Question

工業(yè)上用鋁土礦（主要成分為Al₂O₃，還有少量的Fe₂O₃，SiO₂等雜質(zhì)）提取氧化鋁作冶煉鋁的原料，提取的操作過程如下：

（1）Ⅰ和Ⅱ步驟中分離溶液和沉淀的操作是：

過濾

過濾

（2）沉淀M中除含有泥沙外，一定還含有

Fe₂O₃

，固體N是

Al₂O₃

；
（3）濾液X中，含鋁元素的溶質(zhì)的化學式為

NaAlO₂

，它屬于

鹽

（填“酸”、“堿”或“鹽”）類物質(zhì)；寫出Ⅰ過程所發(fā)生反應的化學方程式

Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O、SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O

；
（4）實驗室里常往AICl₃溶液中加入

氨水

（填“氨水”或“NaOH溶液”）來制取A1（OH）₃，寫出該反應的化學方程式

3NH₃?H₂O+AlCl₃=Al（OH）₃+3NH₄Cl

．

Answer 1

分析：Fe₂O₃和氫氧化鈉不反應，而氧化鋁、二氧化硅能反應，步驟I利用過濾除去Fe₂O₃，沉淀M為氧化鐵等不溶物，溶液X含有偏鋁酸鈉、硅酸鈉，步驟II通入二氧化碳，控制條件使鋁離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀，過濾得氫氧化鋁，加熱分解氫氧化鋁得到氧化鋁，濾液Y含有硅酸鹽、碳酸鹽．
（1）分離固體與溶液的方法為過濾；
（2）由工藝流程可知，M為Fe₂O₃，N為Al₂O₃；
（3）溶液X含有偏鋁酸鈉，屬于鹽，步驟Ⅰ中氧化鋁、二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉、硅酸鈉與水；
（4）氫氧化鋁溶于強堿，實驗室通常用弱堿氨水與鋁鹽制備氫氧化鋁沉淀，氨水與氯化鋁反應生成氫氧化鋁與氯化銨．

解答：解：Fe₂O₃和氫氧化鈉不反應，而氧化鋁、二氧化硅能反應，步驟I利用過濾除去Fe₂O₃，沉淀M為氧化鐵等不溶物，溶液X含有偏鋁酸鈉、硅酸鈉，步驟II通入二氧化碳，控制條件使鋁離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀，過濾得氫氧化鋁，加熱分解氫氧化鋁得到氧化鋁，濾液Y含有硅酸鹽、碳酸鹽．
（1）I和II步驟分離固體與溶液的方法為過濾；
故答案為：過濾；過濾；
（2）由工藝流程可知，M為Fe₂O₃，N為Al₂O₃；
故答案為：Fe₂O₃，Al₂O₃；
（3）由工藝流程可知，濾液X中，含鋁元素的溶質(zhì)的化學式為：NaAlO₂，屬于鹽，Ⅰ過程所發(fā)生反應的化學方程式為：Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O、SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O；
故答案為：NaAlO₂，鹽；Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O、SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O；
（4）氫氧化鋁溶于強堿，實驗室通常用弱堿氨水與鋁鹽制備氫氧化鋁沉淀，氨水與氯化鋁反應生成氫氧化鋁與氯化銨，反應方程式為：3NH₃?H₂O+AlCl₃=Al（OH）₃+3NH₄Cl；
故答案為：氨水，3NH₃?H₂O+AlCl₃=Al（OH）₃+3NH₄Cl．

點評：本題以工藝流程題形式考查鋁的化合物的性質(zhì)、物質(zhì)的分離提純、處于化學用語書寫等，難度中等，清楚工藝流程原理是關(guān)鍵，是對知識遷移的綜合運用．