Question

铝是一种重要的金属，在生产、生活中具有许多重要的用途，下图是从铝土矿中制备铝的工艺流程：

已知：

(1)铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质；

(2)溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠反应，能生成硅铝酸盐沉淀，化学反应方程式为：2Na2SiO3＋2NaAlO2＋2H2O=Na2Al2Si2O8↓＋4NaOH

回答下列问题：

(1)写出向铝土矿中加入足量氢氧化钠溶液后，该步操作中发生反应的离子方程式： 。

(2)滤渣A的主要成分为 ；滤渣A的用途是 (只写一种)；实验室过滤时使用玻璃棒，其作用是 。

(3)在工艺流程第三步中，选用二氧化碳作酸化剂的原因是 。

(4)若将铝溶解，下列试剂中最好选用 (填编号)。

A．浓硫酸 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 炼铁的原料(或生产硅酸盐产品的原料) 引流

(3)经过足量氢氧化钠溶液的溶解，大部分铝元素均以NaAlO2的形式存在于滤液中，通入过量二氧化碳可以将NaAlO2完全转化为Al(OH)3

(4)B 铝与浓硫酸在常温下发生钝化，加热溶解会产生有毒气体SO2，原料利用率低；稀硝酸能溶解铝但会产生NO气体，污染空气，硝酸利用率低；而铝与稀硫酸反应速率较快，产生的H2对空气无污染。

【解析】(1)Al2O3属于两性氧化物，SiO2属于酸性氧化物，都能与强碱反应。

(2)利用题目给出的信息——“硅铝酸盐沉淀”，可以知道滤渣A的主要成分是Fe2O3、Na2Al2Si2O8。对于滤渣A的用途一般很容易想到其可以作为炼铁的原料。

(3)因为Al(OH)3是两性氢氧化物，若用强酸酸化滤液时，无法保证将全部铝元素转化为Al(OH)3过滤出来。

(4)分析问题时，一般要同时考虑生产效益(原料利用率)和环保问题。