Question

【題目】鋁是應(yīng)用廣泛的金屬，以鋁土礦（主要成分為A12O3，含SiO2和Fe2O3等雜質(zhì)）為原料制備鋁的一種工藝流程如圖：

已知：SiO2在“堿溶”時轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉沉淀。

（1）“堿溶”時生成偏鋁酸鈉的離子方程式為__。

（2）“濾渣Ⅰ”的成分有___。

（3）向“過濾Ⅰ”所得濾液中通入足量的CO2，反應(yīng)的離子方程式為___。

（4）“濾液Ⅱ”中加入足量的CaO，生成的__（填化學(xué)式）可循環(huán)利用。

（5）“灼燒”的化學(xué)方程式為___。

Answer 1

【答案】Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O 氧化鐵、鋁硅酸鈉 AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- CaCO3 2Al(OH)3Al2O3+3H2O

【解析】

鋁土礦（主要成分為A12O3，含SiO2和Fe2O3等雜質(zhì)），加入NaOH溶液，SiO2、Al2O3反應(yīng)，Fe2O3不反應(yīng)，SiO2反應(yīng)轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉沉淀，過濾得到主要是偏鋁酸鈉和氫氧化鈉溶液，通入足量CO2氣體，生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3，過濾后，濾液中NaHCO3和CaO反應(yīng)生成CaCO3沉淀，而Al(OH)3沉淀加熱變?yōu)?/span>Al2O3，電解熔融Al2O3得到Al和O2。

⑴“堿溶”時Al2O3和NaOH反應(yīng)生成NaAlO2，其離子方程式為Al2O3+2OH-= 2AlO2-+H2O；

⑵Fe2O3和NaOH不反應(yīng)，SiO2在“堿溶”時轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉沉淀，因此“濾渣Ⅰ”的成分有Fe2O3、鋁硅酸鈉；

⑶向“過濾Ⅰ”所得濾液中通入足量的CO2，CO2和NaAlO2反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3，其離子方程式為AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-；

⑷“濾液Ⅱ”中加入足量的CaO，CaO和水反應(yīng)生成Ca(OH)2，再與NaHCO3反應(yīng)生成CaCO3，可循環(huán)利用；

⑸過濾得到Al(OH)3沉淀，“灼燒”生成Al2O3，其化學(xué)方程式為2Al(OH)3Al2O3+3H2O。