Question

从铝土矿（主要成分是Al₂O₃，含SiO₂、Fe₂O₃、MgO等杂质）中提取氧化铝的两种工艺流程如下（SiO₂ 不溶于盐酸）：

请回答下列问题：

（1）沉淀C的主要成分是______________（写化学式）．

（2）滤液D中通入过量CO₂的离子方程式为___________．

（3）写出灼烧沉淀F的化学反应化学方程式______________．

Answer

Mg(OH)2 和Fe(OH)3 AlO2－＋CO2＋2H2O＝Al(OH)3↓＋HCO3－、OH-+CO2=HCO3- 2Al(OH)3Al2O3+ 3H2O

【解析】

铝土矿中的Al2O3、Fe2O3、MgO都可与盐酸反应而溶解，只有SiO2不溶于盐酸，故滤液B中含有AlCl3、FeCl3、MgCl2，HCl等。向滤液B中加入过量烧碱发生反应有中和反应、沉淀反应，可确定沉淀C的主要成分。滤液D中含有NaAlO2、NaCl、NaOH等，向滤液D中通入过量的CO2发生反应AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-，OH-+CO2=HCO3-，滤液E是NaHCO3和NaCl溶液，沉淀F是Al(OH)3，灼烧Al(OH)3发生分解反应。由此分析。

根据铝土矿中的成分，向铝土矿中加过量的盐酸发生的反应有Al2O3+6H+=2Al3++3H2O，Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，MgO+2H+=Mg2++H2O。SiO2不溶于盐酸，所以固体A是SiO2，滤液B中含有AlCl3、FeCl3、MgCl2，HCl等，向滤液B中加入过量烧碱发生反应有H++OH-=H2O，Al3++4OH-=AlO2-+2H2O，Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓，Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓，故沉淀C的主要成分是Fe(OH)3 、Mg(OH)2，滤液D中含有NaAlO2、NaCl、NaOH。向滤液D中通入过量的CO2发生反应AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-，OH-+CO2=HCO3-，滤液E是NaHCO3和NaCl溶液，沉淀F是Al(OH)3，灼烧Al(OH)3发生分解反应：2Al(OH)3Al2O3+3H2O，最后得到氧化铝。

(1)溶液C的主要成分是Fe(OH)3和Mg(OH)2。

(2)滤液D中通入过量CO2的离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- 、OH-+CO2=HCO3-。

(3)灼烧Al(OH)3沉淀发生分解反应，其化学反应方程式为：2Al(OH)3Al2O3+3H2O。