Question

【题目】某课外小组研究铝土矿中Al2O3的含量。查阅资料得知，铝土矿的主要成分是Al2O3，杂质是Fe2O3、SiO2等。从铝土矿中提取Al2O3的过程如下：

(1)第①步，向铝土矿中加入足量烧碱溶液，充分反应，发生反应的离子方程式是：______________ 、________________；

(2)第③步中，生成氢氧化铝的离子方程式是_____________。若往A溶液中通入足量CO2，产生的沉淀为____________________(填化学式)；

(3)工业上制取AlCl3常用Al2O3与C、Cl2在高温条件下反应，已知每消耗0.5mol碳单质，转移1mol电子，则该反应的氧化产物为_____________(填化学式)。

Answer 1

【答案】Al2O3+2OH- +3H2O= 2[Al(OH)4]- 或 Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O SiO2+2OH-=SiO32-+H2O Al3++3NH3H2O＝Al(OH)3↓+ 3NH4+ Al(OH)3、H2SiO3 CO

【解析】

(1)第①步，向铝土矿中加入足量烧碱溶液，只有Fe2O3不溶于氢氧化钠；氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水、二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水；

(2)第③步是向氯化铝溶液中通入氨水生成氢氧化铝沉淀。A溶液中含有偏铝酸钠、硅酸钠，通入足量CO2，生成氢氧化铝沉淀、碳酸氢钠；

(3)根据碳元素的化合价变化判断氧化产物。

(1)第①步，向铝土矿中加入足量烧碱溶液，氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，反应离子方程式是Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O；二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，反应离子方程式是SiO2+2OH-=SiO32-+H2O；

(2)第③步是向氯化铝溶液中通入氨水生成氢氧化铝沉淀，反应离子方程式是Al3++3NH3H2O＝Al(OH)3↓+3NH4+。A溶液中含有偏铝酸钠、硅酸钠，通入足量CO2，偏铝酸钠与足量CO2反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，硅酸钠与足量CO2反应生成H2SiO3沉淀和碳酸氢钠，所以产生的沉淀为Al(OH)3、H2SiO3；

(3)Al2O3与C、Cl2在高温条件下反应生成AlCl3，每消耗0.5mol碳单质，转移1mol电子，说明碳的化合价由0升高为+2，所以另一种产物是CO，该反应的氧化产物为CO。