Question

【题目】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图：

请回答下列问题：
（1）写出流程甲所涉及的离子方程式为、、 ．
（2）流程乙加入烧碱后Al2O3发生反应的离子方程式为 ．
（3）沉淀C的主要成分是 ， 除去沉淀C的操作是 ．
（4）滤液D中溶质的主要成分是（填化学式）；写出向滤液D中通入过量CO2发生反应的离子方程式 ．
（5）在流程中，选用CO2作酸化剂，能不能用盐酸代替CO2 ？其原因是 ．

Answer 1

【答案】
（1）Al2O3+6H+═2Al3++3H2O,Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O,MgO+2H+═Mg2++H2O
（2）Al2O3+2OH﹣═2AlO2﹣+H2O
（3）Mg（OH）2、Fe（OH）3,过滤
（4）NaAlO2,AlO2﹣+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3﹣
（5）不能,因为过量的盐酸与Al（OH）3反应生成AlCl3（或者AlO2﹣+4H+═Al3++2H2O）
【解析】解：由工艺流程甲可知，铝土矿（主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质），铝土矿与盐酸反应得固体A为滤液B，则固体A为SiO2，滤液B含有氯化铝、氯化铁、氯化镁等，滤液中加入过量的NaOH，可推知沉淀C为氢氧化铁、氢氧化镁，滤液D含有偏铝酸钠、氯化钠、NaOH，所以向滤液D中通入过量二氧化碳，生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠，沉淀F为Al（OH）3，滤液E中含有NaCl、NaHCO3；

根据工艺流程乙可知，铝土矿中的Al2O3、SiO2能和氢氧化钠反应，可知固体X为Fe2O3、MgO等，滤液Y为硅酸钠、偏铝酸钠，滤液中通入过量二氧化碳，沉淀Z为Al（OH）3、硅酸，滤液K中含有NaHCO3，
（1）氧化铝、氧化铁、MgO分别和酸反应生成盐和水，离子方程式分别为Al2O3+6H+═2Al3++3H2O、Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O、MgO+2H+═Mg2++H2O，

所以答案是：Al2O3+6H+═2Al3++3H2O；Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O；MgO+2H+═Mg2++H2O；
（2）氧化铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，离子方程式为Al2O3+2OH﹣═2AlO2﹣+H2O，

所以答案是：Al2O3+2OH﹣═2AlO2﹣+H2O；
（3）沉淀C的成分是Mg（OH）2、Fe（OH）3，分离难溶性固体和溶液采用过滤方法，所以除去沉淀C采用过滤方法，

所以答案是：Mg（OH）2、Fe（OH）3；过滤；
（4）滤液D中溶质为Na AlO2，偏铝酸钠和过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，离子方程式为AlO2﹣+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3﹣，

所以答案是：NaAlO2； AlO2﹣+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3﹣；
（5）氢氧化铝不溶于碳酸溶液但能溶于稀盐酸，生成氯化铝，所以不能用稀盐酸代替二氧化碳，

所以答案是：不能；因为过量的盐酸与Al（OH）3反应生成AlCl3（或者AlO2﹣+4H+═Al3++2H2O）．