Question

鋁是一種重要的金屬，在生產(chǎn)、生活中具有許多重要的用途，下圖是從鋁土礦中制備鋁的工藝流程：

已知：

(1)鋁土礦的主要成分是Al2O3，此外還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質(zhì)；

(2)溶液中的硅酸鈉與偏鋁酸鈉反應(yīng)，能生成硅鋁酸鹽沉淀，化學(xué)反應(yīng)方程式為：2Na2SiO3＋2NaAlO2＋2H2O=Na2Al2Si2O8↓＋4NaOH

回答下列問題：

(1)寫出向鋁土礦中加入足量氫氧化鈉溶液后，該步操作中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式： 。

(2)濾渣A的主要成分為 ；濾渣A的用途是 (只寫一種)；實驗室過濾時使用玻璃棒，其作用是 。

(3)在工藝流程第三步中，選用二氧化碳作酸化劑的原因是 。

(4)若將鋁溶解，下列試劑中最好選用 (填編號)。

A．濃硫酸 B．稀硫酸 C．稀硝酸

理由是 。

 

Answer 1

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

(2)Fe2O3、Na2Al2Si2O8 煉鐵的原料(或生產(chǎn)硅酸鹽產(chǎn)品的原料) 引流

(3)經(jīng)過足量氫氧化鈉溶液的溶解，大部分鋁元素均以NaAlO2的形式存在于濾液中，通入過量二氧化碳可以將NaAlO2完全轉(zhuǎn)化為Al(OH)3

(4)B 鋁與濃硫酸在常溫下發(fā)生鈍化，加熱溶解會產(chǎn)生有毒氣體SO2，原料利用率低；稀硝酸能溶解鋁但會產(chǎn)生NO氣體，污染空氣，硝酸利用率低；而鋁與稀硫酸反應(yīng)速率較快，產(chǎn)生的H2對空氣無污染。

【解析】(1)Al2O3屬于兩性氧化物，SiO2屬于酸性氧化物，都能與強堿反應(yīng)。

(2)利用題目給出的信息——“硅鋁酸鹽沉淀”，可以知道濾渣A的主要成分是Fe2O3、Na2Al2Si2O8。對于濾渣A的用途一般很容易想到其可以作為煉鐵的原料。

(3)因為Al(OH)3是兩性氫氧化物，若用強酸酸化濾液時，無法保證將全部鋁元素轉(zhuǎn)化為Al(OH)3過濾出來。

(4)分析問題時，一般要同時考慮生產(chǎn)效益(原料利用率)和環(huán)保問題。