Question

【題目】工業(yè)上用鋁土礦(主要成分是Al2O3，還有少量的Fe2O3、SiO2)提取冶煉鋁的原料氧化鋁。其中一種流程如下：

（1）寫出步驟②③④中所發(fā)生主要反應(yīng)的化學(xué)方程式。

步驟②____；

步驟③____；

步驟④____。

（2）若向濾渣A與適量氫氧化鈉溶液反應(yīng)后的混合物中通入適量二氧化碳?xì)怏w，則產(chǎn)生的現(xiàn)象為___，對應(yīng)的離子方程式為___。

Answer 1

【答案】AlCl3+4NaOH=3NaCl+NaAlO2+2H2O、FeCl3＋3NaOH=Fe(OH)3↓＋3NaCl CO2+NaAlO2+2H2O═Al(OH)3↓+NaHCO3 2Al(OH)3Al2O3＋3H2O 生成白色膠狀沉淀 SiO32-＋H2O＋CO2=CO32-＋H2SiO3↓

【解析】

鋁土礦加過量鹽酸溶解，Fe2O3、Al2O3和HCl反應(yīng)溶解，反應(yīng)方程式分別為：Fe2O3+6HCl=2FeCl3 +3H2O，Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O．而SiO2不與鹽酸反應(yīng)，所以濾渣A為不溶物SiO2；濾液甲中含有的陽離子有Fe3+、Al3+、H+，加入過量燒堿，氫離子和氫氧化鈉反應(yīng)生成水，鐵離子、鋁離子和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀，生成的氫氧化鋁易溶于氫氧化鈉溶液中生成偏鋁酸根離子，所以沉淀的成分是氫氧化鐵；濾液乙中含有偏鋁酸鈉和氯化鈉，通入過量的二氧化碳可以得到碳酸氫鈉和氫氧化鋁沉淀，反應(yīng)的離子方程式為CO2+AlO2-+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3-，氫氧化鋁沉淀加熱可以得到氧化鋁，即2Al(OH)3Al2O3＋3H2O，據(jù)此分析解題。

（1）濾液甲中含有的陽離子有Fe3+、Al3+、H+，加入過量燒堿，氫離子和氫氧化鈉反應(yīng)生成水，鐵離子、鋁離子和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀、氫氧化鋁，生成的氫氧化鋁易溶于氫氧化鈉溶液中生成偏鋁酸根離子，步驟②中發(fā)生的主要反應(yīng)有：AlCl3+4NaOH=3NaCl+NaAlO2+2H2O、FeCl3＋3NaOH=Fe(OH)3↓＋3NaCl；濾液乙中含有偏鋁酸鈉和氯化鈉，通入過量的二氧化碳可以得到碳酸氫鈉和氫氧化鋁沉淀，步驟③發(fā)生的反應(yīng)為；CO2+NaAlO2+2H2O═Al(OH)3↓+NaHCO3；氫氧化鋁沉淀加熱可以得到氧化鋁，步驟④發(fā)生的反應(yīng)為：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O，

故答案為：AlCl3+4NaOH=3NaCl+NaAlO2+2H2O、FeCl3＋3NaOH=Fe(OH)3↓＋3NaCl；CO2+NaAlO2+2H2O═Al(OH)3↓+NaHCO3；2Al(OH)3Al2O3＋3H2O；

（2）濾渣A為不溶物SiO2，與適量氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成硅酸鈉，向其中通入適量二氧化碳?xì)怏w，產(chǎn)生的現(xiàn)象白色沉淀，對應(yīng)的離子方程式為SiO32-＋H2O＋CO2=CO32-＋H2SiO3↓，

故答案為：SiO32-＋H2O＋CO2=CO32-＋H2SiO3↓。