Question

【題目】工業(yè)上用鋁土礦（主要成分是Al2O3，還有少量的Fe2O3、SiO2）提取冶煉鋁的原料氧化鋁，工藝流程如圖：

（1）原料A的名稱是______，步驟①反應(yīng)的離子方程式是__________、 ________；

（2）濾液1中要加入稍過量原料B，原料B的化學(xué)式是______，步驟②反應(yīng)的子方程式是：________________、 ____________、 _____________；

（3）步驟③主要的化學(xué)方程式是：_________；

（4）濾液3中的離子主要有______， 該流程中哪些物質(zhì)可循環(huán)使用_________。

Answer 1

【答案】鹽酸 Al2O3+6H+=2Al3++3H2O、 Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O NaOH H++OH-=H2O Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ Al3++4OH-=AlO2-+2H2O NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3 Na+、OH-、Cl-、HCO3- NaOH、CaCO3

【解析】

由工藝流程可知步驟③通入的為二氧化碳，生成的沉淀為氫氧化鋁，所以濾液2含有AlO2-，步驟②應(yīng)加入過量氫氧化鈉，所以濾液1中含有Al3+，步驟①應(yīng)為加入鹽酸，除去SiO2。

(1)由上述分析可知，步驟①加入鹽酸，除去SiO2，所以原料A為鹽酸，氧化鋁與酸反應(yīng)離子方程式為Al2O3+6H+=2Al3++3H2O，氧化鐵與鹽酸反應(yīng)離子方程式為Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，殘渣的成分是和鹽酸不反應(yīng)的SiO2；

(2)濾液①中含有過量的鹽酸，以及生成的氯化鋁和氯化鐵，所以加入過量的氫氧化鈉可以除去氯化鐵，所以原料B是NaOH，加入過量的氫氧化鈉反應(yīng)的離子方程式是H++OH-=H2O、Fe3++3OH-=Fe(OH)3 ↓、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O。
(3)濾液②中含有過量的氫氧化鈉以及生成的偏鋁酸鈉，所以通入過量的CO2時的化學(xué)方程式是NaOH+CO2=NaHCO3、NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3，主要反應(yīng)是NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3；
(4) 濾液②中含有過量的氫氧化鈉以及生成的偏鋁酸鈉、氯化鈉，所以通入過量的CO2生成碳酸氫鈉和氫氧化鋁沉淀，濾液3中溶質(zhì)主要是碳酸氫鈉、氯化鈉，離子主要有Na+、OH-、Cl-、HCO3-， 向其中加入過量的氧化鈣，氧化鈣與水反應(yīng)生成的氫氧化鈣與碳酸氫鈉反應(yīng)生成氫氧化鈉和碳酸鈣沉淀，所以該流程中可循環(huán)使用的是NaOH、CaCO3。