Question

(15分) 铝土矿（主要成分为Al₂O₃，还含有SiO₂、Fe₂O₃）是工业上制备氧化铝的主要原料。工业上提取氧化铝的工艺流程如下：

① 沉淀 A、B的成分分别是         、         ；步骤②中的试剂a是       ；

② 试写出步骤③中发生反应的离子方式   __________                        、

          __________             __________                   ；

③试写出步骤③中滤液分解反应的方程式____________________________________.

④简述氯化铝溶液经过结晶得到氯化铝晶体的实验条件是                      。

Answer

 (1)  ① SiO2     Fe(OH)3     NaOH溶液（各2分）

②  CO2 + OH- =HCO3-         CO2 + AlO2-  + 2H2O = Al(OH)3 ↓+ HCO3- （各2分）

 ③ 2NaHCO3   Na2CO3  + CO2↑ + H2O  （各2分）

④将溶液在较低温度下加热蒸发析出晶体，同时通入氯化氢气体防止水解。（3分）

【解析】（1）二氧化硅和盐酸不反应，所以A是二氧化硅。滤液甲中含有铝离子和铁离子，加入过量的氢氧化钠，则生成氢氧化铁沉淀，即B是氢氧化铁。滤液乙中含有偏铝酸钠，通入CO2生成氢氧化铝沉淀。

（2）滤液乙中还含有过量的氢氧化钠，所以方程式为CO2 + OH- =HCO3-   、CO2 + AlO2-  + 2H2O = Al(OH)3 ↓+ HCO3- 。

（3）碳酸氢钠不稳定，受热易分解，方程式为2NaHCO3   Na2CO3  + CO2↑ + H2O。

（4）由于氯化铝易水解，所以在蒸发浓缩时必须防止水解，因此方法是将溶液在较低温度下加热蒸发析出晶体，同时通入氯化氢气体防止水解。