Question

铝是一种重要的金属，在生产、生活中具有许多重要的用途，下图是从铝土矿中制备铝的工艺流程：

已知：（1）铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质；

（2）溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠反应，能生成硅铝酸盐沉淀，化学反应方程式为：

2Na2SiO3＋2NaAlO2＋2H2O ＝ Na2Al2Si2O8↓＋4NaOH

回答下列问题：

（1）写出向铝土矿中加入足量氢氧化钠溶液操作中发生反应的离子方程式：____________；__________。

（2）滤渣A的主要成分为_            ；滤渣A的用途是              (只写一种)；实验室过滤时使用玻璃棒，其作用是                    。

（3）在工艺流程第三步中，选用二氧化碳作酸化剂的原因是：               。

（4）若将铝溶解，下列试剂中最好选用__   ____(填编号)。

A．浓硫酸               B．稀硫酸                 C．稀硝酸

Answer

（1）Al2O3＋2OH－ = 2AlO2-＋H2O SiO2＋2OH－=SiO32-＋H2O

（2）Fe2O3、Na2Al2Si2O8 作炼铁的原料(或作生产硅酸盐产品的原料) 引流

（3）经过足量氢氧化钠溶液的溶解，大部分铝元素均以NaAlO2的形式存在于滤液中，通入过量二氧化碳可以将NaAlO2完全转化为Al(OH)3；（4）B

【解析】

试题分析：（1）氧化铝、二氧化硅与NaOH溶液反应均生成盐和水，离子反应分别为Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O、SiO2+2OH-═SiO32-+H2O，故答案为：Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O；SiO2+2OH-═SiO32-+H2O；

（2）只有氧化铁与碱不反应，结合信息②可知还生成Na2Al2Si2O8，则滤渣A的主要成分为Fe2O3、Na2Al2Si2O8，氧化铁用于冶炼铁，过滤利用玻璃棒引流，故答案为：Fe2O3、Na2Al2Si2O8；作炼铁的原料(或作生产硅酸盐产品的原料)；引流；

（3）经过足量氢氧化钠溶液的溶解，大部分铝元素均以NaAlO2的形式存在于滤液中，通入过量二氧化碳可以将NaAlO2完全转化为Al(OH)3，所以第三步中，选用二氧化碳作酸化剂的原因为将NaAlO2完全转化为Al(OH)3，故答案为：将NaAlO2完全转化为Al(OH)3；

（4）因铝与浓硫酸在常温下发生钝化，加热溶解会产生有毒气体SO2，原料利用率低；稀硝酸能溶解铝但会产生NO气体，污染空气，硝酸利用率低；而铝与稀硫酸反应速率较快，产生的H2对空气无污染，则选稀硫酸溶解Al最好，故选B。

考点：考查了铝的化学性质；物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用的相关知识。