Question

12．工业上用铝土矿（主要成分为A1₂O₃，还有少量的Fe₂O₃，SiO₂等杂质）提取氧化铝作冶炼铝的原料，提取的操作过程如下：

（1）沉淀M中除含有泥沙外，一定还含有Fe₂O₃，
（2）滤液X中，含铝元素的溶质的化学式为Na[Al（OH）₄]；写出Ⅰ过程生成含铝元素的溶质的化学方程式：Al₂O₃+2NaOH+3H₂O=2Na[Al（OH）₄]；
（3）固体N是Al₂O₃；写出A1（OH）₃转化为N的化学方程式：2Al（OH）₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O．

Answer 1

分析 铝土矿中含有A1₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂等，NaOH和A1₂O₃、SiO₂反应生成可溶性盐，Fe₂O₃不溶于NaOH，所以M的成分主要是Fe₂O₃，滤液中的成分为Na₂SiO₃、NaAlO₂，向滤液X中通入二氧化碳，并控制一定反应条件，得到Al（OH）₃，滤液Y中含有碳酸氢钠、硅酸钠，Al（OH）₃加热分解生成氧化铝，所以N的成分是A1₂O₃，以此解答该题．

解答 解：铝土矿中含有A1₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂等，NaOH和A1₂O₃、SiO₂反应生成可溶性盐，Fe₂O₃不溶于NaOH，所以M的成分主要是Fe₂O₃，滤液中的成分为Na₂SiO₃、NaAlO₂，向滤液X中通入二氧化碳，并控制一定反应条件，得到Al（OH）₃，滤液Y中含有碳酸氢钠、硅酸钠，Al（OH）₃加热分解生成氧化铝，所以N的成分是A1₂O₃，
（1）因Fe₂O₃与氢氧化钠不反应，则沉淀M中除含有泥沙外，一定还含有Fe₂O₃，故答案为：Fe₂O₃；
（2）滤液X中，含铝元素的溶质是偏铝酸钠，化学式为Na[Al（OH）₄]，与氧化铝与氢氧化钠反应生成，方程式为Al₂O₃+2NaOH+3H₂O=2Na[Al（OH）₄]，
故答案为：Na[Al（OH）₄]；Al₂O₃+2NaOH+3H₂O=2Na[Al（OH）₄]；
（3）氢氧化铝受热易分解生成氧化铝和水，所以固体N是Al₂O₃，方程式为2Al（OH）₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O，
故答案为：Al₂O₃；2Al（OH）₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Al₂O₃+3H₂O．

点评 本题以铝为载体考查了工艺流程，明确物质的性质是解本题关键，根据物质间的反应来分析解答，会从整体上分析问题，并迁移基础知识解答，题目难度不大．