Question

【题目】铝土矿是工业生产金属铝的原料，铝土矿的主要成分为氧化铝和水，另外还含有杂质Fe2O3、SiO2等，下图是工业冶炼铝的流程：

回答下列问题：

（1）如流程图所示，第一步为溶解过程，即在铝土矿中加入硫酸，发生反应的离子方程式为____。该过程一般选用硫酸，而不选用盐酸，原因是____。

（2）滤渣I的成分是____（写化学式，下同），滤渣II的成分是____。

（3）实际工业操作中，流程图中的试剂a和试剂b必须过量，试剂a为____，试剂b为____，流程图中，“滤液II”的溶质为____。

（4）一次生产中，铝土矿中氧化铝的含量为48.6%，三次过滤操作中铝的损失率均为6.8%，电解过程中的转化率为92%，其他操作过程没有铝的损失，那么2.00 t 铝土矿可冶炼出金属铝__t。

Answer 1

【答案】 Al2O3+6H+ ===2Al3++3H2O、Fe2O3+6H+ ===2Fe3++3H2O 盐酸中的溶质HCl易挥发 SiO2 Fe(OH)3 NaOH溶液 CO2 NaHCO3、Na2SO4 0.44

【解析】本题主要考查对于工业冶炼铝的流程的评价。

（1）在铝土矿中加入硫酸，发生反应的离子方程式为Al2O3+6H+ ===2Al3++3H2O、Fe2O3+6H+ ===2Fe3++3H2O。该过程一般选用硫酸，而不选用盐酸，原因是盐酸中的溶质HCl易挥发。

（2）滤渣I的成分是不溶于硫酸的SiO2，滤渣II的成分是氧化铁形成的Fe(OH)3。

（3）试剂a用来升高溶液的pH，生成Fe(OH)3和NaAlO2，试剂a可以为NaOH溶液，试剂b用来酸化溶液生成Al(OH)3，且不能溶液氢氧化铝，所以试剂b适宜为CO2，同时流程图中，“滤液II”的溶质为生成Fe(OH)3和Al(OH)3时产生的NaHCO3、Na2SO4。

（4）2.00 t 铝土矿可冶炼出金属铝2.00 t×48.6%××(1-6.8%)×92%=0.44t。