Question

工业上用铝土矿(主要成分是Al₂O₃，还有少量的Fe₂O₃、SiO₂)提取冶炼铝的原料氧化铝。其中一种流程如下：

（1）写出步骤②③④中所发生主要反应的化学方程式。

步骤②____；

步骤③____；

步骤④____。

（2）若向滤渣A与适量氢氧化钠溶液反应后的混合物中通入适量二氧化碳气体，则产生的现象为___，对应的离子方程式为___。

Answer

AlCl3+4NaOH=3NaCl+NaAlO2+2H2O、FeCl3＋3NaOH=Fe(OH)3↓＋3NaCl CO2+NaAlO2+2H2O═Al(OH)3↓+NaHCO3 2Al(OH)3Al2O3＋3H2O 生成白色胶状沉淀 SiO32-＋H2O＋CO2=CO32-＋H2SiO3↓

【解析】

铝土矿加过量盐酸溶解，Fe2O3、Al2O3和HCl反应溶解，反应方程式分别为：Fe2O3+6HCl=2FeCl3 +3H2O，Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O．而SiO2不与盐酸反应，所以滤渣A为不溶物SiO2；滤液甲中含有的阳离子有Fe3+、Al3+、H+，加入过量烧碱，氢离子和氢氧化钠反应生成水，铁离子、铝离子和氢氧化钠反应生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，生成的氢氧化铝易溶于氢氧化钠溶液中生成偏铝酸根离子，所以沉淀的成分是氢氧化铁；滤液乙中含有偏铝酸钠和氯化钠，通入过量的二氧化碳可以得到碳酸氢钠和氢氧化铝沉淀，反应的离子方程式为CO2+AlO2-+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3-，氢氧化铝沉淀加热可以得到氧化铝，即2Al(OH)3Al2O3＋3H2O，据此分析解题。

（1）滤液甲中含有的阳离子有Fe3+、Al3+、H+，加入过量烧碱，氢离子和氢氧化钠反应生成水，铁离子、铝离子和氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀、氢氧化铝，生成的氢氧化铝易溶于氢氧化钠溶液中生成偏铝酸根离子，步骤②中发生的主要反应有：AlCl3+4NaOH=3NaCl+NaAlO2+2H2O、FeCl3＋3NaOH=Fe(OH)3↓＋3NaCl；滤液乙中含有偏铝酸钠和氯化钠，通入过量的二氧化碳可以得到碳酸氢钠和氢氧化铝沉淀，步骤③发生的反应为；CO2+NaAlO2+2H2O═Al(OH)3↓+NaHCO3；氢氧化铝沉淀加热可以得到氧化铝，步骤④发生的反应为：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O，

故答案为：AlCl3+4NaOH=3NaCl+NaAlO2+2H2O、FeCl3＋3NaOH=Fe(OH)3↓＋3NaCl；CO2+NaAlO2+2H2O═Al(OH)3↓+NaHCO3；2Al(OH)3Al2O3＋3H2O；

（2）滤渣A为不溶物SiO2，与适量氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠，向其中通入适量二氧化碳气体，产生的现象白色沉淀，对应的离子方程式为SiO32-＋H2O＋CO2=CO32-＋H2SiO3↓，

故答案为：SiO32-＋H2O＋CO2=CO32-＋H2SiO3↓。