Question

【題目】工業上用鋁土礦（主要成分為A1203，還含有Fe203、Si02）提取氧化鋁，冶煉鋁的原料，提取的操作過程如下：

請回答下列問題：

（1）寫出步驟①中發生反應的離子方程式_______；濾渣①的成分為________。

（2）寫出步驟②中生成含鋁化合物的化學方程式__________________；能否將此步驟中的NaOH 溶液更換為氨水？_________（填“能”或“不能”）。若不能，請說明理由：_________（若能，則此空不答）。

（3）步驟③中的X 為______（填化學式），發生反應的離子方程式為_______。

（4）若鋁土礦的質量為mkg，最后得到A12O3的質量為nkg(忽略提取過程中鋁元素的損失)，則鋁土礦中鋁元素的質量分數為_____________（用含m、n 的代數式表示）。

Answer 1

【答案】 Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Al2O3＋6H＋=2Al3++3H2O SiO2 AlCl3+4NaOH=3NaCl+ Na[Al(OH)]4或AlC13+4NaOH=3NaCl+NaAlO2+2H2O 不能 若用氨水，Fe3+與Al3＋均沉淀，無法將二者分離 CO2 CO2+[Al(OH)4]-=Al(OH)3↓＋HCO3-

【解析】（1）二氧化硅與鹽酸不反應，氧化鋁和氧化鐵與鹽酸反應，則步驟①中發生反應的離子方程式為Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Al2O3＋6H＋=2Al3++3H2O；濾渣①的成分為Si02。（2）濾液1中含有氯化鋁，和足量氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉，鐵離子轉化為氫氧化鐵沉淀，因此步驟②中生成含鋁化合物的化學方程式為AlCl3+4NaOH＝3NaCl+Na[Al(OH)]4或AlC13+4NaOH＝3NaCl+NaAlO2+2H2O；氨水是弱堿，不能溶解氫氧化鋁，若用氨水，Fe3+與Al3＋均沉淀，無法將二者分離；（3）濾渣2是氫氧化鐵，濾液2中含有偏鋁酸鈉，通入足量CO2生成氫氧化鋁沉淀，發生反應的離子方程式為CO2+[Al(OH)4]-=Al(OH)3↓＋HCO3-。（4）若鋁土礦的質量為mkg，最后得到A12O3的質量為nkg(忽略提取過程中鋁元素的損失)，則根據原子守恒可知鋁土礦中鋁元素的質量分數為。