Question

【题目】铝是地壳中含量最多的金属元素，在自然界主要以化合态的形式存在于氧化铝中。铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质，冶炼金属铝很重要的一个过程是Al2O3的提纯。由于Al2O3是两性氧化物，而杂质SiO2是酸性氧化物，Fe2O3是碱性氧化物，下图为工业上用酸溶法提取铝土矿中的铝。

讨论回答下列问题：

(1)①中加盐酸后的沉淀主要是___________(化学式)，为了加快铝土矿在盐酸中的溶解，可采取的措施有___________________________（一种即可）。

(2)写出②、③中可能发生反应的离子方程式。

②_______________________、________________、_______________________、________________。

③_____________________、________________。

(3)步骤②中不用氨水沉淀Fe3＋的原因：_____________。

Answer 1

【答案】SiO2 粉碎铝土矿、加热、增大盐酸的浓度(任填一种，其它合理答案亦可) H++OH-=H2O Al3++3OH-=Al(OH)3↓ Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O OH-+CO2=HCO3- AlO2-+2H2O+CO2= Al(OH)3↓+HCO3- Al(OH)3只能溶于强碱，不能溶于氨水，用氨水不能将Fe(OH)3和Al(OH)3分离

【解析】

(1) ①铝土矿中含有Al2O3及少量SiO2、Fe2O3等杂质，加入盐酸时，Al2O3、Fe2O3与盐酸反应产生AlCl3、FeCl3进入溶液，酸性氧化物SiO2与盐酸不反应，所以加盐酸后的沉淀成分主要是SiO2；为了加快铝土矿在盐酸中的溶解，可采取的措施有将铝土矿粉碎，增大物质的接触面积；加热来提高反应温度或增大盐酸的浓度等方法；

(2)②向含有HCl、AlCl3、FeCl3的溶液中加入足量NaOH溶液，首先发生反应：H++OH-=H2O；然后发生：Al3++3OH-=Al(OH)3↓、Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓，最后发生：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O；

③在滤液甲中含NaOH、NaAlO2，向其中通入过量CO2气体，可能发生反应为OH-+CO2=HCO3-；AlO2-+2H2O+CO2= Al(OH)3↓+HCO3-；

(3)步骤②中不用氨水沉淀Fe3＋是因为加入碱时Al3+会形成Al(OH)3沉淀，Al(OH)3只能溶于强碱，不能溶于氨水，若用氨水就不能将Fe(OH)3和Al(OH)3分离开。