问题 问答题

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______.

答案

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.

选择题
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