Question

【题目】工业上从铝土矿（主要成分是Al2O3，还含有SiO2、Fe2O3等杂质）中提取铝可选用如下工艺流程：

已知：SiO2不溶于水且不与盐酸反应。

请回答下列问题：

（1）图中涉及分离溶液与沉淀的实验方法是______（填操作名称）。

（2）步骤（Ⅱ）中加入的烧碱溶液应该是______（填“少量”或“过量”）。沉淀B的成分是______（填化学式，下同）；溶液D中含铝元素的溶质的是______。

（3）①物质M在生产生活中有重要用途，写出沉淀F转化为物质M的化学方程式：______；

②溶液D中通入______CO2生成沉淀F的离子方程式为：______．

Answer 1

【答案】过滤过量SiO2NaAlO2（或AlO2-）2Al(OH)3 Al2O3+3H2O过量AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-

【解析】本题考查工业上从铝土矿中提取铝的工艺流程分析。铝土矿与过量盐酸反应时，氧化铝、氧化铁溶解，而二氧化硅是沉淀B的主要成分；溶液A中有氯化铝、氯化铁和盐酸，当加入NaOH时，Fe(OH)3沉淀析出，沉淀C为氢氧化铁，溶液D为偏铝酸钠溶液，当通入过量的CO2气体析出氢氧化铝沉淀，沉淀F为氢氧化铝，溶液E为碳酸氢钠溶液，加热氢氧化铝生成氧化铝和水，物质M为氧化铝，电解氧化铝生成金属铝。

（1）分离溶液与沉淀的实验方法是过滤。

（2）为了保证氯化铝完全转化成偏铝酸钠，需要在步骤（Ⅱ）中加入过量的烧碱溶液；根据上述分析，沉淀B的成分是SiO2 ；溶液D中含铝元素的溶质是NaAlO2。

（3）①氢氧化铝受热分解生成氧化铝和水，反应的化学方程式为2Al(OH)3 Al2O3 +3H2O。

②根据流程可知，D中通入过量的CO2生成氢氧化铝和碳酸氢钠溶液，反应的离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-。