Question

【題目】工業上從鋁土礦（主要成分是Al2O3，還含有SiO2、Fe2O3等雜質）中提取鋁可選用如下工藝流程：

已知：SiO2不溶于水且不與鹽酸反應。

請回答下列問題：

（1）圖中涉及分離溶液與沉淀的實驗方法是______（填操作名稱）。

（2）步驟（Ⅱ）中加入的燒堿溶液應該是______（填“少量”或“過量”）。沉淀B的成分是______（填化學式，下同）；溶液D中含鋁元素的溶質的是______。

（3）①物質M在生產生活中有重要用途，寫出沉淀F轉化為物質M的化學方程式：______；

②溶液D中通入______CO2生成沉淀F的離子方程式為：______．

Answer 1

【答案】過濾過量SiO2NaAlO2（或AlO2-）2Al(OH)3 Al2O3+3H2O過量AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-

【解析】本題考查工業上從鋁土礦中提取鋁的工藝流程分析。鋁土礦與過量鹽酸反應時，氧化鋁、氧化鐵溶解，而二氧化硅是沉淀B的主要成分；溶液A中有氯化鋁、氯化鐵和鹽酸，當加入NaOH時，Fe(OH)3沉淀析出，沉淀C為氫氧化鐵，溶液D為偏鋁酸鈉溶液，當通入過量的CO2氣體析出氫氧化鋁沉淀，沉淀F為氫氧化鋁，溶液E為碳酸氫鈉溶液，加熱氫氧化鋁生成氧化鋁和水，物質M為氧化鋁，電解氧化鋁生成金屬鋁。

（1）分離溶液與沉淀的實驗方法是過濾。

（2）為了保證氯化鋁完全轉化成偏鋁酸鈉，需要在步驟（Ⅱ）中加入過量的燒堿溶液；根據上述分析，沉淀B的成分是SiO2 ；溶液D中含鋁元素的溶質是NaAlO2。

（3）①氫氧化鋁受熱分解生成氧化鋁和水，反應的化學方程式為2Al(OH)3 Al2O3 +3H2O。

②根據流程可知，D中通入過量的CO2生成氫氧化鋁和碳酸氫鈉溶液，反應的離子方程式為AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-。