Question

【題目】從鋁土礦(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3等雜質)中提取Al2O3的兩種方法如下：

流程甲：

(1)往鋁土礦中加入過量鹽酸，得到固體A和濾液B；

(2)過濾后往濾液B中加入過量燒堿，得到沉淀C和濾液D；

(3)過濾后往濾液D中通入過量CO2，得到濾液E和沉淀F；

(4)過濾得到沉淀F，再灼燒沉淀得到氧化鋁，最后電解熔融氧化鋁。

流程乙：

(1)往鋁土礦中加入過量燒堿，得到固體X和濾液Y；

(2)過濾后往濾液Y中加入過量鹽酸，得到硅酸沉淀和濾液K；

(3)過濾后往濾液K中加入過量氨水得到沉淀M和濾液N，再灼燒沉淀M得到氧化鋁，最后電解熔融氧化鋁。

請回答下列問題：

(1)流程甲中，固體A的化學式是_____________。

(2)流程甲中，濾液B加入過量燒堿后的離子方程式為_____________、_____________。

(3)流程乙中，濾液N的溶質的主要成份是_______________(填化學式)，寫出它的一種用途______________________。

(4)流程甲中，往濾液D中通入過量的CO2時反應的離子方程式為_________________。

Answer 1

【答案】 SiO2 Fe3+ + 3OH- == Fe(OH)3↓ Al3+ + 4OH- == AlO2- +2H2O NH4Cl 生產化肥 AlO2- +2H2O + CO2 == HCO3- + Al(OH)3↓

【解析】流程甲：鋁土礦(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3等雜質)中的Al2O3和Fe2O3溶于鹽酸，得到二氧化硅固體A和氯化鋁以及氯化鐵的混合溶液B；在混合溶液B中加入過量燒堿，得到偏鋁酸鈉和氫氧化鐵沉淀；偏鋁酸鈉溶液中通入過量CO2，得到氫氧化鋁沉淀，灼燒得氧化鋁，電解熔融氧化鋁得到鋁；

流程乙：往鋁土礦中加入過量燒堿，鋁土礦中的Al2O3和SiO2溶于氫氧化鈉，得到氧化鐵固體X和濾液Y，Y為偏鋁酸鈉和硅酸鈉的混合溶液，Y中加入過量鹽酸，得到硅酸沉淀和氯化鋁溶液，氯化鋁溶液中加入過量氨水得到氫氧化鋁沉淀和氯化銨溶液，灼燒氫氧化鋁得氧化鋁，電解熔融氧化鋁得到鋁；據此分析解答。

(1)根據上述分析，流程甲中，固體A為二氧化硅，故答案為：SiO2；

(2)流程甲中，濾液B加入過量燒堿，涉及的反應有：Fe3+ + 3OH- == Fe(OH)3↓、Al3+ + 4OH- == AlO2- +2H2O，故答案為：Fe3+ + 3OH- == Fe(OH)3↓；Al3+ + 4OH- == AlO2- +2H2O；

(3)根據上述分析，流程乙中，濾液N的主要成份為NH4Cl，是一種常見的化肥，故答案為：NH4Cl；生產化肥；

(4)流程甲中濾液D的主要成分為偏鋁酸鈉，通入過量CO2的化學方程式為NaA1O2+CO2+H2O=A1(OH)3↓+NaHCO3，離子方程式為AlO2- +2H2O + CO2 = HCO3- + Al(OH)3↓，故答案為：AlO2- +2H2O + CO2 = HCO3- + Al(OH)3↓。