Question

工业上用铝土矿(主要成分是Al₂O₃，还有少量的Fe₂O₃、SiO₂)提取冶炼铝的原料氧化铝。工艺流程如图

⑴原料A的名称是_____________，步骤①反应的离子方程式是_________________。

⑵滤液1中要加入稍过量原料B，原料B的化学式是________________，步骤②反应的离子方程式是：__________________________________________。

⑶步骤③的化学方程式是：_____________________________________________。

⑷如果省去步骤①，即溶解铝土矿是从加入原料B开始，则会对氧化铝的提取有什么影响____________________________________________________________。

Answer

⑴盐酸（硫酸、硝酸）   Al2O3+6H+=2Al3++3H2O   Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O

⑵NaOH     H++OH-=H2O    Fe3++3OH-=Fe(OH)3 ↓   Al3++4OH-=AlO2-+2H2O

⑶NaOH＋CO2=NaHCO3、NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3

⑷若用NaOH溶液溶解铝土矿，则有部分SiO2溶解在NaOH溶液中生成硅酸钠，最后使加热制得的Al2O3混有SiO2杂质

【解析】（1）石灰石煅烧的生成物是CO2，这说明步骤③中加入的是CO2，所以滤液②中含有偏铝酸钠。因此原料B是氢氧化钠，则滤液①中氯化铝，所以试剂①是盐酸（或稀硫酸、硝酸等）。二氧化硅与酸是不反应的，所以步骤①中的离子方程式是

Al2O3+6H+=2Al3++3H2O、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O。

（2）滤液①中含有过量的盐酸，以及生成的氯化铝和氯化铁，所以加入过量的氢氧化钠时反应的离子方程式是H++OH-=H2O、Fe3++3OH-=Fe(OH)3 ↓、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O。

（3）滤液③中含有过量的氢氧化钠以及生成的偏铝酸钠，所以通入过量的CO2时的化学方程式是NaOH＋CO2=NaHCO3、NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3。

（4）若用NaOH溶液溶解铝土矿，则有部分SiO2溶解在NaOH溶液中生成硅酸钠，最后在生成的氢氧化铝中混有硅酸沉淀，硅酸分解生成二氧化硅，使加热制得的Al2O3混有SiO2杂质，所以不能省去步骤①。