Question

【題目】鋁是地殼中含量最多的金屬元素，在自然界主要以化合態的形式存在于氧化鋁中。鋁土礦的主要成分是Al2O3，此外還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質，冶煉金屬鋁很重要的一個過程是Al2O3的提純。由于Al2O3是兩性氧化物，而雜質SiO2是酸性氧化物，Fe2O3是堿性氧化物，下圖為工業上用酸溶法提取鋁土礦中的鋁。

討論回答下列問題：

(1)①中加鹽酸后的沉淀主要是___________(化學式)，為了加快鋁土礦在鹽酸中的溶解，可采取的措施有___________________________（一種即可）。

(2)寫出②、③中可能發生反應的離子方程式。

②_______________________、________________、_______________________、________________。

③_____________________、________________。

(3)步驟②中不用氨水沉淀Fe3＋的原因：_____________。

Answer 1

【答案】SiO2 粉碎鋁土礦、加熱、增大鹽酸的濃度(任填一種，其它合理答案亦可) H++OH-=H2O Al3++3OH-=Al(OH)3↓ Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O OH-+CO2=HCO3- AlO2-+2H2O+CO2= Al(OH)3↓+HCO3- Al(OH)3只能溶于強堿，不能溶于氨水，用氨水不能將Fe(OH)3和Al(OH)3分離

【解析】

(1) ①鋁土礦中含有Al2O3及少量SiO2、Fe2O3等雜質，加入鹽酸時，Al2O3、Fe2O3與鹽酸反應產生AlCl3、FeCl3進入溶液，酸性氧化物SiO2與鹽酸不反應，所以加鹽酸后的沉淀成分主要是SiO2；為了加快鋁土礦在鹽酸中的溶解，可采取的措施有將鋁土礦粉碎，增大物質的接觸面積；加熱來提高反應溫度或增大鹽酸的濃度等方法；

(2)②向含有HCl、AlCl3、FeCl3的溶液中加入足量NaOH溶液，首先發生反應：H++OH-=H2O；然后發生：Al3++3OH-=Al(OH)3↓、Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓，最后發生：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O；

③在濾液甲中含NaOH、NaAlO2，向其中通入過量CO2氣體，可能發生反應為OH-+CO2=HCO3-；AlO2-+2H2O+CO2= Al(OH)3↓+HCO3-；

(3)步驟②中不用氨水沉淀Fe3＋是因為加入堿時Al3+會形成Al(OH)3沉淀，Al(OH)3只能溶于強堿，不能溶于氨水，若用氨水就不能將Fe(OH)3和Al(OH)3分離開。