阅读快车系列答案
相关题目
