Question

【题目】工业上用铝土矿（主要成分为A1203，还含有Fe203、Si02）提取氧化铝，冶炼铝的原料，提取的操作过程如下：

请回答下列问题：

（1）写出步骤①中发生反应的离子方程式_______；滤渣①的成分为________。

（2）写出步骤②中生成含铝化合物的化学方程式__________________；能否将此步骤中的NaOH 溶液更换为氨水？_________（填“能”或“不能”）。若不能，请说明理由：_________（若能，则此空不答）。

（3）步骤③中的X 为______（填化学式），发生反应的离子方程式为_______。

（4）若铝土矿的质量为mkg，最后得到A12O3的质量为nkg(忽略提取过程中铝元素的损失)，则铝土矿中铝元素的质量分数为_____________（用含m、n 的代数式表示）。

Answer 1

【答案】 Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Al2O3＋6H＋=2Al3++3H2O SiO2 AlCl3+4NaOH=3NaCl+ Na[Al(OH)]4或AlC13+4NaOH=3NaCl+NaAlO2+2H2O 不能 若用氨水，Fe3+与Al3＋均沉淀，无法将二者分离 CO2 CO2+[Al(OH)4]-=Al(OH)3↓＋HCO3-

【解析】（1）二氧化硅与盐酸不反应，氧化铝和氧化铁与盐酸反应，则步骤①中发生反应的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Al2O3＋6H＋=2Al3++3H2O；滤渣①的成分为Si02。（2）滤液1中含有氯化铝，和足量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，铁离子转化为氢氧化铁沉淀，因此步骤②中生成含铝化合物的化学方程式为AlCl3+4NaOH＝3NaCl+Na[Al(OH)]4或AlC13+4NaOH＝3NaCl+NaAlO2+2H2O；氨水是弱碱，不能溶解氢氧化铝，若用氨水，Fe3+与Al3＋均沉淀，无法将二者分离；（3）滤渣2是氢氧化铁，滤液2中含有偏铝酸钠，通入足量CO2生成氢氧化铝沉淀，发生反应的离子方程式为CO2+[Al(OH)4]-=Al(OH)3↓＋HCO3-。（4）若铝土矿的质量为mkg，最后得到A12O3的质量为nkg(忽略提取过程中铝元素的损失)，则根据原子守恒可知铝土矿中铝元素的质量分数为。