Question

15．鋁土礦的主要成分是Al₂O₃、Fe₂O₃和SiO₂等．從鋁土礦中提煉Al₂O₃的流程如下：

回答下列問題：
（1）寫出反應(yīng)1的化學(xué)方程式Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O、SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O；
（2）濾液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是CaSiO₃；
（3）工業(yè)生產(chǎn)中通入的氣體A應(yīng)過量，理由是使鋁元素完全轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀；則反應(yīng)2生成B的離子方程式為CO₂+AlO₂^-+2H₂O═Al（OH）₃↓+HCO₃^-．

Answer 1

分析 鋁土礦的主要成分是Fe₂O₃、Al₂O₃和SiO₂等，從鋁土礦中提煉Al₂O₃的工藝流程原理為：鋁土礦加入NaOH溶液，二氧化硅與NaOH反應(yīng)生成硅酸鈉與水，氧化鋁與NaOH反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與水，F(xiàn)e₂O₃和NaOH溶液不反應(yīng)，涉及的反應(yīng)方程式為Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O、SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O；
所以濾渣為在堿性條件下的不溶物Fe₂O₃，得到濾液1中含有AlO₂^-、SiO₃^2-、OH^-，加入CaO，CaOH和水反應(yīng)生成Ca（OH）₂，Ca（OH）₂與硅酸鈉反應(yīng)生成CaSiO₃沉淀；濾液Ⅱ中的溶質(zhì)為NaAlO₂，通入CO₂，B煅燒生成Al₂O₃，故B為Al（OH）₃，氣體A應(yīng)該為CO₂，結(jié)合題目分析解答．

解答 解：鋁土礦的主要成分是Fe₂O₃、Al₂O₃和SiO₂等，從鋁土礦中提煉Al₂O₃的工藝流程原理為：鋁土礦加入NaOH溶液，二氧化硅與NaOH反應(yīng)生成硅酸鈉與水，氧化鋁與NaOH反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與水，F(xiàn)e₂O₃和NaOH溶液不反應(yīng)，涉及的反應(yīng)方程式為Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O、SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O；
所以濾渣為在堿性條件下的不溶物Fe₂O₃，得到濾液1中含有AlO₂^-、SiO₃^2-、OH^-，加入CaO，CaOH和水反應(yīng)生成Ca（OH）₂，Ca（OH）₂與硅酸鈉反應(yīng)生成CaSiO₃沉淀；濾液Ⅱ中的溶質(zhì)為NaAlO₂，通入CO₂，B煅燒生成Al₂O₃，故B為Al（OH）₃，氣體A應(yīng)該為CO₂；
（1）反應(yīng)1的化學(xué)方程式為Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O、SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O，故答案為：Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O、SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O；
（2）濾液Ⅰ中含有硅酸鈉、偏鋁酸鈉，加入CaO，生成氫氧化鈣，氫氧化鈣與硅酸鈉反應(yīng)生成CaSiO₃沉淀，故答案為：CaSiO₃；
（3）工業(yè)生產(chǎn)中通入的氣體二氧化碳應(yīng)過量，目的是使鋁元素完全轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀；則反應(yīng)2生成B的離子方程式為CO₂+AlO₂^-+2H₂O═Al（OH）₃↓+HCO₃^-，
故答案為：使鋁元素完全轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀；CO₂+AlO₂^-+2H₂O═Al（OH）₃↓+HCO₃^-．

點評 本題考查物質(zhì)分離和提純，為高頻考點，明確流程圖中發(fā)生的反應(yīng)、基本操作方法、物質(zhì)的性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，知道各物質(zhì)成分、每一步操作目的，題目難度不大．