Question

【題目】從鋁土礦（主要成分是Al2O3 ， 含SiO2、Fe2O3、MgO等雜質）中提取氧化鋁的兩種工藝流程如圖：

請回答下列問題：
（1）寫出流程甲所涉及的離子方程式為、、 ．
（2）流程乙加入燒堿后Al2O3發生反應的離子方程式為 ．
（3）沉淀C的主要成分是 ， 除去沉淀C的操作是 ．
（4）濾液D中溶質的主要成分是（填化學式）；寫出向濾液D中通入過量CO2發生反應的離子方程式 ．
（5）在流程中，選用CO2作酸化劑，能不能用鹽酸代替CO2 ？其原因是 ．

Answer 1

【答案】
（1）Al2O3+6H+═2Al3++3H2O,Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O,MgO+2H+═Mg2++H2O
（2）Al2O3+2OH﹣═2AlO2﹣+H2O
（3）Mg（OH）2、Fe（OH）3,過濾
（4）NaAlO2,AlO2﹣+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3﹣
（5）不能,因為過量的鹽酸與Al（OH）3反應生成AlCl3（或者AlO2﹣+4H+═Al3++2H2O）
【解析】解：由工藝流程甲可知，鋁土礦（主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等雜質），鋁土礦與鹽酸反應得固體A為濾液B，則固體A為SiO2，濾液B含有氯化鋁、氯化鐵、氯化鎂等，濾液中加入過量的NaOH，可推知沉淀C為氫氧化鐵、氫氧化鎂，濾液D含有偏鋁酸鈉、氯化鈉、NaOH，所以向濾液D中通入過量二氧化碳，生成氫氧化鋁沉淀與碳酸氫鈉，沉淀F為Al（OH）3，濾液E中含有NaCl、NaHCO3；

根據工藝流程乙可知，鋁土礦中的Al2O3、SiO2能和氫氧化鈉反應，可知固體X為Fe2O3、MgO等，濾液Y為硅酸鈉、偏鋁酸鈉，濾液中通入過量二氧化碳，沉淀Z為Al（OH）3、硅酸，濾液K中含有NaHCO3，
（1）氧化鋁、氧化鐵、MgO分別和酸反應生成鹽和水，離子方程式分別為Al2O3+6H+═2Al3++3H2O、Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O、MgO+2H+═Mg2++H2O，

所以答案是：Al2O3+6H+═2Al3++3H2O；Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O；MgO+2H+═Mg2++H2O；
（2）氧化鋁和氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和水，離子方程式為Al2O3+2OH﹣═2AlO2﹣+H2O，

所以答案是：Al2O3+2OH﹣═2AlO2﹣+H2O；
（3）沉淀C的成分是Mg（OH）2、Fe（OH）3，分離難溶性固體和溶液采用過濾方法，所以除去沉淀C采用過濾方法，

所以答案是：Mg（OH）2、Fe（OH）3；過濾；
（4）濾液D中溶質為Na AlO2，偏鋁酸鈉和過量二氧化碳反應生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉，離子方程式為AlO2﹣+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3﹣，

所以答案是：NaAlO2； AlO2﹣+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3﹣；
（5）氫氧化鋁不溶于碳酸溶液但能溶于稀鹽酸，生成氯化鋁，所以不能用稀鹽酸代替二氧化碳，

所以答案是：不能；因為過量的鹽酸與Al（OH）3反應生成AlCl3（或者AlO2﹣+4H+═Al3++2H2O）．